Альманах "Агнозия сегодня, вчера, завтра": восемь нераспознаваемых знаков
«Слишком странно для слов»
Этот видеоролик опубликован на сайте научного журнала, как приложение к статье. Камера позади человека, мы не видим лица, только руки, которые держат большую цифру 8, вырезанную из зеленой «пенки», вроде учебного пособия для малышей. «Это слишком странно для слов», — тихо говорит он. Поворачивает зеленую восьмерку горизонтально, в виде значка бесконечности, и говорит, что теперь она похожа на маску. Поворачивает вертикально. Молча смотрит. Обводит пальцами игрушечную цифру, говорит, что ощущает форму, чувствует, что предмет состоит из двух кругов, но видит нечто бесформенное. Поворачивает ее снова и снова. Потом так же тихо просит сидящего рядом: «Заберите это».
Еще один ролик: перед человеком экран ноутбука с одной огромной цифрой и лист бумаги. Он неуверенно берет черный фломастер левой рукой (наш герой левша) и, то и дело переводя взгляд с экрана на бумагу, принимается рисовать. Крючок. Вертикальная черта, более жирная снизу. Еще одна жирная черта, дуга поперек обеих линий. Еще две палочки, еще крючок, короткие черточки внутри крючков. Это еще не все. Испытуемый двигает фломастером поверх рисунка, не касаясь бумаги, будто зачеркивая. Потом откладывает черный фломастер, берет оранжевый и щедро раскрашивает иероглиф. На экране — оранжевая цифра 8 на белом фоне. Так он ее видит.
Пациент, известный как Р.Ф.С. (имя не раскрывается по этическим причинам), стал объектом исследования, которое могло бы понравиться знаменитому неврологу Оливеру Саксу, автору книги «Человек, который принял жену за шляпу». Инженер-геолог в возрасте около 60 лет заболел непонятной болезнью: у него начались головные боли, нарушения долговременной памяти, дрожь в руках и трудности при ходьбе. Это был октябрь 2010 года. Врачи заподозрили инсульт, однако в мае 2011 года поставили другой диагноз: кортикобазальный синдром, редкое нейродегенеративное заболевание, при котором погибают клетки коры головного мозга и базальных ядер. Снимки МРТ показывали атрофию теменных долей. Но результаты проверки зрения и функций мозга могли поставить в тупик и самого опытного врача.
Р.Ф.С. узнавал изображения на картинках, мог читать. Правильно называл отдельные буквы, хотя иногда путал похожие по начертанию (M — N, P — R, S — Z). Не ошибался, когда ему предлагали назвать другие типографские символы — плюс или знак умножения, квадратик или ромбик, значок номера или доллара. Однако в какой-то момент ему начали казаться странными обыкновенные арабские цифры. Например, цифра 4 на часах переворачивалась задом наперед. В конце концов цифры для него превратились в беспорядочные «клубки спагетти» — профессиональная катастрофа для инженера. Да и в повседневном быту мы читаем и пишем цифры, наверное, сотни раз в день. Р.Ф.С. больше не понимал, что написано на ценнике в магазине или на дорожном знаке. В отеле он делал пометку на косяке своего номера, чтобы найти его, — цифры на двери ему ничего не говорили.
В 2011 году таинственного пациента направили на исследования к нейробиологам университета Джонса Хопкинса под руководством Майкла Макклоски и его тогдашних аспирантов Терезы Шуберт и Дэвида Ротлейна. Они описали этот уникальный случай «цифровой метаморфопсии» в статье, которую опубликовал «Proceedings of the National Academy of Sciences» (2020, 117, 27, 16055–16064).
К августу 2011 года Р.Ф.С. не мог распознать, назвать или скопировать цифры от 2 до 9, все равно, показывали ему их по отдельности, в виде многозначных чисел или буквенно-цифровых последовательностей. Он описывал то, что видел, как клубок черных линий, которые невозможно сопоставить с какой-либо узнаваемой формой. Если ему предъявляли одну и ту же цифру несколько раз, клубок линий выглядел каждый раз по-разному, так что он не мог запомнить «иероглифы», в которые превратились для него 7 или 5. Если цифра была не черной, а цветной, ее цвет становился для Р.Ф.С. цветом фона.
