Место, личность и гиппокамп

«Место и разум могут проникать друг в друга, пока не изменится природа обоих», — написала шотландская альпинистка и поэтесса Нэн Шеперд в своем лирическом любовном письме к родным горам, вторя древней интуиции о том, как наши формирующие физические ландшафты формируют наши ландшафты мыслей и чувств. Слово «гений» в современном смысле, в конце концов, происходит от латинской фразы genius loci — «дух места».

Я ловлю себя на мысли о Шепарде, когда возвращаюсь в болгарские горы своего детства, иду по тем же тропам с мамой, по которым я когда-то ходил маленькими ножками рядом с ней, удивляясь потоку давних чувств, врывающихся с каждым шагом, и удивляясь также тому, с какой легкостью я прохожу по тем маршрутам, по которым не ходил десятилетиями.

Психологические, нейрокогнитивные и геофизические основы этих изумлений исследует М. Р. О'Коннор в своей книге «Нахождение пути: наука и тайна того, как люди ориентируются в мире» ( публичная библиотека ) — многоуровневом исследовании науки и культурной поэтики того, как мы ориентируемся в пространстве и в своей индивидуальности, проливающем свет на поразительное взаимопроникновение этих двух понятий.

«Вид природы в восходящих регионах» Леви Уолтера Ягги из «Географического портфолио — включающего физическую, политическую, геологическую и астрономическую географию» , 1893 г. (Доступно в виде печатного издания , маски для лица и канцелярских карточек .)

В отрывке, вызывающем в памяти памятное наблюдение Ребекки Солнит о том, что «никогда не теряться — значит не жить», О'Коннор использует телескопическую перспективу эволюционного времени, чтобы рассмотреть когнитивный недостаток, лежащий в основе этого экзистенциального дара:

Жизнь на Земле создала миллионы видов Улисса, совершающих эпические путешествия в масштабах как больших, так и малых. Заблудиться — уникальная проблема человека. Многие животные — невероятные навигаторы, способные совершать путешествия, которые далеко затмевают наши индивидуальные способности. Самая большая миграция на Земле принадлежит полярной крачке, аргонавту весом в четыре унции, который путешествует каждый год из Гренландии в Антарктиду и обратно, преодолевая расстояние около сорока четырех тысяч миль. Летая по ветру, обратный маршрут крачки — мечта путешественника по всему миру, облетая Африку и Южную Америку.

[…]

Одним из устройств, необходимых животному для навигации, являются «часы» — внутренний механизм для измерения или поддержания времени. Ежедневная массовая миграция зоопланктона в мировых океанах требует от него знания приближения рассвета и заката. Казалось бы, это простая реакция на световые раздражители, но глубоководный зоопланктон, обитающий на глубинах ниже, куда проникает свет, также мигрирует в соответствии с продолжительностью дня на разных широтах. Даже немного более сложные миграции могут потребовать нескольких часов.

Возможно, самые удивительные внутренние часы принадлежат биолюминесцентному бермудскому огненному червю, который роится в тропических водах ровно через пятьдесят семь минут после заката каждый третий вечер после полнолуния летом. Такой подвиг предполагает, что этот крошечный морской организм, с долей доли когнитивных способностей человека, внутренне оснащен тремя различными устройствами для измерения времени: обычными 24-часовыми суточными часами, лунными часами с 27,3-дневным циклом и интервальным таймером, чтобы отсчитывать точные минуты после заката.

Discus chronologicus — немецкое изображение времени начала 1720-х годов, включенное в «Картографии времени» . (Доступно в виде печатного издания и настенных часов .)

О'Коннор восхищается ошеломляющим набором эволюционных устройств для измерения времени, которые позволяют мигрирующим видам продолжать участвовать в танце жизни:

Животные, совершающие ежегодные или многолетние миграции, должны обладать годовыми часами, которые тонко настроены на продолжительность дней и ночей и их изменения в течение каждого сезона. В целом, эволюция, по-видимому, создала годовые часы, лунные часы, приливные часы, циркадные часы и, возможно, для тех, кто мигрирует под покровом темноты, звездные часы — которые измеряют время, необходимое звезде, чтобы появиться и обойти вокруг Земли.

Помимо своих сложных внутренних механизмов отсчета времени, многие нечеловеческие животные наделены столь же сложными механизмами картографирования пространства. Каждый сезон миграции горбатые киты пролетают более десяти тысяч миль от суши, чтобы вернуться в точное место, где они родились. Существуют виды птиц — среди них европейские мухоловки-пеструшки, черноголовые и индиговые овсянки — которые, по-видимому, ориентируются по Полярной звезде во время своего ночного полета; существуют виды насекомых — среди них муравьи и пчелы — которые совершают триумфы тригонометрии с помощью своих светочувствительных фоторецепторов, вычисляя пространственные расстояния с помощью поляризованного света, чтобы найти самый прямой путь домой после извилистого пути добычи пищи. С их миллиграммовым мозгом из одного миллиона нейронов — песчинка по сравнению с Монбланом из наших восьмидесяти шести миллиардов — и зрением 20/2000, которое делает их слепыми по человеческим меркам, медоносные пчелы совершают сотни вылазок за пищей в день, блуждая на многие мили от дома, а затем вычисляют «прямой» путь обратно. Африканские шарообразные навозные жуки, намибийские пустынные пауки и южные лягушки-сверчки используют звезды Млечного Пути в качестве своего компаса, так же как некоторые из самых смелых представителей нашего собственного вида когда-то использовали созвездия, чтобы найти свой путь к свободе от моральной трусости тирании: чтобы гарантировать, что они движутся на север, мигрантам по Подземной железной дороге было поручено держаться реки с одной стороны и «следовать за Питьевой Тыквой» — африканское название Большой Медведицы, или Большого Ковша.

«Планетная система, затмение Солнца, Луна, зодиакальный свет, метеоритный дождь» Леви Уолтера Ягги из «Географического портфолио — включающего физическую, политическую, геологическую и астрономическую географию» , 1887 г. (Доступно в виде печатного издания , маски для лица и канцелярских карточек .)

Как и все радикализирующие реальность открытия, которые бросают вызов ограничивающим интуициям существ, которые мы называем здравым смыслом, идея о том, что животные могут использовать магнетизм для навигации, долго высмеивалась как нечто более похожее на спиритуализм, чем на науку. Хамфри Дэви — величайший химик Золотого века химии, харизматичный пионер научной лекции как популярного развлечения — живо интересовался тайной животного магнетизма. Спустя столетие Никола Тесла — ослепительный ум , опередивший свое время на множество эпох , чье наследие формирует так много в нашей повседневной жизни и чье имя теперь является единицей измерения магнитных полей — имел шанс разгадать тайну, учитывая его двойную страсть к голубям и магнетизму, но позор научного истеблишмента был слишком непроницаемым, а технология еще не существовала. Только в 1958 году молодому немецкому аспиранту — Вольфгангу Вильчко — было поручено раз и навсегда опровергнуть магнитную навигацию животных. Вместо этого он в конечном итоге доказал это: в сомнительном на тот момент эксперименте, который ему было предложено повторить, птицы, выпущенные им в пространство без источника света, смогли, как и в оригинальном эксперименте, проведенном его однокурсником, по-прежнему без усилий ориентироваться.

О'Коннор пишет:

Представление о том, что у животных есть биокомпас, который может «считывать» геомагнитное поле Земли, теперь стало самым многообещающим объяснением навигации животных. Помимо этих марафонских мигрирующих видов, почти каждое животное, которое было протестировано до сих пор, демонстрирует способность ориентироваться по геомагнитному полю. Карпы, плавающие в ваннах на рыбных рынках в Праге, спонтанно выстраиваются по оси север-юг. То же самое делают тритоны в состоянии покоя и собаки, когда они приседают, чтобы справить нужду. Лошади, крупный рогатый скот и олени ориентируют свои тела по оси север-юг во время выпаса, но не если они находятся под линиями электропередач, которые нарушают магнитное поле. Рыжие лисицы почти всегда нападают на мышей с северо-востока. У всех этих организмов должен быть какой-то органелл, который функционирует как магниторецептор, так же, как ухо воспринимает звук, а глаз воспринимает пространство.

«Магнетизм с ключом » Беренис Эббот, 1958 г., из ее серии «Документирование науки» .

Мы, люди, животные, ориентируемся в мире не только с помощью ориентации в пространстве, но и с помощью ориентации во времени. Ментальное путешествие во времени — способность помнить и размышлять, воображать и планировать будущее — это то, что сделало нас людьми . Это также столп нашей личной идентичности — повествовательная нить, которая связывает нас в детстве с нашими нынешними «я», делая нас, на протяжении всей жизни физических и психологических изменений, одним человеком .

Эта строка известна как автонойное сознание , от греческого noéÅ : «Я воспринимаю», «Я постигаю» — наша способность к ментальному самопредставлению как сущностей во времени, которые могут отражать нашу собственную жизнь как непрерывные и связные явления бытия. В мгновение ока эволюционного времени с момента зарождения нейронауки в 1930-х годах одна область мозга стала тиглем как нашего автонойного сознания, так и нашей пространственной навигации: гиппокамп. О'Коннор пишет:

Гиппокамп иногда описывают как человеческий GPS, но эта метафора является упрощенной по сравнению с тем, что делает эта замечательная, пластичная часть нашего разума. В то время как GPS определяет фиксированные позиции или координаты в пространстве, которые никогда не меняются, нейробиологи считают, что то, что делает гиппокамп, уникально для нас как личностей — он создает представления о местах на основе нашей точки зрения, опыта, воспоминаний, целей и желаний. Он обеспечивает инфраструктуру для нашей самости.

Астроцит в человеческом гиппокампе. Один из малоизвестных рисунков тушью отца-основателя нейробиологии Сантьяго Рамона-и-Кахаля.

Поскольку личность — это модель опыта, воспоминаний и впечатлений, выстроенных в соответствии с организующим принципом, и поскольку сон — это время, когда гиппокамп консолидирует воспоминания, чтобы извлечь из них организующие модели, сон необходим для нашего ощущения себя. О'Коннор цитирует нейробиолога из Массачусетского технологического института Мэтта Уилсона:

Во время сна вы пытаетесь осмыслить то, что вы уже узнали... Вы обращаетесь к обширной базе данных опыта и пытаетесь выяснить новые связи, а затем построить модель для объяснения нового опыта. Мудрость — это правила, основанные на опыте, которые позволяют нам принимать правильные решения в новых ситуациях в будущем.

Гиппокамп — это с трудом завоеванная гордость эволюции, но он свойствен не только нам — его зачатки и вариации встречаются у некоторых наших собратьев-животных на всех ступенях нейронной сложности:

Даже птицы, которые в последний раз имели общего предка с людьми 250 миллионов лет назад, а также амфибии, двоякодышащие рыбы и рептилии, имеют то, что называется медиальным паллиумом. Подобно формированию гиппокампа млекопитающих у позвоночных, медиальный паллиум также участвует в пространственных задачах у этих видов, что повышает вероятность того, что определенные свойства пространственного познания сохранялись по мере того, как организмы диверсифицировались и разделялись, в то время как другие свойства адаптировались к определенным экологическим условиям или селективным силам. Но, несмотря на глубокую эволюционную общность между людьми и другими позвоночными и то, как гиппокамп связан с когнитивными функциями памяти и навигации, остается вопрос: почему мы совершили такой скачок с точки зрения размера гиппокампа и его роли в нашей жизни? Или, как говорит психолог Дэниел Касасанто, «Как собиратели стали физиками в мгновение ока эволюционного времени?»

