Из этой главы вы узнаете:

♦ как развивался человеческий мозг;

♦ каковы основные элементы мозга;

♦ как работают таламус и лимбическая система;

♦ какова функция головного мозга.

Что делает человека особенным? На этот вопрос отвечают по-разному, причем каждый по-своему. Предположения выдвигаются самые разные: это и умение сочинять и рассказывать истории, и владение навыками работы в коллективе, и способность сохранять информацию, и умение смеяться, воображать, пользоваться языком, учиться и решать сложные задачи.

Выдвигалось даже предположение, что мы отличаемся тем, что практически ничем не отличаемся: у нас нет ни особенных рогов, ни зубов, ни других природных орудий защиты и нападения; даже способностью быстро бегать мы тоже не наделены. И хотя мы можем выполнять всевозможные физические движения и даже тяжелую физическую работу, всегда найдутся животные, которые могут делать это гораздо лучше нас. А поскольку мы не выделяемся чем-то особенным в отношении физических способностей, умений и признаков, нам ничего не остается, как самыми разными способами выполнять то, что мы умеем и на что способны.

Все сказанное выше в той или иной мере справедливо. Но все это упирается в некую основу, некую реалию, которая и дает нам возможность выполнять все это, и этой основой, этой реалией является по-особенному развитый мозг, который есть только у нас, людей, и который позволяет нам особым образом взаимодействовать с нашими мирами – физическими, социальными и воображаемыми. Мозг – это действительно нечто особенное, и именно он делает нас, людей, такими, какими мы являемся.

Мозг дает нам возможность видеть то, что нас окружает. Он наделяет смыслом все наши действия и дает нам возможность совершать эти самые действия: целенаправленно двигаться и делать то, что мы считаем нужным или желаемым. Он наделяет нас способностью слышать: улавливать и осмысленно интерпретировать вибрации воздуха, определять, откуда они исходят и какова их причина. Эту же функцию мозг выполняет и для других наших чувств, включая сенсорные рецепторы, которыми снабжено наше тело и которые сообщают нам, чем именно заняты наши мышцы, связки и сочленения. Мозг позволяет нам самоопределиться в этом материальном мире и установить с ним отношения: воспринимать информацию от него и реагировать в соответствии с ней.

Но в действительности наш мозг способен на гораздо большее. Он дает нам возможность запоминать происходящее, причем различными способами. Мозг не только сохраняет сознательные воспоминания вроде адреса и ПИН-кода, но и позволяет нам вспомнить то, что происходило в прошлом, и даже помнить (бо́льшую часть времени) о том, что нам надлежит сделать в будущем. Он хранит всю необходимую информацию, связанную с нашими умениями и навыками, так что мы совершаем действия или прибегаем к знаниям совершенно автоматически, ни на миг не задумываясь о том, с какими шагами это связано и в какой последовательности их совершать; и он же хранит все наработанные нами стереотипы, шаблоны мышления и значения, так что мы сразу же распознаем смысл или разумность всего нового, с чем сталкиваемся. Он даже наделяет нас умением воображать или представлять то, что случится в будущем, – или то, что вообще не случится.

Как существам социальным нам важно, чтобы мы умели распознавать других людей, их лица и внешний вид, отличать знакомых от незнакомых, своих от чужих, – и этим умением тоже нас наделяет мозг. Он же позволяет нам закреплять наши привязанности, устанавливать и развивать наши взаимоотношения с окружающими (а они суть основа жизни в социуме), а также общаться с другими людьми, пользуясь для этого словами, знаками или символами. На более абстрактном уровне мозг дает нам возможность управлять тремя жизненно важными навыками: чтением, письмом и счетом (арифметикой), – за каждый из которых отвечают особые участки мозга. Но быть человеком – это нечто большее, чем просто обладание психическими навыками такого рода; это подразумевает способность проявлять симпатию и сочувствие по отношению к другим, а ведь именно она и делает нас людьми. И в этом смысле мозг тоже снабжает нас всем необходимым, а именно механизмами самопознания, самоопределения и сочувствия.

Кроме того, у нас есть эмоции, а они возможны только благодаря особому развитию и устройству нашего мозга. Мы испытываем чувства гнева, страха, счастья и отвращения, мы ощущаем удовольствие и боль и откликаемся на похвалу и ласку. Бывают такие ситуации, когда мы настороже и бдительны, а бывают такие, когда мы возбуждены и взволнованы; бывают ситуации, когда мы спокойны, расслаблены или находимся в состоянии задумчивости, а бывают и такие, когда мы просто погружены в сон. Эти состояния сознания – часть работы нашего мозга. А кроме того, как люди, живущие современной жизнью, мы ежедневно в самых разных ситуациях принимаем решения. И принимать их на самых различных уровнях, от решения выпить чашечку кофе до приобретения дома, помогает наш человеческий мозг. Мозг – поразительная структура, и в этой книге мы рассмотрим все указанные аспекты его деятельности.

