В 1996 году Эду Корнеллу снова позвонил офицер полиции: потерялся очередной ребенок. Корнелл и Хет только что опубликовали результаты исследования о закономерностях странствий маленьких детей, указав максимальное расстояние, скорость движения, вероятное направление и другие переменные, которые можно было использовать для оценки маршрута потерявшегося малыша. Корнелл считал, что теперь шансы найти потерявшихся детей гораздо выше, чем в те времена, когда они с Хетом только начинали исследования. Тем не менее он приготовился к худшему. Того девятилетнего мальчика, после пропажи которого они занялись подобными исследованиями, так и не нашли. Это не давало Корнеллу покоя. Ребенок делал лишь то, для чего рожден: разведывал, исследовал, познавал мир, поэтому его трагическая смерть совершенно не укладывалась в голове.
Но офицер полиции обрадовал ученого. Спасательная команда только что нашла потерявшегося трехлетнего мальчика, использовав данные из публикации Корнелла и Хета, – в самый последний момент, когда ребенок был на грани гибели от переохлаждения. Исследование помогло спасти жизнь мальчика. «Я был поражен, – вспоминает Корнелл. – Это было настоящим потрясением. За всю свою карьеру ученого я не испытывал ничего подобного».
В этой главе мы прочли о том, что дети рождаются со склонностью к исследованиям, и если ее поощрять, то они, став взрослыми, свободно ориентируются в окружающем мире. Теперь мы подробнее рассмотрим работу мозга, чтобы понять, как это происходит: какая нейронная магия помогает нам находить дорогу, запоминать маршруты и формировать чувство места. Недавно нейробиологи открыли ряд специализированных клеток, которые позволяют нашему мозгу строить когнитивные карты окружающего мира. Мы в точности не знаем, как работают эти клетки, но совершенно очевидно, что они заняты очень важным делом: без них мы бы постоянно терялись.
3
Мысленные карты
В нейробиологических лабораториях, где исследователи большую часть времени посвящают наблюдениям за мозгом крыс, любимая еда (крыс, а не ученых) – это злаковые колечки для завтрака со вкусом шоколада. Когда исследователям что-то нужно от их мохнатых испытуемых, они достают колечки. Голодная крыса всегда делает то, что от нее требуется. За одним исключением.
Когда крыса впервые оказывается в незнакомом месте, еда ее не привлекает. Охваченное любопытством и страхом, животное обнюхивает новую территорию, прижимаясь к стенам и время от времени выскакивая на открытое пространство; изучить новое место для крысы важнее, чем утолить голод. Нейробиолог Пол Дудченко из Стерлингского университета исследовал процесс обучения животных и долго наблюдал за поведением крыс в лабиринте. «Крысы склонны к неофобии, им не нравится все новое, – говорит он. – Но если поместить их в незнакомую среду – а мы делаем это постоянно, – то они с готовностью исследуют ее, причем всегда одинаковым образом, пока не изучат все пространство».
В этом отношении крысы ничем не отличаются от других животных. Почти все млекопитающие ведут себя в незнакомых местах точно так же. Если у вас есть кошка, попробуйте принести ее в дом своих друзей и понаблюдайте, как она обследует незнакомое место, прежде чем успокоиться или поесть. Люди тоже привыкают к незнакомой обстановке. Самые ненасытные исследователи – дети, если, конечно, им позволить. Похоже, и людям, и животным очень важно познакомиться с новым местом.
Что это за процесс? Что происходит в мозге крысы, когда она исследует лабиринт, или в нашем мозге, когда мы гуляем по незнакомому городу? Эти вопросы занимали нейробиологов и психологов не одно десятилетие, но особое внимание они привлекли к себе после 1971 года, когда Джон О’Киф и Джонатан Достровски, сотрудники кафедры анатомии Университетского колледжа Лондона, обнаружили в мозге крысы нервные клетки, не похожие на все, что исследователи видели раньше[65]. Большинство нервных клеток, или нейронов, возбуждаются – то есть посылают сообщение в другие участки мозга – в ответ на сенсорную информацию, поступающую от тела животного. А эти клетки, напротив, реагировали на положение животного в окружающей среде и активизировались только в определенных местах. О’Киф назвал их нейронами места и предположил, что участок мозга, в котором они расположены, – гиппокамп, по форме напоминающий морского конька, – обеспечивает крысу пространственной системой координат, или когнитивной картой, которая помогает запоминать окружающую среду и ориентироваться в ней.
65
Их исследование было опубликовано в: Brain Research. 34 (1971). Р. 171–175. Более подробный отчет о работе см.: