НАВИГАЦИЯ без приборов

22.04.2024

Приёмы древних мореходов. Астрономогеодезия «на пальцах».

Более 10 000 лет назад люди заселили большую часть Земли, до которой можно было добраться по суше. Умели в то время перемещаться и по воде, но только в пределах видимости берега. Основным «водным транспортом» служила легкая лодка каноэ, которую всё время усовершенствовали. Семь с половиной тысяч лет назад древние люди, жившими у Средиземного моря, уже использовали сложные технологии «судостроения». В ходе раскопок неолитической деревни Ла Мармотта археологи нашли на берегу озера пять каноэ, изготовленных из выдолбленных деревьев и датируемых 5700-5100 годами до нашей эры. В них использовался метод поперечного усиления, что для того времени являлось передовой технологией. Также были найдены три деревянных предмета Т-образной формы, каждый из которых имеет ряд отверстий. Они, вероятно, использовались для крепления веревок, привязанных к парусам или другим морским элементам. Это указывает на то, что эти каноэ являлись средствами мореплавания – на них уже можно было выходить в открытое море.

Полинезийские мореплаватели пошли дальше: они стали строить двойные каноэ – катамараны. Они были не только более устойчивы, но и позволяли перевозить больше груза и людей-переселенцев через «открытый океан». В период с 3000 года до нашей эры до 1000 года нашей эры мореплаватели Полинезии заселили почти все пригодные для жизни острова в центральной и южной части Тихого океана на площади более 18 миллионов квадратных километров. Но как же они сделали это без компаса и секстанта? Если говорить коротко, то они были чрезвычайно искусными мореплавателями. Конечно, не каждый полинезиец был штурманом-навигатором. Это был навык, накапливаемый веками, который передавался из поколения в поколение, и он давал очень высокое положение в обществе. Чтобы овладеть техникой навигации, требовалось много и долго учиться. Более того, эти навыки хранились в тайне, и передавались только близким родственникам. Полинезийские мореплаватели путешествовали по небольшим обитаемым островам, используя методы поиска пути и знания, передаваемые устной традицией от мастера к ученику, часто в форме песен (аналогично пéсенным тропам аборигенов Австралии). Как правило, на каждом острове существовала гильдия мореплавателей, имевших очень высокий статус; во времена голода или трудностей они могли обменять свои знания на помощь или эвакуировать людей на соседние острова. В путешествиях же на большие расстояния полинезийцы следовали сезонным путям миграций птиц, — полагают исследователи. К примеру, путешествие с Таити, Туамоту или островов Кука в Новую Зеландию могло последовать за миграцией длиннохвостой кукушки, точно так же, как путешествие с Таити на Гавайи совпало бы с маршрутом тихоокеанской золотистой ржанки и щетинистого кроншнепа. Другие дальние путешествия полинезийцев повторяли маршруты тех перелётных птиц, которые в сентябре мигрируют с Аляски на Гавайские острова через Таити, а в апреле возвращаются обратно (см. Вып. от 11.05.2022).

Астрономогеодезия «на пальцах»

