Развитие творческого мышления и интеллекта

Мыслитель и художник.

Распределение обязанностей между полушариями мозга животных имеет ту же тенденцию, что и у человека. Коммуникацией, общением между представителями одной семьи или стада руководит преимущественно левое полушарие. Оно легче справляется с обобщениями и обнаруживает зачатки абстрактного мышления, обслуживая эту сторону мыслительной деятельности животных.

Правое полушарие тоже не осталось безработным. У большинства животных здесь анализируется сложная зрительная информация. У высших обезьян в правом полушарии даже есть зона для распознавания «лиц». Весьма вероятно, что такие зоны существуют у большинства млекопитающих и птиц.

Животные, если пользуются глазами, узнают друг друга главным образом «в лицо» и делают это превосходно. Установлено, что у чаек, гнездящихся на птичьих базарах, где скапливаются сотни тысяч птиц, «супруги» узнают друг друга по индивидуальным особенностям «лицевой» части головы. Правое полушарие животных лучше разбирается в зрительных задачах, где необходимо оперировать конкретными признаками раздражителей, их величиной, формой, местоположением в пространстве, степенью удаленности от животного.

Белых крыс заставляли решать сложные зрительные задачи. Недалеко от центра светового экрана вспыхивала световая точка. Она появлялась всегда на одном уровне, но иногда загоралась на 15 миллиметров правее от середины экрана или на 15 миллиметров левее. Крысы не должны были путать эти раздражители. В других экспериментах их обучали определять местоположение светового пятна, появляющегося где-то впереди, то на 6 сантиметров ближе к животному, то на 6 сантиметров дальше от него.

Сложнее оказалось крысам научиться не путать совсем коротенькие световые вертикальные линии с наклонными. Увидев вертикальную линию, животные должны были нажимать один рычаг, наклонную – другой.

Временное функциональное выключение левого полушария никак не отражалось на решении крысами сложных зрительно-пространственных задач. При выключении правого полушария животные обнаруживали явную неспособность справляться с заданиями. Следовательно, правое полушарие решало задачи самостоятельно, левое никакой помощи ему не оказывало.

В отношении зрительных функций большие полушария менее специализированы. Во многие сугубо зрительные проблемы способно вникать и левое полушарие, но делает это недостаточно квалифицированно. В петергофской лаборатории крысам придумали много различных задач. Их учили не путать световые фигуры, имеющие разную форму, но одинаковую площадь, различать фигуры по их ориентации в пространстве, не путать разные узоры, составленные из 18 одинаковых небольших фигур, наконец, оценивать величину фигуры.

В решении этих зрительных задач ведущую роль играло правое полушарие. При его выключении крысы гораздо хуже справлялись с заданиями, но и выключение левого полушария не проходило бесследно. Оно тоже отражалось на точности зрительного различения, но не так резко, как выключение правого.

Некоторые зрительные задачи, когда от животных требовалось не опознание одинаковых изображений, а умение отыскать похожие, то есть способность обобщить зрительные впечатления, больше отвечают возможностям левого полушария. Еще во времена академика Павлова был придуман эксперимент, показавший, что животные способны разобраться, в каких отношениях находятся между собой отдельные свойства или признаки раздражителей, что они могут усвоить такие понятия, как «больше» и «меньше», «громче» и «тише», «легче» и «тяжелее».

Для того, например, чтобы животное сформулировало понятие «меньше», сначала добиваются от него четкого различения двух вполне конкретных фигур, предположим, двух треугольников, площади которых относятся как один к двум.

Животное помещают в специальное помещение с двумя кормушками. Что в них находится, не видно. Определить, в какой из кормушек есть корм, можно лишь по картинкам, повешенным над ними. Там, где на желтом фоне нарисован маленький черный треугольник, можно найти кусочек мяса, а кормушка, отмеченная большим черным треугольником на том же желтом фоне, – пустая.

Ситуация опыта несложная. Крысам разобраться в ней нетрудно. Теперь, попав на манеж, они стремглав несутся туда, где в данный момент находится меньший треугольник. Когда задание усвоено, можно проверить, какое заключение сделало для себя животное. Запомнило ли оно конкретный треугольник и поэтому бежит всегда к той кормушке, где находится фигура с площадью, равной 50 квадратным сантиметрам, или сделало заключение, что корм появляется там, где находится меньший треугольник? Для этого нужно поместить над кормушками тот же треугольник площадью в 50 и вдвое меньший, площадью в 25 квадратных сантиметров. Если теперь крыса побежит к большему треугольнику, значит, она не смогла сделать никаких обобщений и реагирует лишь на конкретный привычный раздражитель. Однако чаще животные выбирают меньшую фигуру, убеждая ученых, что даже крысы способны к абстрактному мышлению. Способность животных сформулировать для себя правило: искать корм там, где находится маленький треугольник, и строго его придерживаться называется рефлексом на отношение раздражителей.