Исследователи перепробовали различные варианты: меняли размер цифр или продолжительность рассматривания, положение в поле зрения, контрастность и мерцание — но мозг Р.Ф.С. упорно отказывался воспринимать проклятые восемь знаков.
У ученых возникла идея подключить осязание: так появилась цифра 8, вырезанная из «пенки». Но мозг человека отдает предпочтение зрению над другими чувствами. По словам Майкла Макклоски, чувствовать одно, а видеть другое было тяжелым испытанием для пациента. «Он понимал, что может внести вклад в науку, был готов терпеть исследования. Но это было неприятно».
При этом способность оперировать числами не пострадала. Если арифметические задачи предъявляли в словесной форме, Р.Ф.С. успешно решал их. Он мог прочесть слово «five» или римскую цифру XIV — но не 5 или 14. Жутковатое впечатление, будто неведомая сила по злобной прихоти мешает ему понимать определенные знаки, и только их. Помните типовой отклик запрограммированных персонажей фантастического сериала «Мир Дикого Запада» на запрещенные для них предметы: «Это ни на что не похоже»?
Как ни странно, хотя цифры от 2 до 9 были «зашифрованы», 0 и 1 выглядели для Р.Ф.С. нормально, с ними сложностей не возникало. Особый статус нуля и единицы был подтвержден и в некоторых других случаях редких когнитивных нарушений — у кого-то нарушалось только их
восприятие, у кого-то только оно сохранялось. Возможно, потому, что эти цифры — самые простые по начертанию, или потому, что они связаны с фундаментальными категориями «отсутствия» или «единственности». Или просто потому, что они похожи на буквы (единица напоминает латинское i или l).
Но именно узость аномалии давала шанс ее обойти. Инженер-геолог не сдался. Исследователи разработали для него новую систему «цифр», где значок означал 2, — 8 и т. д. Р.Ф.С. выучил их, перенастроил свой компьютер, чтобы он отображал цифры в виде придуманных ими знаков, и продолжил работать. Лишь три года спустя, в 2014 году, он ушел в отставку и после этого использовал «свои» цифры в быту, например, чтобы записать номер. С часовыми табло и номерами на дверях номеров в отеле ничего нельзя было поделать. Хотя... наверное, не так уж трудно создать и поставить в смартфон приложение для распознавания цифр и перекодировки в «знаки Р.Ф.С.». Но все же: как объяснить эту удивительную аномалию?
Зрячая слепота
Авторы рассмотрели вопрос о том, не может ли аномалия быть психогенной или психиатрической и, наконец, не мистификатор ли Р.Ф.С. С такой возможностью считаться нужно: голова предмет темный, и всегда бывают личности, которые пытаются ввести врачей в заблуждение ради каких-либо выгод или просто, чтобы привлечь к себе внимание. Исследователи пришли к выводу, что это невозможно. Во-первых, сопутствующее заболевание мозга существовало, подтверждалось изображениями МРТ. Во-вторых, Р.Ф.С. еще в начале лечения побывал у психиатра, и никаких личностных особенностей, указывающих на возможность симуляции, психиатр не обнаружил. Кроме того, симулянты часто горят на статистике. Когда Р.Ф.С. показывали две цифры и предлагали угадать, какая где, успешной была примерно половина попыток — так и должно быть при случайном выборе. Но если симулянт говорит «не вижу», а врач просит его попытаться отгадать ответ, результат получается ХУЖЕ случайного. Притворщикам редко хватает ума понять, что при честном угадывании одного из двух половина результатов все-таки должна быть правильной, и они отвечают неверно всегда. В-третьих, Р.Ф.С. не пытался получать какие-то льготы по болезни, наоборот, стремился продолжать работать. Наконец, его описание хаоса линий вместо цифры очень похоже на известные случаи избирательной неспособности видеть человеческие лица: такие пациенты тоже говорят, что черты лица деформируются, размываются, «плывут».