Даже опытные современные штурманы-навигаторы, пристально следящие за перемещением своего судна, с трудом удерживают курс, если долго нет ориентиров или невозможно определить широту и долготу. Также и полинезийцы-навигаторы постоянно уточняли свой курс по знакам, посланными природой: это форма волн, направления ветра, облик и цвет облаков, сила океанских течений, поведение птиц, запах растительности, движение солнца, луны и звёзд. Их стратегия такова: приблизиться к пункту назначения с помощью «дальнобойных» ориентиров (движение солнца, луны и звёзд, сила и направление океанских течений или преобладающих ветров), а затем устремиться к нему уже по местным подсказкам (форма волн, направления ветра, облик и цвет облаков, поведение птиц, запах растительности). Важнейшим их «инструментом» был звёздный компас: круглая карта, на которой отмечено положение тридцати двух (и более) ярких звёзд по всему горизонту (рис. 1). Почему слово инструмент в кавычках? — Потому, что его держали «в голове»: для каждого маршрута запоминалась своя определенная последовательность звёзд. Каждая звезда может давать пеленг для навигации по мере её восхода или захода. Полинезийские путешественники определяли курс по звезде у горизонта, переключаясь на новую, как только первая поднималась слишком высоко. Следует отметить, что бóльшая часть Полинезии находится в южном полушарии, где Полярная звезда не видна (да тысячу лет назад Полярная и не была «полярной». А две с половиною тысячи лет назад ближайшей к полюсу была звезда бета Малой Медведицы – Кохаб. Кохаб в переводе с арабского и означает «Северная звезда»…). Система звёздной навигации полинезийцев была гораздо сложнее, чем просто попытка найти север или юг. Эту систему было очень сложно изучить, так как нужно было выучить-запомнить расположение множества звёзд, а также то, как они меняют положение в течение года. Более того, и карты островов передавались из поколения в поколение (и запоминались!). Когда капитан Джеймс Кук в 1769 году совершил свое первое путешествие в Тихий океан, у него был полинезийский штурман по имени Тупиа. Тупиа был родом с острова Раиатеа, входящего в современную Французскую Полинезию. Он смог составить карту 130 островов в радиусе 2000 километров от Раиатеа. Лично он посетил только 13. Сведения об остальных он получил от отца и деда. Знания о расположении островов накапливались поколениями и, вероятно, передавались от острова к острову, когда их жители вступали в контакт друг с другом.

Рис. 1 Звёздный компас полинезийцев: вверху – оригинал-исходник

Другой полинезийский моряк по имени Мау Пиаилуг, 1930 года рождения, вырос на микронезийском острове Сатавал (Каролинские острова) и обучался мореходству у старейшин своего народа. Без каких-либо навигационных инструментов Пиаилуг прокладывал курс, внимательно наблюдая за траекториями полета птиц и движения облаков, а также за бегом волн (по просьбе ученых он описал целых 8 разновидностей океанских волн). По его рассказу, он запоминал последовательности звёзд на небе в плаваниях между Каролинскими островами, на Филиппины и Гуам, а также, благодаря полученным навыкам, мог перечислить порядок звёзд для маршрутов, по которым сам никогда не ходил, — в Северную и Южную Америку, на Таити, Самоа и в Японию. Он знал местоположение более 150 звёзд и правила их сезонного перемещения по небосводу. Международная слава настигла этого микронезийца в 1976 году, когда он успешно преодолел 2600 миль (4200 км) от Гавайев до Таити на реплике двойного каноэ в честь двухсотлетия США. Этим маршрутом лично он плыл впервые, но никакими навигационными инструментами не пользовался. Рассказы Пиаилуга о традиционной навигации объясняют, кáк древние мореходы могли добраться до Мадагаскара от Малайского полуострова и заселили его (об этом факте свидетельствует принадлежность малагасийского языка (языка Мадагаскара) к той же языковой группе, что и малайский, полинезийский, гавайский и язык коренного населения Тайваня. У этих малайско-полинезийских языков много общего. Народы, населявшие акваторию Тихого океана в промежутке с 1000 года до нашей эры по 1300 год нашей эры, говорили на протоязыках этой группы, как и те, кто сумел добраться до Мадагаскара). Выискивая взглядом конкретную звезду на рассвете и на закате, они двигались по широте приблизительно на шесть градусов южнее экватора. От пролива Сундра между Суматрой и Явой на запад, к островам Чагос, маршрут далее вёл по прямой через Индийский океан к Сейшельским островам, лежащим севернее Мадагаскара. Перемещение осуществлялось либо на двойных каноэ под парусом — полинезийцами, либо на больших деревянных лодках с несколькими парусами — малайцами (было это около 600 или 700-х годов нашей эры…).

Конечно, этот метод звёздной навигации не был чрезвычайно точным. Он мог приблизить вас к нужному месту, но не выводил на него, как GPS. Но, как только мореходы подплывали достаточно близко к острову назначения, они могли более точно определить его местоположение по «местным признакам»: появлению наземных («береговых») птиц, определенных облачных образований, а также отражений мелководья на нижней стороне облаков. Полинезийские навигаторы могли идентифицировать облака, образовавшиеся в результате отражения тепла в небо белым песком коралловых атоллов. Тонкие различия в цвете неба также можно было распознать как результат присутствия лагун или мелководья, поскольку глубокая вода плохо отражала свет, в то время как более светлый цвет воды лагун и мелководий можно было определить по отражению в небе. Считается, что полинезийские мореплаватели, возможно, измеряли время плавания между островами в «днях плавания на каноэ» — такой своеобразный «спидометр»…

Рис. 2 Вблизи экватора звёзды движутся по почти вертикальным траекториям, весь год пересекая линию горизонта в одной и той же точке: стóит вам увидеть восход или заход знакомой звезды, и звёздный компас точно укажет, в каком направлении вы плывете.

Вот хронология событий, которой сегодня придерживается большинство исследователей. Около 800 года до нашей эры древние полинезийцы отплыли из Микронезии, области к востоку от Филиппин, и достигли Самоа. Там они провели полторы тысячи с лишним лет, а в 1025-1120 годах нашей эры выдвинулись к островам, расположенным в центре Тихоокеанского (Полинезийского) треугольника. В промежутке между 1190 и 1290 годами они совершали плавания одновременно в трех направлениях: на север к Гавайям, на Юго-Запад к Новой Зеландии и на восток к острову Пасхи. Эта новая хронология объясняет, почему инструменты вроде рыболовных крючков на разбросанных в Тихом океане островах выглядят едва ли не одинаково: люди, покидающие родину всего столетием ранее, увозили с собой идентичные предметы.

В 1000 году нашей эры большинство мореплавателей ориентировалось в море на глазок: они прикидывали расстояния и прокладывали курс невооруженным глазом, разве что учитывали собственные знания насчёт движения солнца, луны и звёзд по небосводу (углы измерялись-оценивались «на пальцах». – Сегодня любой любитель астрономии знает, что его палец на вытянутой руке закрывает на небе угол в один градус, кулак — десять градусов. Эта системе мер работает с довольно большой точностью, потому что люди с большими ладонями и кистями обычно имеют и более длинные руки, и значения измеряемых углов ненамного меняются в зависимости от того, кто их измеряет). Важное исключение составляли мусульманские мореплаватели, которые уже пользовались квадрантами и астролябиями, и китайцы, которые приблизительно в 1000 году стали устанавливать на корабли магнитные компасы (об инструментальной навигации будет другой рассказ). Бывалые же моряки из числа полинезийцев и викингов могли прокладывать «ближний» курс, внимательно наблюдая за бегом волн, проплывающих мимо водорослей, полетом птиц и очертаниями берегов, а «дальний» курс – по звёздам, Солнцу и Луне.

Океанские течения, как и в наши дни, задавали курсы морских путешествий и тысячу, и две тысячи лет назад. Корабли передвигались быстрее, если ловили регулярные поверхностные течения, так называемые вихри, которые возникают из комбинации условий – направления и силы ветра, гравитации, нагрева поверхности воды и скорости вращения Земли. В Северном полушарии – то есть в Северной Атлантики и в северной части Тихого океана – вихри движутся по часовой стрелке, а в Южном полушарии – наоборот (антициклонические вихри). К примеру, викинги, возвращаясь в Скандинавию из Канады и/или Гренландии, ловили Гольфстрим, который считается частью североатлантического вихря. Плавать по Гольфстриму – всё равно что плыть по быстрине через неторопливый океан. Это течение движется на север вдоль восточного побережья Северной Америки, а затем уходит в Атлантику, огибая Ньюфаундленд. От Британских островов оно стремится дальше на север. Его скорость составляет более 100 миль (160 км) в сутки, а ширина течения – заметная по окрасу воды – достигает приблизительно 40 миль (70 км). Ранние мореплаватели-«тихоокеанцы» полагались на северный тихоокеанский вихрь, чтобы пересекать водные просторы на двойных каноэ под парусами; подобно викингам, они не пользовались при этом никакими навигационными приборами.

Преобладающие ветры также облегчали путешествия в одну сторону, но затрудняли плавание в противоположном направлении. Сезонные погодные условия непосредственно сказываются на мореплавании. Уже ранние путешественники осознавали полезность муссонов, благодаря которым они могли исследовать неизведанные земли и доставлять товары Аравийского полуострова в Индию и далее в Китай. Именно такие ветры регулировали сроки для плавания по Индийскому океану. К 200 году до нашей эры моряки Бенгальского залива разбирались в муссонах и их годовом ритме достаточно для того, чтобы путешествовать между Индией и Юго-Восточной Азией, а к 1000 году нашей эры они освоили и плавания по открытому океану.

Рис. 3, 4

«Знатными навигаторами» были не только мореходы-полинезийцы, но и мореходы и охотники Севера (ненцы, эскимосы, иннуиты), и представители степей — кочевники монголы — одни из последних кочевых народов. Если полинезийцы «сражались» с океанскими просторами, то кочевники – со степью, а эскимосы/иннуиты – со льдами и заснеженной пустыней — тундрой. У иннуитов — Канадская Арктика – маршруты передавались в устных рассказах и были связаны с многочисленными ориентирами: особенностями льда, океанскими течениями, названиями мест, и самое главное, с формой снежных наносов, созданных преобладающими ветрами. Каждый ветер оставляет после себя характерный узор. Иннуиты используют ветер так же, как полинезийцы звёзды: в качестве природного компаса. Подобно мореходам, они, по выражению антропологов, строят «ландшафт памяти» — мысленную карту, которая отражает не только физический мир, но и культуру, в которой особенности окружающей среды исполнены культурного и исторического смысла. Это похоже на уже упомянутые пéсенные тропы австралийских аборигенов (то же есть у монголов и казахов: «что вижу, то и пою»), очень подробно описывающие маршруты предков, так что если вы знаете нужную песню, то никогда не заблудетесь и всегда найдете источники воды и местá, где можно укрыться от непогоды. Чтобы запомнить обширную сеть ориентиров, требуется особый навык наблюдения. У многих коренных народов навигация – это наблюдение. Британский путешественник Ф.Чапмен, который в 1930-х годах попал в туман с группой охотников-иннуитов и совершенно заблудился, с изумлением наблюдал, как они шли вдоль берега, ориентируясь на пение пуночек. Охотники научились различать разные территориальные песни самцов, и поэтому «услышав пение птицы, которая строила гнездо на мысу их родного фиорда, они поняли, что пора поворачивать к берегу».

Навигация древних — это настоящее искусство: следить за погодой, за своим маршрутом, за ориентирами, которые встречатся на пути, понимать, как будет отличаться обратная дорога, если повернуть назад; замечать положение солнца, луны и звёзд, по которым можно ориентироваться, направление, в котором течёт вода, и ещё тысячи вещей, которые превращают дикую местность в текст, доступный тому, кто умеет читать. Основа навигации — внимание, но у него есть и более общая цель: внимание объединяет нас с окружающим пространством, привязывает к реальности. Знание «я здесь», когда об этом говорят все ваши чувства, внушает уверенность, особенно если вы, как и большинство людей, часто отвлекаетесь на мысли, уносящие вас далеко от настоящего момента. Внимание превращает навигацию в своего рода медитацию, и у кочевых и морских народов навигаторов уважают не только за их навыки, но также как учителей и лидеров. Их роль – вести людей по жизни, помогать ориентироваться не только в физическом, но и в духовном мире.

Что «делается» в голове при передвижении на местности? «Гиппокамп — картограф мозга». Нейроны места, нейроны границы, нейроны направления, нейроны решетки, нейроны скорости.