Часть ответа может заключаться в замечательной пластичности гиппокампа. После ставшего культовым исследования мозга лондонских таксистов 2000 года, которое показало, что их сложный квалификационный экзамен, требующий запоминания тысяч городских достопримечательностей и 25 000 улиц, привел к значительному увеличению синапсов и серого вещества в гиппокампе, ученые изучают, что мы можем сделать, чтобы защитить и даже укрепить наш основной инструмент для навигации в пространстве и самости.

О'Коннор указывает на работу нейробиолога из Университета Макгилла Вероник Бобо, которая разработала режим здоровья гиппокампа, состоящий из упражнений на вспоминание и навигацию с постепенно возрастающей сложностью, которые обеспечивают заметный структурный рост серого вещества. VeboLife — нейрокогнитивная фитнес-программа, которую она разработала — учит людей ориентироваться в знакомой среде намеренно новыми способами, побуждая обучаемых перенастраивать свои стандартные маршруты, выбирая новые пути, которые требуют от них внимания к новым деталям и создания новых ментальных карт в процессе.

Оптимальное здоровье гиппокампа, по-видимому, — как и оптимальное восприятие самой жизни — зависит от активного и осознанного внимания, прерывания «намеренного, бескомпромиссного дискриминатора», в которого превратился наш мозг, и смакования особенностей каждого неповторимого момента.

Рассматривая то, как острота зрения гиппокампа определяет качество нашей жизни, О'Коннор задается вопросом:

Возможно, нахождение пути — это деятельность, которая ставит нас перед чудесным фактом пребывания в мире, требующая от нас смотреть вверх и обращать внимание, когнитивно и эмоционально взаимодействовать с нашим окружением, независимо от того, находимся ли мы в дикой природе или в городе, и даже призывающая нас возобновить присущую нашему виду любовь к свободе, исследованию и месту.

И все же, как бы мы ни трепетали от жажды странствий, нас воодушевляет интенсивная связь с ландшафтами и топографиями наших формирующих лет. Эмоция, известная как топофилия , которую я испытал, возвращаясь к тем горным тропам моего детства, предоставляет эту аффективно-пространственную память, которая делает детство не только местом, но и временем.

Основные реки и горы мира в сравнении по длине и высоте, из Atlas de Choix, ou Recueil des Meilleures Cartes de Geographie Ancienne et Moderne Dressees par Divers Auteurs Ж. Гужона и Ж. Андриво, 1829 г. (Доступно в виде распечатки , маски для лица и канцелярских карточек .)

О'Коннор пишет:

Часто места, в которых мы растем, оказывают на нас огромное влияние. Они влияют на то, как мы воспринимаем и осмысливаем мир, дают нам метафоры для жизни и формируют цель, которая нами движет — они являются нашим источником субъективности, а также общностью, с помощью которой мы можем соотноситься и идентифицировать себя с другими. Возможно, именно из-за яркости их чувственных впечатлений, их гениальности в установлении глубоких отношений со своим ранним окружением дети обладают сильной способностью к человеческой эмоции, называемой топофилией .

[…]

В разных культурах на навигацию влияют особые условия окружающей среды — снег, песок, вода, ветер — и топография — горы, долины, реки, океаны и пустыни. Но во всех них это также средство, с помощью которого люди развивают чувство привязанности и чувство места. Навигация становится способом познания, знакомства и привязанности. Это то, как вы можете влюбиться в гору или лес. Поиск пути — это то, как мы собираем карты сокровищ изысканных воспоминаний.

В оставшейся части совершенно захватывающего Wayfinding О'Коннор наносит на карту самые захватывающие береговые линии наших развивающихся территорий понимания: поразительные открытия, указывающие на то, что люди из мигрирующих популяций имеют измеримо более длинные аллели гена рецептора дофамина, связанные с исследовательским поведением, чем люди из оседлых сообществ; древние подвиги навигации передавались из поколения в поколение в коренных культурах, чтобы бросить вызов западной социальной теории культуры; музыка как метафора для обозначения отношений между организмами и их средой. Для лирического аналога дополните его Field Guide to Getting Lost Ребекки Солнит.