Причина явно не в нарушении зрения. Вспомним, Р.Ф.С. отлично видел два кольца восьмерки, если ее поворачивали горизонтально, да и все остальное, кроме цифр. Очевидно, все дело в том, как мозг обрабатывает изображение.
Подобных нарушений известно не так уж мало, и среди них есть не менее таинственные, чем «цифровая метаморфопсия». Многие слышали о явлении ложной слепоты — это редкое неврологическое расстройство популяризовал в одноименном романе канадский писатель-фантаст Питер Уоттс. (В русских переводах научной литературы также «псевдослепота» и, возможно, самый точный вариант — «зрячая слепота».) Некоторые пациенты с поврежденной зрительной корой мозга утверждают, что ничего не видят, но, если их попросить дотронуться до предмета, помещенного перед ними, делают это намного точнее, чем если бы в самом деле были слепыми. Когда такого человека спрашивают о свойствах предмета, он может дать довольно близкое к истине описание, но не признает, что видел объект, а скажет, что «просто догадался». Он обходит препятствия, не пользуясь тростью, и может даже поймать брошенный предмет. Он не сознает, что может видеть, — но он видит. Вероятно, не так хорошо, как обычные люди, но он определенно не слеп!
В книге знаменитого индийско-американского невролога Вилейанура Рамачандрана «Мозг рассказывает. Что делает нас людьми» разбирается нарушение другого типа — зрительная агнозия. У пациента, которого называют Джоном, в 1988 году случился аппендицит, а после операции небольшой сгусток крови попал в мозг и вызвал инсульт. Но это был инсульт с весьма необычными симптомами.
«Первый признак этого проявился, когда жена Джона зашла в его палату. Представьте удивление Джона (и ее удивление), когда он не смог узнать ее лицо. Он мог узнать ее только по голосу. Он не мог больше узнать ничье лицо, даже собственное лицо в зеркале. (...) Более значимо было то, что он не мог распознать хорошо знакомые предметы. Когда ему показали морковку, он сказал: “Что-то длинное с пучком на конце — это кисть?” Он пытался на основании отдельных частей предмета сделать заключение, чем это могло бы быть, вместо того чтобы распознать предмет сразу целиком, как это происходит у большинства из нас. Когда ему показали козу на картинке, он описал ее так: “Какое-то животное. Собака, наверное”. Часто Джон мог опознать видовой класс, к которому принадлежал предмет; так, например, он мог отличить животных от растений, но совершенно не мог сказать, какой именно предмет из этого класса перед ним. (...) Когда он вернулся домой, он увидел гравюру собора Святого Петра, висевшую на стене десятилетиями. Он сказал, что знает, что кто-то ему ее подарил, но совершенно забыл, что на ней изображено. Он мог удивительно точно ее нарисовать, скопировав каждую деталь, включая дефекты печати! Но даже после того, как он это сделал, он все еще не мог сказать, что это такое. Видел Джон вполне ясно, он просто не знал, что он видит, вот почему дефекты не были для него “дефектами”».
При этом Джон по просьбе исследователя давал детальное описание той же моркови — оранжевого корнеплода конической формы — и мог с небольшой помощью водить машину. Про другие объекты на дороге достаточно знать, что это автомобили, умение распознавать марки машин для вождения непринципиально. А вот достать чашку из буфета, где много посуды, было непосильной задачей. Как понять, что там чашка, а что не чашка?