В 1971 году были обнаружены нервные клетки, не похожие на всё, что исследователи видели раньше. Большинство нервных клеток, или нейронов, возбуждаются – то есть посылают сообщение в другие участки мозга – в ответ на сенсорную информацию, поступащую от тела животного. А эти клетки, напротив, реагировали на положение животного в окружающей среде и активизировались только в определенных местах. Их назвали нейронами места и предположили, что участок мозга, в котором они расположены, — гиппокамп, по форме напоминающий морского конька, — обеспечивает животное пространственной системой координат, или когнитивной (биологической) картой, которая помогает запоминать окружающую среду и ориентироваться в ней. Разные пространства отображаются разными комбинациями нейронов места, то есть разными картами. Нейробиологи, изучающие поведение крыс в лабиринтах, могли с точностью до сантиметра определить местоположение крысы по сигналам от нейронов места – это впечатляющий пример чтения мыслей животных. Нейроны места чувствительны к самым разным аспектам окружающей среды и связаны с ориентирами, объектами, цветами, запахами и геометрическими свойствами пространства. Недавно исследователи обнаружили такую характеристику пространства, которая, похоже, особенно важна для составления когнитивных карт: границы. По всей видимости, все животные (и люди в том числе) обращают внимание на границы в пространстве. Границы связывают нас с миром и указывают на его структуру. Кроме того, они чрезвычайно полезны для ориентирования. При определении расстояния нейроны границы явно реагируют на визуальные стимулы, а также на прикосновение (и возможно, на звук), поскольку могут давать отклик, как только граница будет замечена. Некоторые нейроны могут возбуждаться в нескольких сотнях метров или даже километров от границы (хотя и с меньшей точностью), и животное полагается на эти «маркеры дальнего действия», когда перемещается по открытому пространству, например в поле или широкой долине. Нейроны границы реагирут на вертикальные стены, гребни гор, края утесов и расщелин; навигационное поведение людей и других животных предполагает, что эти клетки могут быть чувствительными и к слабым линейным характеристикам, таким как изменение цвета или текстуры пола, границы теней. Границы и нейроны, которые их определяют, чрезвычайно важны для функционирования нейронов места, для формирования пространственной памяти и для эффективной навигации. Можно прокладывать путь и при отсутствии границ, используя (только) ориентиры, и в гиппокампальной области имеются два вида клеток, реагирующих именно на них, но реакция мозга на границы настолько спонтанна, что они, по всей видимости, имеют особое значение. Животные, в том числе человек, чаще теряют ориентацию в местах, где отсутствуют границы – или невозможно оценить пройденное расстояние. Из всех «пространственных» нейронов в мозге младенца нейроны границы формируются первыми, даже раньше самих нейроном места, — возможно, они являтся тем клеем, который скрепляет всю когнитивную карту. Систему нейронов направления головы часто называют внутренним компасом мозга. В отличие от нейронов места и нейронов границы, которые реагируют на структуру окружающей среды, нейроны направления головы активизируются тогда, когда ваша голова повернута в определённом направлении. Разные клетки реагируют на разное направление, а все вместе они охватывают весь диапазон в 360 градусов. Они не реагируют на магнитное поле Земли (МПЗ) или на направления по странам света, а связаны с ориентирами. Если первым, на что вы обратите внимание в городе, будет зáмок, часть ваших нейронов направления головы свяжет себя с ним, а поскольку система обеспечивает последовательное возбуждение нейронов при повороте на определённый угол, в результате быстро сформируется весь «компас» (в котором зáмок играет роль севера). Если вы зайдете внутрь замка, система направления в вашем мозге перезагрузится и настроится на внутреннее пространство замка. Вестибулярный аппарат способен поддерживать ориентацию только короткое время, а затем ему понадобится новая визуальная информация (или другая сенсорная подсказка). А система направления головы, однажды настроенная, не склонна менять выбранную ориентацию, как будто это вопрос жизни и смерти (что почти наверняка было справедливо для наших предков, кочующих по саване). Ориентиры необходимы для нашего чувства направления точно так же, как границы – для чувства места. Оказавшись в помещении, мы обычно не теряем ориентацию, хотя заменяем удаленные ориентиры (дерево, небоскреб…) на близкие (окно или картина на стене). Мы способны «настраиваться» на геометрию своего дома, не теряя ориентации во внешнем мире, то есть одновременно держим в уме две пространственные системы координат. Это происходит в ретроспленальной коре, части мозга, играющей важную роль в преобразовании визуальных подсказок, в частности ориентиров, в информацию о пространстве, которую мозг может использовать для составления когнитивной карты. В ретроспленальной коре было обнаружено два вида нейронов направления головы: одни реагируют на далёкие ориентиры, другие – на близкие. Ретроспленальная кора отличает также постоянные, полезные ориентиры (дерево, столбы) от временных и ненадежных (автомобили, радуга). У людей, хорошо ориентирущихся в пространстве, ретроспленальная кора более чувствительная, чем у тех, кто ориентируется плохо. Система направления головы позволяет животному различать похожие места. А чувство направления влияет на чувство места.

