Голодного кролика сажают в клетку с двумя педалями и двумя кормушками. Нажмет на левую педаль — повернется кормушка с морковью. Нажмет на правую — откроется другая. Пока кролик разбирается в правилах, электроды записывают активность отдельных клеток его мозга.
Одни нейроны включаются только при нажатии левой педали. Другие реагируют исключительно на правую. Но есть и такие, которые активируются при нажатии любой из них. Они отвечают на саму абстрактную категорию «педаль», которой, по словам нейробиолога Константина Анохина, никогда не существовало в природе кролика. Академик РАН и директор Института перспективных исследований мозга МГУ рассказал об этом эксперименте из лаборатории своего учителя Вячеслава Швыркова в подкасте «Мыслить как ученый». Новая категория родилась прямо на глазах исследователей во время обучения животного.
Анохин убежден, что человеческий мозг проделывает такой трюк постоянно и со всеми вещами вокруг. Столов, стульев или деревьев как отдельных готовых сущностей в материальном мире просто нет. С точки зрения физики они не инварианты: свойства и характеристики одного стула совершенно не обязаны повторяться в другом. Это ощущение тождества и постоянства создает сама нервная система.
Как именно это происходит? Отдельный нейрон раз за разом вовлекается в самые разные задачи организма. В детстве он задействован в играх и обучении, в юности — в других процессах, во взрослом возрасте берет на себя третьи. По расчетам Анохина, за всю жизнь клетка успевает поработать как минимум в нескольких функциональных системах, а на деле их число доходит до тысяч. Каждый раз стойкие синаптические перестройки сохраняют след того, как клетка была включена в конкретное действие. Со временем специфические детали отдельных задач отсеиваются, и нейрон начинает удерживать только то общее, что их объединяло. Так рождается клетка, избирательно реагирующая на «красное». Пожарная машина, роза, шляпа, спелый арбуз — ей уже не важно, какой именно объект окрашен в этот цвет.
Мы начинаем различать объекты, предметы, стулья, столы, деревья, которые не существуют в физическом мире. С точки зрения физики они не инварианты.
— Константин Анохин, «Мыслить как ученый», 74:16
Чем глубже в нервную систему, тем абстрактнее становятся задачи нейронов. На ранних уровнях клетки фиксируют простые признаки: освещенность, полосы, контуры или цвет. На более глубоких этажах они уже откликаются на сложные комбинации этих элементов. На самом верху иерархии может находиться клетка конкретного человека. Ей все равно, во что этот человек одет, где он стоит и как к вам повернут. Не имеет значения даже то, видите ли вы его лицо или просто слышите знакомый голос в телефонной трубке: сенсорные входы совершенно разные, но вспыхивают одни и те же глубинные нейроны.
Это же определяет и границы охвата таких клеток. Нейроны, формирующие подобные элементы опыта, действуют локально. Это компактные ансамбли со схожими входами и выходами, сосредоточенные в одном анатомическом регионе: в ассоциативных зонах коры или в лимбической системе, тесно связанной с конкретными эмоциями.
Прямые записи активности человеческого мозга дают картину, близкую к этой модели. В препринте Д. Э. Дейкстерхёйса, опубликованном на bioRxiv в июне 2024 года, показано, что клетки, избирательно реагирующие на конкретное существительное, позже повторно активируются местоимениями, которые на него ссылаются: короткое слово «оно» пробуждает нейрон, настроенный на исходный предмет. Препринт Катарины Карковски от октября 2025 года добавляет важную деталь: клетки понятий у человека демонстрируют плавные градиентные ответы, подчиняющиеся кривым семантической настройки, а не работают как простые двоичные переключатели.
Показательно, как этот механизм меняет самого кролика. За миллион лет наследственного опыта в наследственном багаже его вида не было никаких педалей. Но всего за несколько сеансов в клетке мозг вырастил для нее собственный нейрон — создав образ, которого во Вселенной до личного опыта этого кролика просто не существовало.
И прямо сейчас, читая эти строки, вы сидите на предмете, который ваши нейроны собрали из тысяч мелких задач за всю вашу жизнь. Законы физики вам этот стул не гарантировали.