Почему наш мозг так сложен? Каким образом он достиг такой степени сложности? Если мы обратимся к истории эволюции, то обнаружим, что у первых животных вообще не было мозга: это были простейшие одноклеточные организмы, чем-то напоминающие современную амебу; они плавали в жидкой среде и поглощали частички пищи, которые вместе с водой просачивались сквозь их прозрачную оболочку. По мере развития более сложных животных организмов одним из наиболее важных их преимуществ стало то, что они научились определять близлежащие источники пищи. У них начали развиваться специализированные клетки, которые способны выявлять химические изменения в окружающей среде, вызванные находящейся неподалеку пищей, тогда как другие клетки специализировались на том, чтобы направлять тело к этой пище. Кроме того, у них развивалась центральная связующая система, благодаря которой информацию, воспринимаемую ими из окружающей среды, они использовали для того, чтобы подстраивать под нее свои действия и, соответственно, направлять к ней свои движения. Эта центральная связующая система действовала как координатор между поступающей информацией и конечным действием.

И это было начало всего. Первая нервная система была устроена очень просто: она представляла собой ступенеобразную сеть из волокон, пронизывающих тело и соединенных с простыми трубками, которые мы называем нервными трубками. Нечто подобное есть у современных плоских червей, или планарий. Это, так сказать, основа основ, базовая нервная система, но мы уверены в ее эффективности, поскольку планарии здравствуют и по сей день. По мере того как организмы животных становились все сложней, усложнялась и структура нервной системы. Передний конец нервной трубки начал увеличиваться: это был своего рода координационный центр, принимавший информацию от датчиков-извещателей, распознававших источник пищи, света или какую-то другую информацию вроде вибраций, говоривших о том, что поблизости находится нечто большое. Эти датчики в конце концов стали органами чувств, а увеличившийся конец нервной трубки стал мозгом. Другая же часть трубки, шедшей вдоль тела, преобразовалась в позвоночник, а клетки, передававшие информацию к нему и от него, стали соматическими нервами. Но, каким бы сложным ни было это устройство, в основе своей оно оставалось (и остается сейчас) всего лишь трубкой. Просто сегодня на своем конце она имеет гораздо больше шишковидных наростов, чем у той же планарии.

К моменту появления динозавров устройство животных стало куда более сложным. Образовавшийся из утолщения на переднем конце нервной трубки мозг хоть был и не очень большой, но уже имел различные части, что давало ему возможность координировать различные механизмы тела, необходимые для поддержания жизнедеятельности, – потоотделение, пищеварение и сердцебиение. Этот мозг принимал информацию от органов чувств, ставших гораздо более сложными: они были не просто снабжены отдельными органами и нервами, но и неделимо связаны со специализированными участками мозга. Движение и равновесие тоже стали жизненно важными функциями, и развитие значительной части мозга было направлено на то, чтобы управлять ими. Тогда же начал развиваться некий прообраз памяти, пусть и не такой сложной, как та, которой мы пользуемся сегодня. Мозг у динозавра был крошечным по сравнению с нашим мозгом, мозгом современного человека, но, как свидетельствуют палеонтологи, даже такой мозг справлялся со своими задачами довольно-таки хорошо. Динозавры царствовали на суше многие миллионы лет, а их потомки – птицы – соседствуют с нами до сих пор.

То же самое можно сказать и о мозге других представителей животного царства вроде рыб, амфибий и пресмыкающихся: он развивался и усложнялся. Адаптация к различным экосистемам и источникам питания привела к развитию самых разных видов живых тварей. Одни экосистемы побуждали их развивать чувство обоняния, доведя его до высот совершенства и утонченности, поэтому часть мозга, заведовавшая обонянием, соответственно увеличилась. Другие экосистемы требовали острого зрения, а стало быть, увеличилась та часть мозга, которая отвечала за зрение. Некоторые животные выработали предельную чувствительность к вибрациям воздуха, а это, в свою очередь, привело к увеличению центра мозга, отвечавшего за слух, – и т. д. в том же духе. По мере развития животных, адаптировавшихся к окружающей среде, развивался и их мозг – с тем, чтобы координировать эту адаптацию.

Во времена динозавров возник другой вид животных – млекопитающие. У них стала развиваться другая особая часть мозга, которая контролировала и регулировала температуру тела. В результате млекопитающие могли вести активный образ жизни по ночам, избегая тем самым встреч с пресмыкающимися хищниками, зависевшими от солнечного света и получавшими от него тепло и энергию. Развитие млекопитающих пошло иными путями: они начали вскармливать молоком своих детенышей и обеспечивать их пищей после рождения, что давало возможность молодняку в безопасности изучать и исследовать окружающий их физический мир. Небольшая часть мозга млекопитающих специализировалась на адаптации и обучении, благодаря чему они могли быстро приспосабливаться к непредсказуемым или изменившимся условиям окружающей среды. Все это привело к тому, что, когда мир изменился и динозавры вымерли, млекопитающие сумели выжить и воспользовались теми экологическими ресурсами, которые динозаврам были уже ни к чему.

Мозг млекопитающих, как и мозг других животных, тоже адаптировался к требованиям среды. Животные, служившие добычей для хищников, стали необычайно восприимчивы к сенсорной информации, выработав острые рефлексы, позволявшие им быстро реагировать на внешнюю угрозу. Но и хищные животные тоже развивались сходным образом, поскольку инстинкт выживания требовал, чтобы они ни в чем, в том числе и в быстроте реакций, не уступали жертвам и могли схватить их. Одни животные были травоядными и жили только за счет растений, тогда как другие были всеядными и потребляли любую пищу, какую только им удавалось найти. И – что самое важное – некоторые из них жили социальными группами и сообща пользовались природными ресурсами.

Поскольку социальная жизнь стала важным фактором выживания, требовавшим постоянного взаимодействия и сотрудничества, это привело к тому, что млекопитающие стали жить в постоянно меняющейся среде, поэтому наиболее развитыми у них оказались те части мозга, которые позволяли им приспосабливаться к изменениям, общаться между собой и передавать важную информацию. Поэтому именно животным, жившим социальными группами, удалось развить многоцелевой мозг, наделявший их способностью адаптироваться к различным условиям, взаимодействовать с различными особями, отслеживать новые возможности и решать проблемы. И в одной из групп млекопитающих эти способности возымели столь большую роль, что она в конце концов возобладала над всеми другими.

Когда мы смотрим на головной мозг современного человека, то главным образом видим две его половины: ту часть, которую мы используем для обдумывания, размышлений, учебы, общения, принятия решений, воображения, да и всего того, что делает нас людьми, и другую, вмещающую более древние участки мозга, но и более обширную, подчиняющую себе почти весь мозг. А поскольку именно эта часть, эта внешняя оболочка, или кора головного мозга, делает бо́льшую часть работы, то мозг изобилует складками и морщинами, позволяя уместить в небольшое по объему пространство черепа значительную поверхность. Человеческий мозг – одна из самых поразительных вещей, известных нам сегодня, и поверьте: пока мы не оставим попыток в полной мере понять, почему он так устроен и как он действует, безработица не грозит нашим ученым – ни нынешним, ни грядущим их поколениям.

В этой книге мы рассмотрим, что именно известно современным ученым о работе головного мозга и его различных функциях. Но прежде чем начать, давайте взглянем на различные части мозга: даже путем простого осмотра можно многому научиться и понять, как шло развитие каждой его части. Давайте для начала рассмотрим самые основные нервные функции, которые необходимы развивающемуся животному: способность двигаться и умение избегать боли. Это возвращает нас к древней нервной трубке. В нашей центральной нервной системе есть эквивалент такой трубки, хотя он, разумеется, имеет неизмеримо более сложную структуру. Это позвоночник – трубка с нервными волокнами, которая тянется вдоль всей спины, соединяя нервные волокна нашего тела с мозгом. Если мы рассмотрим позвоночник в поперечном сечении, то увидим, что он действительно напоминает трубу: он тоже имеет полость. Полость эта заполнена питательной жидкостью – так называемым серым веществом, состоящим по большей части из тел нервных клеток. В свою очередь, серое вещество окружено белым веществом – нервными волокнами, переносящими информацию от мозга и к мозгу. Поэтому позвоночный столб – основной путепровод для информации, которой обмениваются между собой тело и мозг. Вот почему люди, у которых поврежден позвоночник, часто оказываются парализованными: их мозг пытается привести мышцы в движение, но приказы, посылаемые мозгом, до мышц не доходят.

Рисунок 1.1. Позвоночник в поперечном сечении

Однако не всякое движение управляется мозгом. Позвоночник тоже играет здесь определенную роль: он, например, контролирует некоторые наши рефлексы, в частности быстрое сокращение мышц, происходящее в ответ на боль. Это наиболее ярко выражено в тех случаях, когда вы непроизвольно отдергиваете руку от горячей поверхности. Вы это делаете мгновенно, не задумываясь, поскольку сообщение о том, что поверхность горячая и вызывает боль, посылается от органов чувств прямо по позвоночнику. Мгновенно проносясь по этому проводнику, оно передается нервным клеткам, и уже они дают команду отдернуть руку. Так что указанному сообщению или сигналу совсем необязательно проделывать весь путь от рецепторов к мозгу. Это называется рефлексом, а поскольку рефлекс – основной механизм выживания, он контролируется древнейшей частью нервной системы. Происходит следующее: сообщение – боль, неожиданное давление или что-либо еще – воспринимается сенсорными нервными клетками, которые передают эту информацию нервным клеткам позвоночника. Отсюда сообщение незамедлительно передается двигательным, или моторным, нервным клеткам; те же связаны с мышцами и мгновенно дают им команду сократиться. Именно поэтому вы отдергиваете руку, вскидываете вверх ногу или реагируете так, как диктует непроизвольный рефлекс.