Рис. 5, 6 «Пространственные» нейроны

Вычисляя положение животного по последовательности возбуждения нейронов решетки, мозг, возможно, использует нечто похожее на метод триангуляции, – яркий пример того, как человек воспроизводит в своей деятельности гениальные находки биологии. Информация об углах приходит от нейронов направления головы, часть из которых расположена рядом с нейронами решетки в энториальной коре. Информация о расстоянии может поступать из нескольких источников. Один из кандидатов – восприятие животным своих движений, которое может формироваться потоком зрительной информации (ощущение того, как мир проносится мимо) или вестибулярным аппаратом внутреннего уха. В энториальной коре найден ещё один тип нервных клеток, получившие название нейронов скорости: их электрическая активность меняется в соответствии со скоростью передвижения животного. Поскольку и в энториалькой коре, и в гиппокампе есть чувствительные ко времени нейроны, то, зная скорость, несложно вычислить пройденное расстояние. Третий способ, которым нейроны решетки могут определять расстояния, — это низкочастотные колебания электрической активности, известные как тета-ритм, который наблюдается в сети нейронов гиппокампа, когда животное взаимодействует с окружающей средой. По всей видимости, он предназначен синхронизировать возбуждение нейронов в гипокампе; это своего рода когнитивный дирижер. Одно из самых необычных свойств тета-ритма состоит в том, что частота колебаний – в среднем от 4 до 8 герц у крыс и чуть меньше у людей – становится тем выше, чем быстрее движется животное. Когда животное возвращается в знакомую обстановку, нейроны решетки возбуждаются в тех же местах, где возбуждались первый раз. И они почти наверняка являются элементом когнитивного механизма, который позволяет нам понимать своё местоположение в отсутствие ориентиров или границ – эта способность называется интегрированием по траектории (в геодезии это – замкнутый полигон). Окружающая среда воздействует на нейроны решетки сильнее, чем думали раньше. Они чувствительны к внешнему миру, поскольку оси их паттернов возбуждения ориентируются вдоль границ в окружающей среде. И если менять форму помещения, когда в нём находится животное, то паттерны решетки меняются соответственно, растягиваясь или сжимаясь, чтобы отражать новую геометрию. Когда животное впервые попадает в помещение, паттерны решетки мгновенно расширяются, а по мере того, как животное осваивается, медленно возвращается к привычным конфигурациям. Совершенно очевидно, что нейроны решетки не просто «следят», как далеко и в каком направлении перемещается животное. Такая сильная реакция на геометрию окружающей среды предполагет, что они, возможно, помогают нам запоминать местá, а не просто расстояния и углы. Исследователи убеждены, что гиппокамп позволяет мозгу объединить все элементы события, в том числе пространство и время, и что когнитивные карты представляют собой карты познания, а не карты физического пространства: «Гиппокамп действительно играет главную и важную роль в навигации, но это лишь отражает его более общую роль в организации воспоминаний» (1). Предположение о том, что гиппокамп использует пространственную систему для организации сложной памяти и других когнитивных процессов, происходит из любопытной возможности, согласно которой он эволюционировал таким образом, чтобы наши доисторические предки могли исследовать среду обитания, тем самым повышая свои шансы выжить. Более сложные когнитивные функции, возникшие позже, такие как воображение и автобиографическая память, могли строиться на уже существовавших пространственных структурах гиппокампа. Возможно, мы никогда достоверно не узнаем, чтó в процессе эволюции гиппокампа появилось раньше – пространственное восприятие или память? Может быть, они даже развивались параллельно. В любом случае с учётом того, насколько важно восприятие пространства для выживания в дикой природе, мы можем быть уверены, что мозг млекопитающих стал «осознавать пространство» на ранних этапах эволюции. «Вполне возможно, в мозге естественным образом соседствуют и само место, и то, что в этом месте происходит» (1). Кáк наш мозг определяет границы эпизода – те моменты, когда он, так сказать, нажимает на кнопку записи? — Одним из главных определяющих факторов служит место. События, происходящие в одном месте, запоминаются как элементы одного фрагмента эпизодической памяти; стоит переместиться в другую точку, и «запись» начнется снова. Другими словами, пространственные границы отражают границы события. В тот момент, когда вы приходите на кухню, неодумевая, зачем пришли, это и есть т.н. «эффект двери». По одной из гипотез переход границы очищает кэш рабочей памяти и перемещает его содержимое в долговременную память. Но проход через дверь не ставит «закладку» в долговременной памяти и не разрывает её извлечение, если испытуемый сразу же возвращается в ту же комнату. Некоторые исследователи полагают, что это свидетельство в пользу теории долговременной памяти как когнитивной карты: события, даже «разорванные», вспоминаютс вместе, если произошли в одной и той же точке пространства – потому что их кодирует одна и та же последовательность нейронов места. (Наши когнитивные карты, а также способность помнить о том, где мы были, необходимы для того, чтобы мы попали туда, куда хотим). Активный гиппокамп поддерживает когнитивные способности, и для его тренировки – поддержания его активности — особенно полезны разного рода занятия, связанные с пространством. К таким занятиям нé относится навигация по GPS, которая эквивалентна тому, что вас водят за руку, — на самом деле этим управляет совсем другой отдел мозга. И наоборот, навигация на местности, когда вы изучаете своё окружение и представляете своё местоположение относительно пункта назначения – другими словами, (сами) строите когнитивную карту, — вот это прямой путь к когнитивным богатствам. Исследователи, выявившие связь между неврозом и пространственным восприятием, полагают, что ориентирование в пространстве способно помочь людям с психическими расстройствами ослабить симптомы болезни, вызвав рост нейронов места в гиппокампе. Даже если не учитывать биологию, пространственная навигация – которая требует сосредоточиться на взаимоотношениях между ориентирами – может стать основой здоровой психики и защитой от одиночества и даже депрессии.

