Эти лаборатории стали эпицентром настоящей революции в науке о формировании привычек. Опыты, которые тут ставят, объясняют, каким образом вы, я, да и все остальные – включая Юджина, усваиваем модели поведения, необходимые в повседневной жизни. Именно крысы помогли неврологам понять сложнейшие процессы, которые протекают в наших головах всякий раз, когда мы совершаем наипростейшие действия (например, чистим зубы или выезжаем из гаража задним ходом). Что же касается Сквайра, то он наконец разобрался, почему Юджин мог приобретать новые привычки.
В 1990-х годах – примерно в то же самое время, когда Юджин свалился с температурой, – ученые Массачусетского технологического института только приступали к изучению привычек. В первую очередь их интересовало скопление нейронов под названием базальные ганглии. Если представить человеческий мозг в виде луковицы, состоящей из множества слоев клеток, то внешние слои – те, что находятся ближе к черепу, – с точки зрения эволюции самые молодые. 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 сдвиги. Животные больше не обнюхивали углы и не сворачивали в сторону. Они неслись по лабиринту все быстрее и быстрее. В их головах происходило нечто совершенно неожиданное: по мере того как крыса училась ориентироваться в лабиринте, ее умственная активность снижалась. Чем выше становился уровень автоматизма при прохождении лабиринта, тем меньше думала крыса.
Судя по всему, первые несколько раз крыса исследовала лабиринт, а потому ее мозг работал на полную мощность, обрабатывая и усваивая новую информацию. Но уже через несколько дней ей больше не требовалось скрести стены или нюхать воздух; в результате активность мозга, связанная с царапанием и обнюхиванием, прекратилась. Поскольку теперь крыса машинально поворачивала в нужную сторону, центры мозга, отвечающие за принятие решений, тоже бездействовали. Все, что требовалось, – вспомнить кратчайший путь к шоколаду. Впрочем, через неделю утихла активность даже тех мозговых структур, которые связаны с памятью. Крыса настолько освоила лабиринт, что перестала думать вообще.
16
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”,
17
G. E. Alexander & M. D. Crutcher, “Functional Architecture of Basal Ganglia Circuits: Neural Substrates of Parallel Processing”,
18
Alain Dagher & T. W. Robbins, “Personality, Addiction, Dopamine: Insights from Parkinson’s Disease”,
19
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”,
20
Ann M. Graybiel, “Overview at Habits, Rituals, and the Evaluative Brain”,