Зрительное восприятие, напоминает Рамачандран, обеспечивают десятки участков мозга. Есть области, ответственные за цветовое зрение, за восприятие движения (если инсульт поражает эту область, человек видит подвижные объекты в виде ряда «стробоскопических» картинок), за восприятие человеческого лица. И есть два пути, по которым зрительная информация достигает коры мозга. Так называемый старый зрительный путь идет от сетчатки через древнюю структуру в среднем мозге, называемую верхним бугорком четверохолмия, а затем через подушку таламуса передается в теменные доли коры. Этот зрительный путь позволяет определять положение объектов и ориентироваться среди них. Новый зрительный путь, особенно развитый у приматов, позволяет анализировать увиденное. Этот путь передает информацию от сетчатки через латеральное коленчатое тело таламуса в область VI, или первичную зрительную кору мозга, а дальше разделяется на два потока. Первый, как и старый путь, связан с пространственными отношениями объектов («где» или «как»), второй — с их собственными характеристиками и связями между ними («что»). Путь «что» проходит через область, называемую веретенообразной извилиной, к другим участкам теменных долей. При этом увиденные объекты классифицируются и формируется подборка ассоциаций с увиденным.
Повреждение нового зрительного пути при сохраненном старом может быть ответственно по крайней мере за некоторые случаи «ложной слепоты» — удивительного «неосознанного зрения». (Хотя предлагаются и другие объяснения этого феномена.) Симптомы Джона — агнозия, зрение без понимания, — были связаны с нарушением потока «что»: его зрительная информация не обрабатывалась веретенообразной извилиной.
О зрении и сознании
Так что же Р.Ф.С.? Напомним, что атрофии у него подвергались как раз теменные доли коры. Его симптомы, по-видимому, не были «классической» ложной слепотой, иначе выбор нужной цифры из двух был бы лучше случайного. Но авторы исследования провели еще несколько серий экспериментов, в которых регистрировали так называемые потенциалы, связанные с событием (ПСС, англ. event-related potential — ERP), — реакции мозга, сопровождающие определенные ощущения, мысленные или физические действия. Они измеряются с помощью обычной электроэнцефалографии. Есть ПСС, которые сопровождают рассматривание человеческого лица или распознавание задуманного слова среди ряда слов. И вот тут они сделали еще одно открытие.
Для Р.Ф.С. приготовили изображения крупных цифр и букв, в которые были вписаны миниатюрные символы, слова, изображения животных, предметов, человеческих лиц или размытые пятна. Ожидаемо, если Р.Ф.С. должен был выбрать нужное изображение из двух, наложенных на буквы или на «его» цифры, он легко справлялся с заданием. Если картинки были на обычных арабских цифрах — ему это не удавалось, он по-прежнему видел «спагетти». Но что поразительно: если на картинке было лицо или слово, которое испытуемому велели искать, в эти моменты ЭЭГ регистрировала специфические потенциалы, ассоциированные с рассматриванием лица или узнаванием определенного слова. На сознательном уровне Р.Ф.С. не видел ни лица, ни слова. Но его мозг видел. Авторы отмечают, что это очень странно: ранее считалось, что эти потенциалы появляются только при сознательном восприятии лица или слова. Однако получается, что их появление с сознанием никак не связано. Мозг видит, но человека в известность об этом не ставит.
Авторы комментируют свои наблюдения следующим образом. Наше зрительное восприятие — не «чисто» зрительное: это образ объекта, его положение в пространстве плюс интерпретация объекта; 8 для нас (кроме, может быть, самых маленьких детей) — это «здесь черная восьмерка», а не «загогулина с двумя петлями». Очевидно, бессознательный процесс идентификации цифр у Р.Ф.С. протекает нормально, иначе как объяснить, что дефицит восприятия ограничивается цифрами? Однако каким-то образом нарушена интеграция, взаимодействие идентификации цифры с визуальной информацией о цифре, причем нарушается и визуальное восприятие.
Встроенный в цифру стимул (изображение лица или слово) также воспринимается нормально, но аномальные сигналы идентификации цифр мешают их «прочтению» и сознательной идентификации. Как это происходит, за счет каких именно процессов в мозгу — пока неясно, хотя гипотезы авторы предлагают.