Верхняя часть позвоночника утолщается и переходит в собственно мозг, становится его частью. Утолщенная часть называется костным мозгом, и если мы примем во внимание, что именно эта часть нервной системы подверглась развитию сразу вслед за позвоночником, мы без труда поймем, что она тоже неразрывно связана с базисными функциями. Костный мозг – это та часть головного мозга, которая регулирует основные функции тела, такие как дыхание, глотание, пищеварение и сердцебиение – функции, наиболее существенные для всех животных, не считая самых простейших. Таким образом, головной мозг – это система, наделяющая животное способностью двигаться, реагировать на боль, есть, дышать и распределять питательные вещества по всему телу. Но если животное стремится выжить в этом невероятно сложном мире, ему необходимо быть настороже, быть готовым к бегству, если что-то угрожает его жизни. Продвинувшись чуть вверх от костного мозга, мы обнаружим, что ствол мозга становится еще толще, превращаясь в то, что в нейрохирургии называется средним мозгом. Средний мозг состоит из нескольких различных частей. Одна из них – это ретикулярная активирующая система, которая регулирует различные состояния организма: сон, бодрствование и внимание. У людей и других высших млекопитающих ретикулярная активирующая система способна «переключаться» на более обширные зоны коры головного мозга, так что мы оказываемся бдительны и внимательны ко всему, что происходит вокруг нас. У этой системы несколько сенсорных путей передачи информации и множество связей с другими областями мозга. Если мы как следует поразмыслим о ее эволюционном происхождении и о том, сколь насущна для животных бдительность для выживания в этом опасном мире, мы поймем, почему эта часть мозга подверглась развитию в первую очередь.

Средний мозг также включает в себя верхние и нижние двухолмия – овальные структуры, отвечающие за самые базисные сенсорные процессы: верхние двухолмия – за зрение и осязание, а нижние – главным образом за слух. Они не связаны напрямую с высшими уровнями мозга, зато имеют прямую связь с нашим вниманием и нашей двигательной системой, сразу же оповещая нас об опасности, например в случае внезапной вспышки или взрыва. Понятно, что эти системы чрезвычайно полезны для животных в процессе выживания, ведь по мере развития мозга усложняется также и их манера движения. Еще одна часть среднего мозга – варолиев мост – служит главным маршрутом, по которому осуществляется связь между телом и мозжечком. Варолиев мост не только координирует центр, отвечающий за плавность движений, но и способствует процессам сна, сопровождаемого сновидением, причем это относится как к животным, так и к людям. Есть также мнение, что он специально сформировался в процессе эволюции, с тем чтобы помочь животным в образовании нейронных проводящих путей, необходимых для поддержания плавного движения. Когда мы видим, например, спящую собаку, которой снится сон, нам ясно, что она во сне бежит за чем-то или охотится на кого-то, и это, возможно, напрямую связано с отработкой физических навыков. В главе 6 мы еще вернемся к вопросу о том, как мысленная отработка движений способствует развитию и закреплению навыков и умений.

Рисунок 1.2. Структура головного мозга

Варолиев мост связан с мозжечком – морщинистым выпуклым телом, выступающим в задней части головного мозга. Его иногда называют «малым мозгом», поскольку он способен осуществлять куда более сложные функции, чем просто поддержание в готовности двигательной системы животного. Как видим, он играет важную роль и в развитии навыков и умений. Когда мы впервые осваиваем новый навык, наши движения поначалу слишком резки, порывисты и неуклюжи, поскольку мы сознательно задумываемся над тем, как осуществить то или иное движение. Но по мере того, как мы нарабатываем эти движения, контроль над последовательностью действий переходит к мозжечку, и движения становятся плавными и автоматическими, так что нам больше нет нужды задумываться над ними. Мозжечок не планирует самостоятельных движений (это делает головной мозг), но он дает гарантию того, что все наши действия скоординированы, хорошо рассчитаны и точны.

Как и сам головной мозг, мозжечок тоже делится на две половины, а его поверхность покрыта глубокими морщинами и складками, очень напоминающими мехи аккордеона. Из этого следует, в частности, что внешние слои столь же важны для функционирования мозжечка, как и внутренние (впадины и складки увеличивают общую площадь поверхности). Складки свидетельствуют о том, что поверхности мозжечка отводится бóльшая часть его структуры, а другая, меньшая, включает в себя нервные волокна, которые находятся непосредственно под складками, и небольшую заполненную жидкостью полость, называемую желудочком, расположенную в месте, где мозжечок смыкается с варолиевым мостом. Мозжечок, помимо всего прочего, осуществляет контроль над равновесием – функцией, которой ведает небольшая шишка, расположенная как раз между двумя половинами. Большинство лекарств, назначаемых врачом с целью восстановления двигательных функций, если они были нарушены той или иной болезнью, воздействуют именно на эту область мозга. У людей мозжечок также включает в себя несколько нервных путей, которые задействованы в таких процессах, как привлечение внимания, усвоение языка, а также реакции на страх и удовольствие. Как видите, мозжечок – очень важная часть мозга у всех высокоорганизованных животных. Эти структуры в совокупности поддерживают все наиболее важные процессы, протекающие в организме, поэтому понятно, почему именно они развивались в первую очередь.