…и зачем нам «GPS-навигатор»?

Таким образом, люди обладают «встроенным навигатором», несравненно более сложным и эффективным, чем любая искусственная систеиа. Как же мы его используем? – Люди, выстраивая свой путь через незнакомую местность, прибегают к одной из двух стратегий: они либо соотносят всё со своим положением в пространстве – это так зываемый эгоцентрический подход, — либо опираются на особенности ландшафта и их взаимное расположение, чтобы понять, где они находятся, и это — пространственный подход. Эгоцентрический подход напоминает выполнение набора инструкций: сколько улиц я должен пересечь, прежде чем свернуть? Куда мне потом сворачивать, налево или направо? В отличие от него пространственный подход предполагает взгляд на местность с высоты птичьего полета: где расположен мой дом относительно того холма? Куда мне идти, на юг или на запад? В первом случае мы руководствуемся инструкцией, во втором видим общую картину. Логично было бы предположить, что два этих подхода используют разные области мозга. При эгоцентрической навигации в работу включаются две зоны: структура в самом центре мозга под названием «хвостатое ядро», которая управляет движением и обучением стандартному поведению, и задняя теменная кора, которая расположена в задней части мозга и играет важную роль в пространственном анализе. При пространственной навигации активизируется гиппокамп — картограф мозга. У людей, постоянно использующих пространственную навигацию, больше серого вещества в гиппокампе – вероятно, из-за усиленных тренировок; у тех, кто предпочитает эгоцентрический подход, серого вещества больше в хвостатом ядре. Есть мнение, что пространственный подход к навигации, при котором мы строим когнитивные карты, более эффективен, чем простое следование маршруту, даже несмотря на то, что требует бóльших ресурсов мозга. Создание когнитивных карт не помогает автоматически найти дорогу домой из незнакомых мест, но позволяет построить надежную пространственную память о ближайшем окружении. Пчёлы используют когнитивные карты, чтобы возвращаться в свои ульи, а слоны – для поиска источников воды. Перелётные птицы летят по ним, завершая свое путешествие.