Еще отчетливее способность животных к отвлечению от конкретных признаков и их обобщению выявляется, если вместо треугольников предъявлять для дифференцирования пару других фигур: разных по величине кругов, квадратов, прямоугольников или большие и маленькие кучки каких-то мелких предметов. При замене треугольников, ставших для крыс уже привычными, на другие фигуры, например круги разных размеров, животные чаще всего будут выбирать меньший круг.

Выполнение аналогичных задач, когда временно выключено одно из полушарий, показало, что во всех тестах по различению величины треугольников, их оценку и соответственно выбор кормушки ведет правое полушарие. В случаях же переноса навыка на другие фигуры функции полушарий различны. При выключении левого полушария крыса чаще выбирает круг с площадью 50 квадратных сантиметров, то есть обращает внимание лишь на конкретный признак раздражителя. После выключения правого полушария животное в большинстве случаев решает задачу, опираясь на относительный признак раздражителей, выбирая из двух предъявленных кругов меньший.

Таким образом, левое полушарие крысы оценивает раздражители по их относительным признакам, оставив на долю правого полушария их конкретные характеристики. Иными словами, правое полушарие имеет дело с оценкой сиюминутной, конкретной ситуации и дальше этого не идет, а левое пытается делать обобщения.

Пристрастие левого полушария к обобщению проявляется и в том, что оно способно признать треугольником не только ту черную фигуру на желтом фоне, которую привыкло видеть во время тренировки, но любой другой треугольник, в какой бы цвет его ни окрасили и на каком бы фоне ни изобразили. Если животное узнает треугольник независимо от его величины, изображенный контурно, сплошной и даже пунктирной линией, перевернутый на 45, 90 или 180 градусов, – это заслуга левого полушария. Бывают случаи, когда узнать изображение мешают какие-то помехи, нечетко прорисованные линии, кляксы или другая грязь, скрывающая от глаз часть рисунка. Борьба со зрительным «шумом» входит в функцию правого полушария. Зато помехоустойчивость двигательной сферы находится в ведении левого полушария, во всяком случае у крыс. У кошек сравнивали помехоустойчивость зрительных функций больших полушарий к световым помехам. Оказалось, что помехоустойчивость левого полушария выше, чем правого.

Работу большие полушария животных выбирают себе по вкусу. Если приходится вести одновременный анализ сразу нескольких раздражителей, это дело правого полушария, если анализируются последовательно предъявляемые раздражители, в том числе зрительные, такую работу выполняет левое полушарие. В общем, правому полушарию свойствен метод дедукции, путь от общего к частному. Левое опирается на индукцию, то есть использует логический метод познания от частных, единичных случаев или явлений к общим, от отдельных фактов к обобщениям. Все точно так же, как и в мозгу человека.

Левое полушарие, видимо, производит оценку времени, во всяком случае крысы, пользуясь лишь правым полушарием, теряют способность точно измерять продолжительность действия раздражителей. Животных приучали при включении электрической лампочки на 5 секунд открывать одну дверь, а при включении на 10 секунд – другую. Когда крысы разобрались в ситуации, у них выключали то правое полушарие, то левое. Выключение правого полушария никак не отражалось на реакциях животных, а при выключении левого полушария крысы путали раздражители и открывали не те двери.

Специализацию мозга животных долго не замечали, видимо, потому, что не обращали внимания на половые различия. Между тем у некоторых видов они значительны. Мозг крыс-самок менее асимметричен, чем самцов. Анализ сложных зрительных раздражителей у самцов осуществляется преимущественно правым полушарием, а у самок в обеих половинах мозга. Примерно такие же различия и в организации зрительной функции между мужчинами и женщинами.

Возможно, этим объясняется неспособность самок быстро ориентироваться в сложной зрительной обстановке. Обмен мнениями между двойняшками требует времени! Во всяком случае, чтобы научиться различать замысловатые изображения, им необходимо в 1,5...2 раза больше тренировок, чем самцам.

Случайны ли перечисленные выше совпадения в распределении функций между полушариями мозга животных и человека? Безапелляционно ответить на этот вопрос пока еще невозможно. Однако от нашего горделивого утверждения о том, что асимметрия и специализация есть чисто человеческие свойства мозга, необходимо категорически отказаться. Не трудовая деятельность первобытного человека и не возникновение речи дали толчок к развитию асимметрии нашего мозга. Она существовала уже у нашего весьма далекого обезьяноподобного предка, наоборот, глубокая асимметрия мозга наших человекообразных предков явилась той необходимой предпосылкой, без которой развитие трудовых навыков и речи было бы крайне затруднено.