Затем в мозге начали развиваться еще более сложные структуры. Если у более простых животных наличествовали лишь органы чувств того или иного рода, реагировавшие на свет, вибрации или изменения в химическом составе жидкости, за счет которой они жили, то у некоторых более сложных представителей животного мира начали развиваться, соответственно, и более сложная система восприятия, и более сложные структуры мозга. Например, в промежуточном мозге, т. е. в пространстве выше среднего мозга, но ниже головного, находится большая область компактных клеток, известная как таламус. Он тоже делится на две части и играет роль своеобразной релейной станции для приема и усиления сенсорной информации и двигательных сигналов, идущих к мышцам.

Таламус, принимая информацию от чувствительных нервов, от глаз и ушей, совершает определенную дешифровку этих сигналов, затем передает эту информацию в головной мозг, а уже от головного мозга он принимает команды о тех или иных исходящих движениях и передает их мышцам тела. Как и некоторые другие подкорковые структуры, он в известной мере участвует также в процессах сна и бодрствования: эти состояния не контролируются исключительно какой-то одной зоной головного мозга, а находятся в ведении многих областей.

Вокруг таламуса расположено множество других более мелких структур, известных под общим названием «лимбическая система». Маленький «довесок» непосредственно под таламусом, называемый гипоталамусом, играет особенно важную роль в жизни млекопитающих, поскольку он регулирует температуру тела. Именно способность поддерживать внутреннюю температуру тела на постоянном уровне позволяет нам быть активными по ночам или на холоде. Видимо, есть некий резон в том факте, что небольшие по размеру млекопитающие живут в подземных норах; во всяком случае, это может служить объяснением того, почему они смогли пережить тот глобальный массовый катаклизм, который смел с лица Земли динозавров.

Гипоталамус не только регулирует температуру тела, но и выполняет множество других функций; в частности, он поддерживает в теле гомеостаз, т. е. следит за тем, чтобы все процессы в теле совершались при постоянных и оптимальных условиях. Например, если уровень жидкости в теле опускается ниже оптимального (а оптимальный уровень жидкости – залог нашего выживания), гипоталамус вызывает чувство жажды, под действием которого вы пьете воду или другую жидкость; а если уровень глюкозы в крови опускается ниже определенной точки, он вызывает чувство голода, побуждающее вас искать пищу, чтобы насытиться. Если вам становится слишком холодно, он вызывает дрожь, под действием которой мышцы выделяют немного тепла, а если вам слишком жарко, он вызывает отделение пота, при испарении которого тело охлаждается. Следовательно, гипоталамус действует как внутренний регулятор, поддерживающий в оптимальном режиме основные механизмы тела, дабы они работали должным образом. В силу того что гипоталамус находится непосредственно под таламусом (греческое слово hypo означает «под»), он оказывается связанным со всеми древними участками мозга, которым он может в случае необходимости посылать соответствующие сигналы.

Рисунок 1.3. Элементы лимбической системы

Эти сигналы посылаются отчасти через нервные клетки и обширную сеть их связей, а отчасти – за счет выделения гормонов. Гормоны – это химические вещества, назначение которых заключается в том, чтобы стимулировать протекание физиологических процессов в организме или воздействовать на железы внутренней секреции, побуждая их, в свою очередь, выделять соответствующие гормоны. Они, в частности, важны и необходимы для поддержания таких состояний организма, как рост, беременность, возбуждение или тревога. В совокупности железы внутренней секреции образуют эндокринную систему, а гипоталамус – это основная сеть, через которую мозг связан с эндокринной системой.

У лимбической системы есть и множество других частей, одна из них – это гиппокамп (в переводе с греческого – «морской конек»; название обусловлено внешним сходством этого органа с данным морским животным), небольшая изогнутая структура, расположенная под головным мозгом. Гиппокамп просто необходим для нашей памяти. В частности, он помогает нам собирать и сохранять разрозненные воспоминания, увязывая их в долговременную памятную картину. Люди с поврежденным гиппокампом (а к этому часто ведет длительное употребление алкоголя при минимуме еды) страдают слабой памятью: они не способны сохранять свежие воспоминания. Этот синдром, нередко приводящий к трагическим последствиям, известен в медицине как синдром Корсакова.

Случай из практики: синдром Корсакова

Случай, описанный неврологом Оливером Саксом, интересен тем, что у его пациента, 60-летнего мужчины, синдром Корсакова проявился, когда ему было 30. Повреждение гиппокампа привело к тому, что тот утратил способность сохранять свежие воспоминания, а имел лишь те, которые «унаследовал» из поры юности. Это означало, что каждый день, когда он глядел на себя в зеркало, мужчина испытывал неприятное потрясение, ибо в старике, которым он стал, не признавал самого себя и не помнил ничего из того, что с ним случилось в недавнем прошлом.

Гиппокамп имеет дело и с другими формами памяти, например с пространственной, т. е. с ориентацией на месте, когда мы помним не только то, где сами находимся, но и где расположены другие известные нам объекты и ориентиры. Например, лондонские таксисты знают наизусть и держат в памяти буквально весь город: это нужно для того, чтобы сдать экзамен на знание города, дающий право на водительскую лицензию. Гиппокамп у них сильно увеличен в размере, что является результатом более расширенной пространственной памяти. Поэтому все, что мы делаем в жизни, может либо ослаблять деятельность нашего мозга, либо улучшать ее. Все зависит исключительно от нашего выбора (как действует память и какие участки мозга управляют функцией памяти, мы более подробно рассмотрим в главе 7).

