Проверенный временем способ избежать блужданий по городу — такси. Лондонские таксисты славятся своей способностью домчать до любого пункта этого запутанного мегаполиса. Например, вы приезжаете на Пикадилли-серкус и садитесь в такси. Вы кладете весь свой багаж в салон (ого, он размером с мою однокомнатную квартиру в Нью-Йорке!) и протягиваете водителю адрес — «Грэфтон-вэй». После бесчисленных поворотов — и для большинства американских туристов мгновений вжимающего в сиденье страха при виде мчащихся справа вам навстречу машин — вы благополучно прибываете в нужное вам место.

Стать водителем в Лондоне непросто: обычно получение водительского удостоверения требует около двух лет. Претенденты месяцами рыскают по городу на скутерах, вооруженные картой размером с телефонную книгу, проезжают лабиринты улиц снова и снова, пока не запомнят каждую и не выяснят, как туда попасть из любого другого места. Пиком этого процесса становится экзамен с говорящим названием — «Знание».

Нейрофизиологи из Лондонского университета рассмотрели мозг водителя такси, чтобы выяснить, оказало ли это интенсивное обучение какой-либо эффект. Ученые пользовались методом магнитного резонанса для создания схемы мозга 50 мужчин — водителей такси и 50 мужчин, которые этим никогда не занимались. Только одна часть мозга у водителей и не-водителей отличалась — гиппокамп, структура, напоминающая формой частично развернутый свиток. Несмотря на небольшую величину различия, его можно было измерить. Задний отдел гиппокампа водителей был в среднем на 7% больше, чем у участников второй группы, тогда как передний — на 15% меньше. По сравнению с этими цифрами, разница внутри каждой группы была достаточно велика, и нельзя было сказать, просто изучив гиппокамп, к какой группе относился его обладатель. Однако в целом по сравнению с не-таксистами у шоферов была более крупная задняя часть гиппокампа и более мелкая — передняя. Чем больше был стаж вождения, тем сильнее становилась данная диспропорция. Это отличие не наблюдалось у водителей автобусов, которые также каждый день водили транспорт, однако ездили по одному и тому же маршруту. Может ли так быть, что приобретение и использование «Знания» заставляет гиппокамп расти?

Что может являться причиной этой разницы? Активные нейроны выделяют факторы роста, известные как нейротрофины, которые стимулируют аксоны и дендриты увеличивать свои отростки и даже создают новые. Как мы уже говорили, выделение нейротрофинов — основополагающий момент в раннем развитии. Кроме того, активное использование нервной ткани может привести к ее ускоренному росту в более позднем возрасте. Новые нейроны периодически рождаются и у взрослых, причем чаще всего это происходит в гиппокампе. Мы не знаем точно, насколько увеличение размера и количество нейронов влияет на функционирование, но можно предположить, что оно тоже улучшается.

Это приводит нас к одному из основных вопросов нейрофизиологии: что именно меняется в мозге, когда мы что-то выучиваем? Сложность в том, что лишь некоторые изменения можно увидеть, когда мы смотрим на всю структуру мозга. Но новая информация, скорее всего, сохраняется в виде изменений силы связей между нейронами и. самих связей. Эти изменения не обязательно влияют на величину мозговой структуры, как не меняется размер листа бумаги после того, как на нем что-то написали. Именно поэтому измерение величины мозговых структур — это довольно приблизительный и непрямой путь к постижению их возможностей.

Первой причиной, заставившей исследователей начать изучение гиппокампа, стало то, что он участвует в пространственном ориентировании у животных и у людей. При движении по лабиринту определенные нейроны гиппокампа крысы активизируются, только когда она оказывается в конкретном месте. Поскольку гиппокамп крысы содержит миллионы нейронов, каждое место в лабиринте ассоциируется с сотнями или тысячами нейронов, активизирующихся, когда крыса туда попадает. Взятые вместе, все нейроны гиппокампа, активные и нет, создают карту из пространственных клеток, на которой определенные нейроны отмечают, где находится крыса.

Тот же феномен был обнаружен и у людей во время видеоигр, которые очень напоминают то, чем ежедневно занимаются лондонские таксисты. Запись индивидуальных нейронов у людей обычно не производится, поскольку для этого требуется вскрытие черепа, но оно проводилось у людей с жестокими приступами эпилепсии. Этим пациентам часто вживляют электроды, чтобы определить место в мозге, где начинаются судороги, а затем удалить его, не повредив при этом соседние области, необходимые для нормального функционирования. Исследователи используют эту возможность, чтобы проследить за активностью нейронов во время игры пациента в видеоигру, в которой нужно добраться до разных мест назначения в придуманном городе, — что-то вроде очень скучной версии игры «Grand Theft Auto» без банд, преступлений и секса.

Так же, как и у крыс, в гиппокампе виртуальных водителей есть пространственные клетки. Например, некоторые клетки активизировались, когда игрок оказывался перед аптекой, но оставались пассивными, когда он находился перед бакалеей. Специфическая реакция клеток на •различные воображаемые местоположения начиналась после нескольких игр. Как это все образовалось так быстро? Возможно, в нашей голове уже находится что-то вроде пустой карты, ожидающей связи с реальными местами, которая является первым этапом обучения ориентированию в новой местности, — подобно водителю, ездящему по городу на скутере с картой в руках.