Когда вы размышляете над новым изобретением или смеетесь над шуткой друга, работают именно эти внешние части мозга. В них-то и происходят самые сложные мыслительные процессы.
В глубине мозга, ближе к стволу – там, где головной мозг соединяется со спинным, – располагаются старые, более примитивные структуры. Они контролируют автоматические действия – например, дыхание и глотание. Им же мы обязаны непроизвольным вздрагиванием, когда кто-то неожиданно выскакивает из-за кустов. Практически в самом центре находится участок ткани размером с мяч для гольфа[16]. Аналогичное образование есть в головах рыб, рептилий и других млекопитающих. Это базальные ганглии – овальное скопление клеток, функции которых ученые пока выяснили не до конца[17]. Считается, что они играют определенную роль в таких заболеваниях, как болезнь Паркинсона[18].
В начале 1990-х годов исследователи из Массачусетского технологического института задумались, не связаны ли базальные ганглии с формированием привычек. Дело в том, что у животных с повреждениями базальных ганглий внезапно возникали сложности с такими задачами, как прохождение лабиринта или открывание контейнеров с пищей[19]. Ученые решили провести серию экспериментов, воспользовавшись новыми микротехнологиями, которые в мельчайших деталях показывали все, что происходило в головах крыс в процессе выполнения привычных действий. В череп каждой крысы имплантировали прибор, похожий на маленький джойстик, и десятки крошечных проводов. После этого животное помещали в Т-образный лабиринт, в один из концов которого клали кусочек шоколада.
В самом начале лабиринта имелась перегородка, поднимавшаяся после громкого щелчка[20]. На первых порах крыса, услышав щелчок и увидев, что перегородка исчезла, начинала бродить по центральному проходу, обнюхивать углы и скрести стены. Судя по всему, она чуяла запах шоколада, но не могла сообразить, как его найти. Добравшись до вершины буквы «Т», крыса часто поворачивала вправо, в противоположную от шоколада сторону, а затем семенила влево, периодически останавливаясь без всякой видимой причины. В конце концов большинство животных обнаруживали награду. Никаких четких закономерностей в их блужданиях не было. Со стороны казалось, будто крысы неторопливо и бездумно прогуливаются взад-вперед.
Как ни странно, датчики говорили другое. Когда животные бродили в лабиринте, в их мозгу – в особенности в базальных ганглиях – шла неистовая работа. Каждый раз, когда крыса принюхивалась или скребла стену, аппаратура фиксировала вспышку нейронной активности – мозг анализировал каждый новый запах, вид и звук. Иными словами, находясь в лабиринте, крыса непрерывно обрабатывала информацию.
Ученые повторяли этот эксперимент сотни раз, снова и снова заставляя крыс проделывать один и тот же маршрут. Постепенно в деятельности их мозга наметились существенные
B. Bendriem et al., “Quantitation of the Human Basal Ganglia with Positron Emission Tomography: A Phantom Study of the Effect of Contrast and Axial Positioning”,
G. E. Alexander & M. D. Crutcher, “Functional Architecture of Basal Ganglia Circuits: Neural Substrates of Parallel Processing”,
Alain Dagher & T. W. Robbins, “Personality, Addiction, Dopamine: Insights from Parkinson’s Disease”,
Разобраться в экспериментах, которые проводят в лабораториях Массачусетского технологического института, а также в строении и функциях базальных ганглий, включая их роль в привычках и памяти, мне помогли следующие материалы: F. Gregory Ashby & John M. Ennis, “The Role of the Basal Ganglia in Category Learning”,
Ann M. Graybiel, “Overview at Habits, Rituals, and the Evaluative Brain”,