Если подойти к этому с точки зрения эволюции, становится вполне очевидно, что способность ориентироваться на местности и создавать мысленные карты может существенно помочь животным в борьбе за выживание. Исследования показывают, например, что мыши, которым была дана возможность изучить не имевший запасных выходов лабиринт, буквально замирали на месте, когда неожиданно в том или ином месте наталкивались на кошку; в то же время мыши, лишенные такой возможности, при встрече с кошкой бросались прочь в поисках выхода. Первые мыши, исследовав лабиринт и хорошенько его запомнив, понимали, что выхода нет, поэтому при встрече с кошкой замирали на месте, чтобы не привлекать к себе внимания, ибо в данном случае это наилучший выход. К сожалению, мы не знаем, дозволялось ли кошке ловить мышей в ходе эксперимента и какова была конечная судьба последних. Однако в то время, когда проводились эти опыты (1960-е годы), этике отношений с животными вообще не уделялось никакого внимания, поэтому экспериментаторам, в принципе, было все равно, выживут мыши или нет. В наше время подобные исследования, к счастью, не проводятся. Но это нисколько не меняет сути дела, а суть эта в том, что знание собственного места нахождения, безусловно, сильно помогает в борьбе за выживание.

Другая важная часть лимбической системы – это миндалевидная железа, или просто миндалина, хотя чаще всего ее называют миндалевидным телом. Миндалина – эмоциональный центр мозга; она состоит из двух миндалевидных структур, расположенных в глубине правой и левой височных долей, в непосредственной близости от гиппокампа. Миндалина помогает мозгу определять опасность и реагировать на нее, а также активизирует другие наши эмоции – как положительные, так и отрицательные. В частности, ее роль сводится к тому, чтобы, работая совместно с гиппокампом, консолидировать воспоминания, особенно эмоциональные. Доказано, что мы лучше запоминаем события, если им предшествует сильное эмоциональное переживание, а это частично обусловлено именно активностью миндалины (к ней мы будем возвращаться в этой книге еще неоднократно, в различных ее главах, уделив ей особое внимание в главе 8).

К числу частей лимбической системы относятся и базальные ядра (ганглии) – так называется группа клеток, расположенных в глубине белого вещества лобных долей мозга. Эти клетки помогают организовывать движения (путем выбора конкретных действий) в зоне мозга, называемой путамен, и подавлять или сдерживать эти действия до тех пор, пока мы не убедимся, что они наилучшим образом подходят для данной ситуации. Базальные ядра включают в себя так называемые хвостатые ядра, участвующие в планировании движений, координации нарабатываемых привычек и действий, основанных на правилах, а также область, известную в анатомии как бледный шар (globus pallidus), предназначенную для регулировки всего свода движений, чтобы они были скоординированными и плавными. Как вы понимаете, базальные ядра неразрывно связаны с головным мозгом, поэтому повреждение любой из этих областей может привести к разного рода серьезным проблемам с двигательным аппаратом.

Поясная кора – это большая зона мозга, расположенная над мозолистым телом. Она служит продолжением головного мозга, но часто рассматривается как составной элемент лимбической системы, частично из-за того, что она связана с этой системой и тесно взаимодействует с другими ее частями, такими как гипоталамус и миндалина. Она отвечает за эмоции, память и процесс обучения; среди других ее функций можно назвать, например, координацию: поясная кора воссоздает ассоциации тех или иных запахов и образов с приятными или неприятными воспоминаниями. Также она участвует в регулировании агрессивных поступков и активации нейронных проводящих путей, стимулируемых нашими эмоциональными реакциями на боль.

Таким образом, лимбическая система активно задействована в таких процессах жизнедеятельности, как эмоции, память и движения, – все они необычайно важны для высокоорганизованных животных вроде млекопитающих и необходимы для выживания в этом сложном мире. Другие животные – пресмыкающиеся, рыбы и земноводные – тоже обладают этими структурами, но какую именно роль они играют в их организме, мы до конца еще не выяснили. Что же касается млекопитающих, их эмоций и механизмов обучения, то о них нам известно гораздо больше, отчасти потому, что это знание помогает нам понять, как устроена и как развивалась наша собственная нервная система.

Запомните: складки и впадины

Информация обрабатывается во внешнем слое головного мозга – коре больших полушарий. У некоторых животных, в частности у птиц и пресмыкающихся, эта внешняя поверхность относительно гладкая, да и размер самого мозга не особенно велик. У млекопитающих он гораздо больше и снабжен расщелинами, ложбинами и впадинами, что существенно увеличивает площадь его поверхности. Большие полушария мозга (большой мозг) отлично развиты у собак и кошек: они составляют бо́льшую часть всего головного мозга и имеют несколько глубоких складок. У обезьян полушария еще больше, чем у кошек (относительно всего мозга); складок и впадин там тоже значительно больше. У человекообразных обезьян их еще больше. Что до людей, то у них большой мозг довлеет над всем прочим мозговым веществом, а его поверхность буквально испещрена извилинами, причем некоторые его части невозможно разглядеть со стороны, поскольку они расположены прямо под ней и теряются в ее складках. Это прекрасно сочетается с нашими представлениями о том, что люди – гораздо более разумные существа, чем другие животные, если не считать китов и дельфинов, поверхность мозга которых испещрена еще бо́льшим количеством складок и впадин, чем у людей. Как это расценивать? Значит ли это, что они разумнее нас? Никто этого не знает, за исключением, возможно, самих китообразных, но они пока ничего не говорят по этому поводу.