Заключение

«Движение – это жизнь»: побуждение двигаться, неважно куда, скорее всего, представляет собой эволюционную адаптацию: в доисторические времена долго оставаться в незнакомом месте было неразумно – вас рано или поздно съедят хищники. Дарвин утверждал: «отчаяние, вызванное потерей ориентации, заставляет подозревать, что какая-то часть мозга отвечает именно за функцию направления». Психологи собрали массу свидетельств того, что стресс и волнение влияют на когнитивные функции, играющие важную роль в навигации. Что говорит о наших взаимоотношениях с пространством такая сильная реакция на дезориентацию? Прежде всего она показывает, насколько важна для нас связь с физической реальностью и чувство места, — несмотря на то, что мы столько времени проводим в цифровом мире, нам по-прежнему необходимо знать, гдé мы. Тó, гдé мы находимся, влияет на наши чувства: место может пугать или вызывать тревогу, а может дарить чувство безопасности. На протяжении почти всей эволюционной истории мы использовали бóльшую часть своих способностей для изучения окружающего пространства и понимания своего места в нем. «Где я? Где мое место? Куда я иду? Как мне туда попасть?». Это главные вопросы существования и выживания. В поисках ответов на них у наших доисторических предков развились мощные системы памяти, которые позволяли им совершать путешествия длиной в сотни километров по незнакомым местам. С тех пор мы (люди) всегда и везде использовали эти способности. Готовы ли мы сейчас полностью отказаться от них и переложить всю ответственность за навигацию на технологию, которая всё сделает за нас? Технология GPS меняет к лучшему жизнь людей, не умеющих ориентироваться, но у всех остальных, по всей видимости, ухудшает способности к навигации, когда нет возможности ею воспользоваться. Мозг рационален. Если вы всегда прокладываете путь с помощью телефона, мозг направит ресурсы, которые обычно использует для отображения окружающего мира, на что-то другое. Это не хорошо и не плохо. Примерно то же самое произошло, когда мы начали пользоваться компьютером и начали утрачивать навыки письма. Вопрос не в том, чтобы пользоваться или не пользоваться телефоном, а в том, чтобы осознавать это решение и его последствия. Если вы действительно хотите эффективно ориентироваться и прокладывать себе путь, то должны знать, что использование GPS определенным образом повлияет на этот навык. Дело в том, что GPS покажет вам, где вы находитесь, и проложит маршрут к месту назначения, но не будет вместо вас читать местность, и если вы не проявите должной осмотрительности, то вполне можете смело шагнуть с обрыва или забрести в болото вместе с GPS-навигатором. Мы утратили (утрачиваем – хочется сказать, хочется надеяться, что еще не до конца) очень важную вещь, а именно — базовую способность к ориентации, к самостоятельному передвижению в правильном направлении. Всё бόльшая утрата такого жизненно важного инстинкта – чувства ориентации – это деградация, которая не компенсируется техническим прогрессом. Ведь «именно наши способности ориентироваться в пространстве – верите ли вы или нет, а они у нас сохранились, несмотря на зависимость современных людей от GPS, — во многом делает нас людьми», – считает исследователь Майкл Бонд (1).

ЛИТЕРАТУРА

Майкл Бонд, Путеводный нейрон, М., 2022
Кистерский А.П., «ЗВЁЗДНЫЙ ЦИФЕРБЛАТ. Практическое применение элементарных знаний по астрономии», второе издание, Казань, 2021.
Кистерский А.П., «ТРЕТЬЯ ВОЗДУШНАЯ МАССА», Казань, 2019.
Кистерский А.П., «Просто, как всё гениальное (о методе А.В. Дьякова)», Доклад на международной астрономической конференции «Наблюдение и исследование Луны, планет и их спутников», Казань, 2015.
Козырев Н.А., «Человек и природа», Ленинград, 1991.
Кондратьев Н.Я., «Авиационная астрономия», Москва, 1952.
Меньчуков А.Е., «В мире ориентиров», Москва, 1978.
Позднякова В.А., «Практическая авиационная метеорология», Екатеринбург, 2010.
Саркисян Е.А., «Небесные светила — надёжные ориентиры», Москва, 1981.
Меркулов И.П., «Когнитивные способности», Москва, 2005.
Бен Финни, ВОЗРОЖДЕНИЕ ПОЛИНЕЗИЙСКОГО МОРЕПЛАВАНИЯ, 1996
Валери Хансен, «1000 год (когда началась глобализация)», Москва, 2022