Итак, болезнь Р.Ф.С. связана с классификацией объектов. Когда мозг относил объект к категории «цифра», все рушилось. Как сказала корреспонденту журнала «Science» Тереза Шуберт, ныне работающая в Гарвардском университете, тот факт, что Р.Ф.С. мог читать буквы, но не цифры, подтверждает предположение, что в мозгу есть особый, отдельный от других функций модуль для обработки цифр. Именно и только арабских цифр, судя по тому, что любая другая форма представления чисел оказывается приемлемой и математические способности более высокого уровня остались незатронутыми.
Возможно, исследование феномена Р.Ф.С. поможет лучше понять, что такое восприятие и осознанность. Нам кажется, что нет ничего проще, чем посмотреть и увидеть. Это базовая функция, само собой разумеющаяся для большинства из нас (для тех, у кого нет серьезных проблем со зрением). С тех пор как мы впервые открыли глаза, окружающий мир для нас — картинка. Но теперь оказывается, что видим мы мозгом, как говорят неврологи, и что между «смотреть» и «видеть» — дистанция огромного размера. Оказывается, можно смотреть и не видеть. И не только из-за психологических помех — невнимательности, которая играет столь важную роль в детективных историях, сосредоточенности на чем-то одном (широко известен забавный эксперимент, в котором люди, играющие в мяч, не замечают, как мимо дефилирует человек в костюме гориллы), нежелания видеть то, что не нравится. Есть «аппаратные» проблемы мозга, и они не только создают парадоксальные аномалии восприятия, но и дают понять, насколько сложна процедура обработки, которую проходит картинка с сетчатки глаза, прежде чем мы скажем: «Вижу».
И еще более поразительный факт: можно видеть и не знать об этом. Такая сложная операция, как опознание лица, осуществляется бессознательно, без ведома индивида. Приходится признать, что когнитивные процессы высокого уровня и сознание — разные вещи. Одно может существовать без другого. Нужно ли сознание для мышления, вот в чем вопрос.
Журнал «Science», опубликовавший популярную заметку о Р.Ф.С., обратился за комментариями к экспертам, не участвовавшим в исследовании. Одна из них, Сара Аджина, нейробиолог из Оксфордского университета, изучающая ложную слепоту и другие нарушения зрительного восприятия, заметила, что было бы интересно модернизировать эксперимент, предложив Р.Ф.С анимированные изображения. Движущиеся объекты в поле зрения особенно важны для нас. Если нарисованное лицо будет перемещаться внутри цифры, может быть, оно прорвется сквозь путаницу линий и проникнет в сознание?
К сожалению, подобный эксперимент едва ли получится поставить: здоровье Р.Ф.С. в последнее время ухудшилось, он с трудом говорит и двигается. Но его уникальная аномалия и готовность помогать исследователям уже принесли неоценимую информацию.
В экспериментах и наблюдениях, которые подтверждают, что человек с его великими мыслями и тонкими ощущениями — всего лишь очень сложная декартова машина, всегда есть нечто пугающее. Но пока мы не разберемся в этих загадках, мы не поймем, как чинить «машину», и не сможем утверждать, что знаем все о мышлении человека. И шире — о самом человеке.
Как говорит в эпилоге своей книги Вилейянур Рамачандран, величайшее приключение, в которое когда-либо пускалось человечество, — исследование человека, исследование нашего «я», попытка понять, «что или кто является агентом сознания или понимания». Он убежден, что наш мозг — это чудесное, единственное во Вселенной явление, а не «просто мозг обезьяны» и не «просто скопление атомов», как говорят вульгарные материалисты. Отмечая, что сам он стоит на материалистических позициях — «как ученый, я на стороне Дарвина, Гулда, Линкера и Докинза», — этот человек, посвятивший всю свою жизнь изучению машины человеческого мозга, уверен, что наше «я» всегда останется удивительным для нас. История пациента Р.Ф.С. подкрепляет эту уверенность".
Елена Клещенко, "Химия и жизнь", № 8, 2020