Наконец, поднимаясь снизу вверх от нижнего края мозга к верхнему (или двигаясь вдоль линии эволюционной прогрессии), мы добираемся до большого мозга. У всех млекопитающих, особенно у людей, это самая большая из всех структур (и у китообразных тоже, хотя мы до сих пор не знаем, зачем китам и дельфинам такой массивный мозг и как они его используют). У людей, безусловно, это самая важная часть от всего объема мозга, и бо́льшая часть книги посвящена различным аспектам его функционирования.

Ну а теперь давайте рассмотрим его базисную структуру: оно стоит того, ибо мы научимся ориентироваться среди его различных зон, областей и секций.

Рисунок 1.4. Полушария головного мозга

Та часть головного мозга, которую мы называем большим мозгом, – очень важный атрибут нас самих, ибо именно он делает нас людьми. Именно эта часть мозга отвечает за такие функции, как мышление, восприятие, речь, воображение и планирование, принятие решений, социализация и все прочие аспекты когнитивного и социального познания, которыми мы пользуемся чисто автоматически, даже не сознавая этого. Неудивительно, что именно эта структура преобладает над всеми другими и затмевает их, хотя и не отделена от остальных структур поверхность большого мозга сформирована из того же серого вещества и состоит из клеточных тел – нейронов и прочих клеток, которые эти структуры питают и поддерживают. Но под слоем серого вещества находится компактная масса белого вещества, состоящего из длинных волокон, или аксонов, связывающих нейроны с другими частями как большого мозга, так и головного мозга в целом. Наш мозг пронизан сетью нервных волокон, соединяющих между собой различные его части, и эта книга рассказывает о том, что именно удалось обнаружить нейрофизиологам, нейропсихологам и прочим специалистам в области изучения работы мозга с точки зрения организации этой сети и ее функциональной деятельности.

Большой мозг делится на две половины – почти так же, как огромный грецкий орех. Эти половины, соответственно левая и правая, называются мозговыми полушариями. Будучи в целом разделенными, они имеют перемычку – толстую связку, называемую мозолистым телом. Мозолистое тело – это масса нервных волокон, передающая послания с одной стороны мозга на другую с целью координации наших действий и познаний. Это крайне важно, поскольку две половинки мозга хотя и действуют заодно, но выполняют немного разные функции. Если говорить в целом, то левое полушарие контролирует правую сторону тела, тогда как правое – левую его сторону. Есть и другие различия между ними (хотя их не так много, как принято считать), но их мы рассмотрим в следующей главе.

Структурно, т. е. по физическому строению, эти два полушария мозга совершенно идентичны, поэтому названия различных зон и участков левого полушария абсолютно те же, что у правого. Поверхность мозга, как мы уже знаем, покрыта глубокими впадинами и ложбинами с бугристыми округлыми зонами между ними. Эти ложбины и выпуклости имеют свои наименования: ложбину принято именовать бороздой (sulcus), а выпуклость между ложбинами – извилиной (gyrus). Большая глубокая ложбина, разделяющая две полвины головного мозга, называется медиальной бороздой. И хотя медиальная борозда отделяет левое полушарие мозга от правого, она, однако, не разделяет их полностью: как говорилось выше, они соединены между собой мозолистым телом, но эта перемычка расположена так глубоко, что увидеть ее сверху просто невозможно.

В каждом полушарии имеются две особенно длинные и глубокие борозды. Они делят полушарие на четыре доли. Латеральная (боковая) борозда, также называемая сильвиевой щелью, тянется вдоль каждой из сторон мозга. Область, находящаяся непосредственно под ней, называется височной долей. У нее множество функций (о них мы тоже расскажем в этой книге), но самая основная и четко различимая – восприятие и обработка воспринятых звуков. Другая главная борозда – центральная; она так и называется центральной бороздой, поскольку пересекает верхнюю часть мозга, отделяя переднюю (фронтальную) часть мозга, называемую лобной долей, от задней его части, называемой теменной долей. Лобная доля отвечает за такие функции, как принятие решений, планирование и движение, тогда как теменная доля ведает различными видами сенсорной информации. Четвертая доля мозга, затылочная, не имеет борозды, в отличие от трех других; эта область, как следует из названия, располагается в затылочной части мозга и управляет такой функцией, как зрение.

