Автор статьи — нейробиолог Андрей Вышедский. Наверняка вы можете легко представить себя летящим по небу на велосипеде, хотя это абсолютно точно невозможно в реальном мире. Вы также без труда можете представить себя за реальным занятием, которым вы никогда не занимались, в моем случае — это катание на водных лыжах. Воображение подразумевает создание мысленного образа объектов и ситуаций, которые находятся вне радиуса вашего восприятия или вообще не существуют в реальности. Воображение — одна из ключевых способностей, делающих нас людьми. Но откуда оно взялось? Я нейробиолог, изучающий, как воображение развивается у детей. Меня особенно интересуют неврологические механизмы, задействованные в воображении. Когда мы определим, какие структуры мозга и связи необходимы для мысленного конструирования новых объектов и ситуаций, мы сможем проследить, как они зарождались и развивались в ходе эволюции. От бактерии до млекопитающих После возникновения жизни на Земле около 3,4 миллиарда лет назад организмы постепенно усложнялись. Около 700 миллионов лет назад нейроны начали организовываться в простые сетевые структуры, которые затем превратились в головной и спинной мозг — около 525 миллионов лет назад. В конце концов, динозавры появились около 240 миллионов лет назад, а млекопитающие — несколькими миллионами лет позже. Долгое время динозавры очень успешно ловили и ели мелких пушистых млекопитающих. Однако динозавры были холоднокровными и, как современные рептилии, могли передвигаться и эффективно охотиться только днем, когда было тепло. Чтобы не быть съеденными, млекопитающие нашли решение — они начали днем прятаться под землей. Однако под землей было гораздо меньше пищи. Чтобы поесть, млекопитающие должны были передвигаться по земле, и в основном в ночное время, когда динозавры представляли меньшую угрозу. Теплокровные млекопитающие могли легко вести активную деятельность ночью, так как не мерзли. Однако у такого образа жизни были свои издержки: млекопитающим приходилось потреблять гораздо больше пищи на единицу веса, чтобы поддерживать высокий метаболизм и постоянную внутреннюю температуру тела около 37°C. Наши предки-млекопитающие существовали в жестких условиях: они должны были находить в 10 раз больше пищи, чем динозавры, во время короткого промежутка бодрствования днем и под покровом ночи. Чтобы оптимизировать добычу пищи, млекопитающие разработали новую систему для эффективного запоминания мест, где они находили пищу. Таким образом, они соединили часть мозга, которая регистрирует сенсорные аспекты ландшафта — как выглядит и пахнет место, — с частью мозга, которая отвечает за навигацию. Особенности ландшафта кодировались в неокортексе — верхней части мозга, а навигация — в энторинальной коре. Вся эта система была связана между собой гиппокампом. Мы до сих пор используем эту систему для запоминания местоположения объектов, например, как выглядит наша машина и где мы ее припарковали. Определенные группы нейронов в неокортексе кодируют воспоминания об объектах и прошлых событиях. При вспоминании активируются те же нейроны, которые кодировали эту информацию. Все млекопитающие, вероятно, могут вспоминать и заново переживать ранее испытанный опыт путем повторной активации этих групп нейронов. Эта система памяти на основе неокортекса и гиппокампа, возникшая 200 миллионов лет назад, стала первым ключевым шагом на пути к воображению. Следующим строительным блоком является способность создавать «воспоминания», которые на самом деле не происходили. Непроизвольные «воспоминания» Самая простая форма воображения новых объектов и ситуаций происходит во сне. Яркие, причудливые, непроизвольные фантазии обычно видятся нам во время фазы сна с быстрым движением глаз (БДГ). Ученые предполагают, что виды живых существ, у которых присутствует эта фаза сна, также видят сны. Сумчатые и плацентарные млекопитающие имеют БДГ фазу, а яйцекладущие млекопитающие ехидны — нет, что позволяет предположить, что эта фаза цикла развилась после того, как эти эволюционные линии разошлись 140 миллионов лет назад. Кроме того, исследования активности специализированных нейронов в мозге млекопитающих показали, что животные могут видеть сны о посещении мест, в которых они никогда раньше не были. Люди могут находить решение реальных проблем во сне. Существует множество примеров научных и инженерных решений, спонтанно визуализированных во время сна. Неврологу Отто Леви приснился эксперимент, который доказывал, что нервные импульсы передаются химическим путем. Он немедленно отправился в свою лабораторию, чтобы провести эксперимент — впоследствии за это открытие он получил Нобелевскую премию. Элиас Хоу, изобретатель первой швейной машины, утверждал, что главное его новшество — размещение отверстия для нитки рядом с кончиком иглы — пришло к нему во сне. Дмитрий Менделеев говорил, что увидел во сне таблицу, в которой все элементы были на своих местах. Проснувшись, он тут же записал увиденное на листке бумаги. Так и была создана периодическая таблица химических элементов. Эти открытия были сделаны благодаря тому же механизму непроизвольного воображения, который впервые появился у млекопитающих 140 миллионов лет назад. Осознанное воображение Разница между сознательным и непроизвольным воображением такая же, как между сознательным движением конечностью и мышечным спазмом. Вы можете осознанно комбинировать движение мышц, в то время как спазм возникает спонтанно и не поддается контролю. Точно так же сознательное воображение позволяет нам объединять мысли. Если вас просят мысленно соединить два одинаковых равнобедренных прямоугольных треугольника по гипотенузам, то вы представляете квадрат. Если вас просят мысленно разрезать круглую пиццу по двум перпендикулярным линиям, вы представляете четыре одинаковых кусочка. Эта сознательная способность комбинировать мысленные объекты называется префронтальным синтезом. Он основан на способности префронтальной коры управлять остальной частью неокортекса. Когда наш вид приобрел способность к префронтальному синтезу? Все артефакты, найденные до 70 тысяч лет назад, могли быть созданы существами, не обладающими этой способностью. Однако начиная примерно с этого времени, появляются различные археологические артефакты, однозначно указывающие на наличие способности к префронтальному синтезу: составные фигурные объекты, такие как человек-лев, костяные иглы с ушком, луки и стрелы, музыкальные инструменты, рукотворные жилища, украшенные захоронения и многое другое. Несколько типов артефактов появились одновременно около 65 тысяч лет назад в разных частях планеты. Историк Юваль Харари назвал этот резкий скачок «когнитивной революцией». Примечательно, что он совпадает с крупнейшей миграцией Homo sapiens из Африки. Генетические анализы показывают, что несколько особей приобрели способность к префронтальному синтезу, а затем распространили свои гены. Это позволило их потомкам уничтожить всех конкурентов благодаря способности к стратегическому мышлению и изобретению нового оружия. Таким образом, наш вид прошел многомиллионный путь эволюции, в результате чего мы стали счастливыми обладателями способности к воображению. Большинство млекопитающих обладают потенциалом воображать объекты и ситуации, которые не относятся к их сенсорному опыту и не происходили на самом деле, непроизвольно во время БДГ-сна, однако только люди могут создавать в своем сознании новые объекты и события с помощью префронтального синтеза. По материалам статьи «How Having an Imagination Sets Us Apart and Makes Us Human» How Stuff Works