Книга: Сознание и мозг. Как мозг кодирует мысли

Арифметика без помощи сознания

Арифметика без помощи сознания

В 1998 году тайна бессознательной семантической обработки информации никак не желала даваться в руки, но мы с коллегами сообразили, что, пожалуй, эксперименты Гринвальда нельзя считать концом истории. У этих экспериментов была необычная отличительная черта: участники должны были давать ответ строго через 400 миллисекунд, то есть слишком быстро, чтобы успеть определить значение такого редкого слова, как tumor. В такие сжатые сроки мозг успевал разве что ассоциировать буквы с моторной реакцией, но что, если, имея достаточно времени, он сможет бессознательно проанализировать смысл слова? И тогда мы с Лайонелом Наккашем взялись за эксперименты, которые должны были явственно доказать возможность неосознанной активации смысла слова⁴⁹.

Для наиболее эффективного использования подсознательных механизмов мы выбрали простейшую категорию осмысленных слов, а именно числа. Числа до девяти обладают целым рядом отличительных черт: они представляют собой короткие слова, часто встречаются в речи, хорошо всем знакомы, зазубрены с детства и имеют абсолютно прозрачное значение. Число можно записать очень компактно, с помощью одной цифры. В ходе эксперимента мы быстро показывали цифры 1, 4, 6 и 9, а перед ними и после них шли цепочки случайно выбранных букв, благодаря которым цифры становились совершенно невидимы. Сразу же после просмотра мы показывали еще одну цифру, которую участник мог хорошо разглядеть.

Участникам были даны самые простые инструкции: пожалуйста, скажите нам так быстро, как только сможете, было ли увиденное вами число больше или меньше пяти. Участники не знали, что среди букв спрятана цифра; проведя еще один блок уже после окончания эксперимента, мы доказали, что даже когда они знали, что цифра есть, то не могли определить, больше она или меньше пяти. Тем не менее невидимые цифры вызвали эффект семантического прайминга. Когда они совпадали с целью (то есть и прайм, и цель были больше пяти), участники отвечали быстрее, чем в случае, когда совпадения не было (например, одно число было больше пяти, а другое — меньше). Так, показанная ниже порога восприятия цифра 9 ускоряла ответ в случае, если за ней шла цифра от 9 до 6, но замедляла его, если шедшая за ней цифра была от 4 до 1.

С помощью технологии нейровизуализации мы проследили за действием этого эффекта на уровне коры головного мозга. Наблюдалось очень слабое возбуждение моторной коры, управлявшей рукой, которой следовало нажать на рычаг при правильной реакции на невидимый стимул. Бессознательно полученный ответ проходил через мозг от места восприятия импульсов до участков, отвечающих за контроль моторики (рис. 11). Подобный эффект мог возникнуть лишь вследствие бессознательной категоризации значения невидимых слов или цифр.

Рисунок 11. Наша моторная кора может подготовить ответ на стимул, которого мы не видим. В этом эксперименте волонтера попросили определить, будет ли показанное число больше или меньше пяти. В данном примере видимой целью является цифра 9. Сразу перед ней было продемонстрировано скрытое число (слово ONE — «один»). Хотя скрытое число осталось невидимым, оно все же вызвало некоторую неосознаваемую активность в моторной коре, отвечающей за ту руку, которая должна была реагировать на числа меньше пяти. Следовательно, невидимый символ может быть замечен, обработан в соответствии с произвольными инструкциями и может достичь моторной коры

Последним гвоздем, забитым в гроб скептиков, стал еще один эксперимент. Наблюдаемый нами эффект сублиминальной обработки не зависел от того, как именно были записаны числа: перед цифрой 4 могло идти слово «четыре», а могла — такая же цифра; следовательно, весь наблюдаемый эффект имел место на уровне абстрактных смыслов. Позже мы показали, что прайминг был особенно силен, когда в качестве прайма использовалась невидимая цифра, то есть зримый символ числа, а в качестве цели — число, написанное буквами, то есть так, как мы его произносим⁵⁰.

Эффект, который мы наблюдали в первом эксперименте, мог возникнуть вследствие прямой ассоциации между визуальными образами и реакцией на них — та же самая проблема свела на нет эксперименты Гринвальда с эмоционально насыщенными словами. Но использование в эксперименте с сублиминальным праймингом цифр позволило нам избежать аналогичной критики. Мы доказали, что никто из участников эксперимента не видел спрятанных чисел, однако семантический прайминг при этом все же произошел⁵¹. Проследив за активацией мозга с помощью функциональной магнитно-резонансной томограммы, мы даже получили непосредственное доказательство того, что на распознающие числа отделы мозга, а именно на левую и правую теменные доли, оказывают воздействие даже невидимые цифры⁵². Эти отделы занимаются преобразованием чисел в численные значения⁵³; считается, что расположенные в них нейроны настроены на конкретные числа⁵⁴. В ходе сублиминального прайминга активность этих отделов падала всякий раз, когда одно и то же число повторялось дважды (например, «девять» и «9»). Это классическое явление, известное как «подавление повтором» или «адаптация» и означающее, что нейроны распознают повторную демонстрацию одного и того же предмета. Можно предположить, что нейроны, отвечающие за кодирование количественных данных, стали привыкать к двукратному восприятию одного и того же числа, пусть даже в первый раз оно было воспринято неосознанно. Стало очевидно: высшие области мозга распознавали значение чисел и могли включаться в работу без участия сознания.

И наконец, наши коллеги продемонстрировали, что эффект прайминга цифры непосредственно зависит от степени приближенности цифр друг к другу⁵⁵. Наиболее сильный эффект наблюдается при повторе одной и той же цифры (например, сублиминальное «четыре» и за ним «4»). При демонстрации соседних цифр эффект несколько ослабевает («три» и за ним «4»), при разнице в две единицы становится еще слабее («два» и «4»), и т.д. Этот эффект семантического расстояния явственно говорит о факте распознавания значения чисел и возможен лишь в том случае, если мозг участника фиксирует, что четыре ближе к трем, чем к двум или к одному, — а это уже отчетливо свидетельствует в пользу гипотезы о бессознательном определении значения числа.