Совершенствование мозга в процессе эволюции живых организмов шло от диффузного распределения функций внутри центральной нервной системы и постепенной локализации их в различных отделах мозга. В ходе специализации функций мозга и возникла его асимметрия. Пока еще не удалось установить, когда, на каком уровне филогенетического развития она появилась. Вероятно, достаточно рано. Скорее всего функциональной асимметрией обладал уже мозг рептилий. Но не исключено, что она существовала даже у рыб и амфибий. Во всяком случае, на всех уровнях развития организмов встречаются виды животных с несимметричным распределением функций в их нервной системе.

Причуды золотой рыбки

Кащей Бессмертный – обычный персонаж старинных русских сказок. Жил он за толстыми стенами своего замка, вход в который охранял трехглавый Змей Горыныч. Стражем Змей был надежным, справиться с ним было трудненько. Три его зубастые пасти представляли собой достаточно грозное оружие. А кроме того, три головы, три, хотя и небольших, умишка тоже со счета сбрасывать нельзя. Правда, старинные русские сказки почему-то это обстоятельство обходят молчанием.

Честно признаться, в детстве я серьезно завидовал Горынычу. Надо же, как повезло: иметь сразу три головы. Всегда есть с кем посоветоваться! Любой вопрос можно обмозговать сообща. Кто же не знает: ум хорошо, а три значительно лучше.

Завидовал я, конечно, напрасно. Трехголовых существ, к счастью, не бывает, зато на земле обитает немало животных, имеющих два достаточно самостоятельных мозга. Двойным мозгом природа одарила рыб, амфибий и других примитивных животных. Их центральная нервная система устроена таким образом, что правая ее половина знает только то, что видит ее левый глаз, а левая то, что заметил правый.

Большое ли счастье иметь два мозга? Вряд ли! У меня в аквариуме жила золотая рыбка, которую» я научил носить на голове колпак, чтобы она видела меня лишь левым глазом, и кормил вкусными червяками, а иногда так, чтобы я был виден лишь правым глазом, и нещадно гонял ее по аквариуму.

Обучение обеих половин мозга прошло быстро, и теперь, когда она видела меня левым глазом, радостно спешила навстречу, а если видела правым, в ужасе забивалась в заросли растений. Когда же я вообще снял колпак и она смогла взглянуть на меня сразу двумя глазами, это ее потрясло. Два ее мозга не смогли договориться, что ей следует делать, и она заболела.

Мозг цыпленка работает как два самостоятельных механизма только первые 8...12 дней жизни, пока не окрепнут связи между правой и левой ее половинами и у них появится возможность осуществлять широкий обмен информацией.

Как известно, многие птицы появляются из яйца уже достаточно самостоятельными. Цыплята в первый день жизни способны следовать за своей матерью, но сначала им необходимо ее увидеть и хорошенько запомнить.

Процедура знакомства завершается в один-три дня. В этот период над ними можно зло подшутить, систематически показывая вместо курицы любой подвижный предмет. Цыплята запомнят его и будут считать родной матерью. Если им позволить смотреть на футбольный мяч правым глазом, тогда только левое полушарие будет знать, как выглядит «искусственная приемная мать». Увидев тот же мяч левым глазом, малыши скорее всего испугаются, постараются держаться от него подальше и при этом будут издавать звуки недовольства.

С цыплятами можно поступить и более жестоко, если позволить им на родную мать смотреть лишь правым глазом, а на утку только левым. Теперь, в зависимости от того, какой глаз у малышей будет заклеен, они побегут сломя голову то за курицей, то за уткой, каждый раз считая, 'что именно эта птица их мать. Подумать страшно, что бы чувствовал каждый из нас, оказавшись на их месте. Захотел бы кто-нибудь после этого иметь две головы?

У высших животных полушария мозга связаны многочисленными связями и всегда действуют сообща. Только у дельфинов они способны функционировать раздельно. У этих животных одновременно оба полушария никогда не спят. Одна половина мозга всегда бодрствует. Однако ничего страшного из-за этого не происходит, так как дежурное полушарие, получив особенно ценную информацию, всегда может разбудить товарища или, сдавая вахту, поделиться с ним полученными за время дежурства новостями.

