Это конкретный пример более широкой концепции внутренних моделей внешнего мира. Мозг внутри моделирует то, что произойдет, если вы будете выполнять некоторое действие при определенных условиях. Внутренние модели не только играют роль в двигательных актах (таких как ловля мяча или уклонение), но также лежат в основе сознательного восприятия. Еще в 1940-е годы мыслители начали разбирать идею, что восприятие — это не строительство из кусочков захватываемых данных, а сопоставление ожиданий и поступающих сенсорных данных[71].

Как бы странно это ни звучало, но подобная конструкция родилась в результате наблюдения, что наши ожидания определяют то, что мы видим. Вы не верите в это? Попробуйте понять, что изображено на рисунке ниже. Если у вашего мозга нет априорного ожидания, что означают эти пятна, то вы увидите только пятна. Чтобы что-то «увидеть», необходимо соответствие между ожиданиями и входящими данными.

Демонстрация роли ожидания в восприятии. Изначально пятна не имеют смысла для зрителя, и только после подсказки изображение обретает смысл. (Не беспокойтесь, если для вас они выглядят пятнами: подсказка появится в этой главе немного позднее.) Взято из Ahissar and Hochstein, 2004

Один из наиболее ранних примеров такой схемы появился в работе нейрофизиолога Дональда Маккея. В 1956 году он предположил, что зрительная кора — это, по сути, машина, задачей которой является генерирование модели мира[72]. Маккей считал, что первичная зрительная кора конструирует внутреннюю модель, позволяющую предвидеть данные, поступающие от сетчатки (информацию по анатомии смотрите в приложении). Кора отправляет прогнозы к таламусу, который сообщает о разнице между тем, что поступает через глаза, и тем, что было спрогнозировано. Таламус направляет обратно в кору только информацию об этой разнице. Непредсказанная информация корректирует внутреннюю модель так, чтобы в будущем было меньше несовпадений. Таким образом мозг конкретизирует свою модель мира, уделяя внимание ошибкам. Маккей указывал, что эта модель согласуется с тем анатомическим фактом, что от первичной зрительной коры к таламусу идет вдесятеро больше волокон, чем в обратном направлении, — в точности то, чего можно было бы ожидать, если бы от коры к таламусу направлялись подробные ожидания, а в другом направлении шла только информация с сигналом о разнице.

Все это говорит нам, что восприятие отражает активное сравнение сенсорных входных сигналов с внутренними предсказаниями. Мы получаем возможность понять более масштабную концепцию: осознание среды происходит только в том случае, если сенсорные входные сигналы нарушают ожидания. Когда мир предсказывается успешно, осознание не нужно, поскольку мозг хорошо делает свою работу. Например, когда вы учитесь ездить на велосипеде, требуется масса сознательной концентрации; а через некоторое время, когда сенсорно-двигательные прогнозы отлажены, езда становится бессознательной. Я не имею в виду, что вы не осознаете, что едете на велосипеде, но вы не задумываетесь о том, как держите руль, прикладываете усилие к педалям и балансируете телом. Благодаря обширному опыту ваш мозг точно знает, чего следует ожидать, когда вы совершаете свои движения. Именно поэтому вы не думаете ни о движениях, ни об ощущениях до тех пор, пока что-то не изменится, например не налетит сильный ветер или не спустит шина. Как только новая ситуация нарушает ожидания, сознание включается, а внутренняя модель корректируется.

Предсказуемость связи между действиями и результирующими ощущениями — одна из причин того, что вы, например, не можете себя пощекотать. Другие люди могут это сделать, поскольку их действия для вас непрогнозируемы. Однако способы избавиться от предсказуемости в действиях существуют. Если вы хотите себя пощекотать, попробуйте представить, что положение перышка управляется джойстиком с задержкой по времени: когда вы двигаете ручку, до соответствующего движения перышка проходит не меньше секунды. Устранив предсказуемость, вы получите возможности для «самощекотания». Интересно, что шизофреники могут щекотать себя, поскольку проблемы с синхронизацией времени не позволяют им правильно связывать свои двигательные действия и результирующие ощущения[73].

Осознав, что мозг является циклической системой с собственной внутренней динамикой, мы получаем возможность понять другие причудливые расстройства. Возьмем, например, синдром Антона — расстройство, при котором инсульт вызывает слепоту, однако пациент ее отрицает[74]. Группа врачей будет стоять вокруг кровати и спрашивать: «Миссис Джонсон, сколько нас у кровати?» — а она будет уверенно отвечать: «Четверо», даже когда на деле их семеро. Врач спросит: «Миссис Джонсон, сколько пальцев я показываю?». Она ответит: «Три», хотя фактически он не показывает их вообще. На вопрос «Какого цвета моя рубашка?» она скажет, что рубашка белая, хотя та голубая. При этом люди с синдромом Антона не прикидываются, что они зрячие, — они искренне верят в это. Их устные сообщения, будучи неверными, не являются ложью. Они ощущают то, что считают зрением, просто оно генерируется внутри. Часто пациент с синдромом Антона некоторое время после инсульта не обращается за помощью, поскольку понятия не имеет, что слеп. Только достаточно потыкавшись о мебель и стены, он начинает понимать, что что-то неладно. Несмотря на то что ответы пациента кажутся странными, их можно понимать как внутреннюю модель: из-за инсульта внешние данные не попадают в нужное место, поэтому реальностью для пациента является то, что генерирует его мозг — со слабой привязкой к реальному миру. В этом смысле то, что пациент ощущает, не отличается от сна или галлюцинаций.

Мозг конструирует не только зрение и слух, но и восприятие времени.

Когда вы щелкаете пальцами, ваши глаза и уши регистрируют информацию о щелчке, которая обрабатывается в остальной части мозга. Однако сигналы в мозге двигаются весьма медленно, в миллионы раз медленнее, чем электроны по медной проволоке, поэтому нейронная обработка щелчка требует времени. В момент, когда вы его воспринимаете, щелчок уже совершен и завершен. Воспринимаемый мир всегда запаздывает по сравнению с реальным. Иначе говоря, наше восприятие мира подобно телевизионному шоу в прямом эфире, с которым в реальности дело обстоит не так. Шоу идут с задержкой в несколько секунд — на случай, если кто-то допустит неподходящую лексику, поранится или потеряет деталь одежды. То же и с вашей сознательной жизнью: она собирает массу информации, прежде чем пускать что-то в «прямой эфир»[75].