У животных большим полушариям мозга обеспечены отличные условия для обмена информацией. У млекопитающих, в том числе у человека, они располагают несколькими линиями связи, мощными кабелями, в которых объединены десятки миллионов проводников. Главнейшие из них сосредоточены в мозолистом теле. Когда, раздвинув полушария, рассекают лежащее в глубине мозолистое тело, линии взаимосвязей обеих половин нашего мозга оказываются прерванными. Это приводит к тому, что контакты между правым и левым полушариями почти полностью прекращаются, и теперь каждое из них вынуждено действовать само по себе, как будто является отдельным вполне самостоятельным мозгом.

Разобщенные полушария получают одинаковую зрительную информацию. Это происходит потому, что зрительные нервы, прежде чем войти в мозг, встречаются на его нижней поверхности, и здесь каждый из них делится на два пучка: для правого и левого полушарий. Место, где это происходит, называется хиазмой. Внешне оно похоже на печатную букву X. Если рассечь хиазму вертикальным разрезом, превратив Х в знаки «больше» и «меньше», то после операции нервные волокна от правого глаза будут попадать только в правое полушарие, а от левого – в левое. Поведение таких животных будет разительно отличаться от того, с чем мы обычно сталкиваемся.

Нормальную кошку или собаку несложно научить отличать квадрат от треугольника, светлое пятно, двигающееся по экрану слева направо, от такого же пятна, перемещающегося в обратном направлении. Если в процессе обучения животным завязывать левый глаз, а затем, когда задание будет усвоено, перенести повязку на правый и проэкзаменовать левый, станет очевидным, что он, хотя и был полностью освобожден от уроков, справляется с заданием не хуже тренированного, в течение нескольких дней усиленно обучавшегося решать зрительные задачи. Ведь у нормальной кошки каждый глаз посылает информацию обоим полушариям.

Если теперь рассечь у животного хиазму и повторить опыт, ничего нового увидеть не удастся. Кошка по-прежнему будет решать поставленные задачи. Опять необученный глаз будет полностью информирован обо всем, с чем познакомился тренированный. Дело в том, что у полушарий кошачьего мозга благодаря прямым каналам связи осталась возможность обмениваться любой информацией. Оказывается, они не очень скрытны и без утайки поверяют друг другу свои секреты. Таким образом, даже когда кошка с рассеченной хиазмой смотрит под стол одним глазом, оба полушария ее мозга знают, что там сидит мышь.

Совсем иначе будет вести себя кошка, если ликвидировать основные линии связей между полушариями ее мозга. Когда животное оправится от операции, можно убедиться, что правый глаз превосходно справляется с заданием, а левый смотрит на него как баран на новые ворота. Можно подумать, что не повязку перенесли на другой глаз, а подменили кошку.

Метаморфоза кошачьих реакций объясняется тем, что благодаря проделанным операциям у животного оказалось два совершенно самостоятельных мозга. Такую кошку легко научить открывать кормушку, на крышке которой нарисован квадрат, когда она смотрит на мир правым глазом, и снимать крышку с кормушки, обозначенной треугольником, если окружающий мир она созерцает левым глазом. Надо только следить, чтобы один глаз был всегда закрыт, и не вызвать у кошки нервного потрясения.

Кошку с разобщенным мозгом можно научить радостно мяукать в ответ на информацию, поступившую в одну половину мозга через правый глаз, и в ярости ощериваться на ту же информацию, переданную в противоположную половину с помощью левого глаза. Такое животное, закрыв ему правый глаз, можно научить на вспышку света нажимать на педаль левой лапой, чтобы получить из кормушки мясо, а закрыв левый глаз, на ту же вспышку света надавливать на выключатель правой лапой, чтобы предотвратить удар электрического тока.

Нормальную кошку таким премудростям не научишь. Даже после многих недель тренировки она постоянно путает задания. Оперированной кошке путать нечего. Ее правое полушарие не будет знать, что видит левый глаз, а левое – на что смотрит правый. Поэтому она ведет себя как две разные кошки.

Две разные обезьяны

Удивительные результаты экспериментов, проделанных на кошках, привлекли всеобщее внимание. Оказалось неожиданным, что путем простого разреза, одним ударом ножа один мозг можно превратить в два достаточно полноценных и совершенно независимых друг от друга мозга. Благодаря операции в одном кошачьем теле оказываются две разные кошки, в одной обезьяньей шкуре – две разные обезьяны.

После разобщения хиазмы и перерезки мозолистого тела можно в черепной коробке макаки поселить две различные обезьяньи «личности». Для этого придется сделать еще одну операцию – лоботомию одного из полушарий, то есть рассечь белое вещество, прервать связи лобной доли с остальным мозгом. Эта операция меняет характер обезьяньей «личности», скрывающейся в поврежденном полушарии. Она делает ее благодушной.

Теперь в одном обезьяньем теле будут уживаться два зверя. «Здоровая обезьяна», глядящая на мир глазом, связанным с неповрежденным полушарием, будет, как и все нормальные обезьяны, вздорным, сварливым, злопамятным существом. «Браниться» с соседями по клетке, ссориться с ними из-за пищи, игрушки, удобного места в углу на полке. Она не станет прощать обид, безжалостно наказывая слабых, а сильным делать пакости исподтишка, по-прежнему будет панически бояться змей, крупных собак, незнакомых людей.

У второй обезьяньей «личности» характер неузнаваемо изменится, ее перестанут развлекать каждодневные свары. Она не станет отвечать на коварные выпады неуравновешенных соседей, ей не испортит настроения обезьяна, стащившая из ее миски лакомый кусочек. Она не испугается ни змей, ни овчарки, не убежит от незнакомого человека, если увидит их «своим» глазом.

У здоровых животных и у человека известная часть информации поступает лишь в одно из полушарий мозга. Дело в том, что в отличие от глаза, который в равной степени информирует каждое из полушарий о том, что видит, ухо адресует информацию главным образом противоположному полушарию, а рецепторы кожи, кроме рецепторов лица, связаны исключительно с противоположным мозговым полушарием.

У исследователей возник естественный вопрос: где хранится эта односторонняя информация? Теоретически можно представить себе, что левое полушарие систематически знакомит своего правого партнера с собранной информацией и, в свою очередь, знакомится с информацией, накопленной правым полушарием. В этом случае оба полушария располагали бы одинаковой информацией, одинаковым уровнем знаний, и в случае повреждения одного из них здоровое полушарие вполне бы заменило целый мозг.

Существует и другая точка зрения. Можно предположить, что информация, поступившая лишь в одно полушарие, только здесь и хранится, но благодаря обширным связям между полушариями второе тоже может ею пользоваться, посылая по мере надобности запросы и тотчас же получая на них исчерпывающие ответы.

Разобраться в правилах обмена информацией помогли эксперименты на обезьянах и крысах. Сначала изучили поведение животных с рассеченной хиазмой. Оно позволило убедиться, что у обезьян, как и у кошек, информация, поступающая в одно полушарие, становится достоянием всего мозга.

Чтобы выяснить механизм ее использования, поставили второй эксперимент. Обезьяну с перерезанной хиазмой обучили левым глазом отличать круг от квадрата, но затем, прежде чем проверить правый, рассекли ей мозолистое тело. При предъявлении рисунка правому глазу правое полушарие уже не могло обращаться за помощью к левому. Однако экзамен дал положительные результаты. Это значит, что информация, поступающая в одно полушарие, позже передается и другому.

Теперь оставалось узнать, когда обмениваются полушария поступающей к ним информацией: по мере ее поступления или позже, на досуге. Для этого применили еще один прием – химическое выключение одного из полушарий. Хлористый калий и пуромицин, попадая в клетки больших полушарий, временно, но на достаточно продолжительный срок прекращают их деятельность.

Для этих опытов больше всего подходят крысы. Выключив у животных одно полушарие, второе обучали различать зрительные изображения. На другой день, когда работа выключенного полушария восстанавливалась, ему устраивали экзамен. Необученное полушарие с заданием не справлялось. Значит, полушария обмениваются информацией только в момент ее поступления, то есть учатся сразу оба. В более поздние сроки накопленная информация доступна только тому полушарию, которое ею владеет. Поделиться с соседом имеющимися у него сведениями оно уже не может. Полушария не выполняют друг для друга роль справочного бюро.

Не ухудшается ли работа расщепленного мозга? По-видимому, нет. По некоторым показателям, расщепленный мозг даже превосходит нормальный. Две его половинки, работая независимо друг от друга, за одно и то же время успевают собрать в два раза больше информации, чем мог бы накопить целый мозг.

У обезьян изучали память. Перед животным на короткий срок, всего лишь на 600 миллисекунд, включали свет в 8 из 16 ячеек, а потом проверяли, что запомнила обезьяна. Она должна была, начиная снизу, последовательно стучать лапой по всем ячейкам, где произошла вспышка света. Расположение мигнувших и темных ячеек каждый раз менялось. Ячейки располагались прямо перед животным по четыре в каждом ряду, и благодаря специальному оптическому устройству половина их была видна лишь правому глазу, а вторая половина – левому.

После перерезки мозолистого тела обезьяна, используя два своих мозга, превосходно справлялась с поставленной задачей, оказавшись способной всего за 200 миллисекунд запомнить все 8 мигнувших ячеек. Впечатляющий результат!