Однако наиболее интересные части большого мозга скрыты непосредственно под долями, где они и таятся, компактно свернутые. Например, под большим мозгом, являясь в то же время его частью, находится тонкий, но очень широкий слой клеток, которые связывают воедино многие различные области коры головного мозга и соединяют их с многочисленными структурами лимбической системы. Этот слой называется клауструмом (от лат. claustrum – «ограда»), и многие исследователи считают, что он крайне важен для нашего сознания и всего переживаемого нами в виде связного сознания (мы вернемся к нему в главе 13 и рассмотрим более подробно).

Рисунок 1.5. Кортикальные доли и борозды

Кроме клауструма есть еще островок (insula) – складчатая зона коры головного мозга, находящаяся внутри латеральной борозды. Она тоже отвечает за сознание, в частности за социальные восприятия, такие как эмпатия, сочувствие, сострадание, самосознание и эмоциональные переживания. Более того, островок неразрывно связан с нашими контролирующими системами – системой движения и системой познания, т. е. с мышлением и памятью.

Таким образом, мозг – очень сложная структура, и изучение того, как он работает и как связаны между собой его различные подразделения, является одним из самых интересных аспектов современной науки. Поскольку в области нейробиологии постоянно совершаются новые открытия, в этой книге невозможно осветить их все, однако, как я надеюсь, они приведены здесь в достаточном количестве, чтобы дать вам представление о том, что где находится и как мозг делает нас теми людьми, которыми мы являемся.

Фокусные точки

1. Мозг начинается как продолжение простой позвонковой трубки, связывающей воедино примитивную нервную систему. По мере развития и эволюции животных он все более и более усложнялся.

2. Части мозга, непосредственно связанные с позвоночником, обеспечивают наиболее важные для поддержания жизни процессы: дыхание, сердцебиение, пищеварение и бдительность.

3. Более обширные подкорковые структуры – это таламус и мозжечок. Таламус координирует сенсорную информацию, а мозжечок – движение.

4. Лимбическая система – это совокупность небольших структур, в которую входят миндалевидная железа (миндалина), гиппокамп и базальные ядра, отвечающие за наши эмоции, память и обучение.

5. Большой мозг – самая крупная часть головного мозга человека; он делится на две половины, превалирующие над всеми другими частями мозга, а его поверхность покрыта многочисленными морщинами и складками, что существенно увеличивает ее площадь.

Следующий этап

В следующей главе мы более подробно рассмотрим, как функционируют различные части мозга и что дает нам его изучение и сканирование.

Из этой главы вы узнаете:

♦ как с помощью химических веществ и электричества клетки мозга взаимодействуют между собой;

♦ как мы обучаемся и какова природа нейропластичности;

♦ что такое латерализация мозга;

♦ что показывает изучение мозга;

♦ что дает сканирование мозга.

В главе 1 мы рассмотрели в общем и целом, какими функциями заведуют различные части мозга. В этой же главе мы рассмотрим, как эти различные части передают друг другу послания и сообщения, комбинируя свои действия таким образом, что в результате получаемся мы, т. е. живые, наделенные дыханием человеческие существа. Путем комбинации химических веществ и с помощью электричества различные части мозга общаются с телом и между собой, поэтому нам представляется вполне разумным начать эту тему с рассмотрения клеток, входящих в состав мозга.

В предыдущей главе мы говорили о том, что поверхность мозга скомпонована из серого вещества, под которым находится масса белого вещества. Белое вещество состоит из нервных волокон, передающих сообщения из одной области мозга в другую; именно так все части и взаимодействуют между собой. Нервные волокна – волокна белого цвета, поскольку они миелинизированы (см. ниже).

Бо́льшая часть клеток, составляющих серое вещество, – это интернейроны, т. е. промежуточные, или, как их иногда называют, соединительные, нейроны. Основная их цель – соединять между собой нервные клетки, так что по своей структуре они относительно просты. Интернейрон состоит из клеточного тела, снабженного многочисленными отростками, которые, вытягиваясь вовне, образуют разветвления, или дендриты. Сам длинный «стебель», тянущийся от клеточного тела, обычно называют аксоном, а дендриты – это ответвления на его конце. Каждый дендрит заканчивается небольшим наростом, называемым синаптической шишкой, которая обеспечивает связь с другим нейроном.

В нервной системе имеются и другие типы нейронов, в частности сенсорные и моторные. Цель сенсорных нейронов – подхватить сигналы, воспринятые сенсорными рецепторами (глазами, кожей, носом, ушами и т. д.), и передать их дальше, мозгу. На конце этих нейронов имеются специальные рецепторные участки, которые передают эти сигналы клеточному телу. Отсюда послание по аксону поступает в соответствующие части мозга. Другие нейроны, моторные, воспринимают послание от мозга и передают его мышцам, вызывая их сокращение. На рисунке 2.1 приведена общая структура интернейрона, однако не стоит забывать о том, что все нейроны заканчиваются дендритами, снабженными на конце синаптическими шишками.

Рисунок 2.1. Интернейрон

Помимо нейронов в мозге имеется множество других клеток, называемых глиальными клетками, или глиоцитами. Их основная функция – удерживать нейроны на месте и подпитывать их кислородом и питательными веществами. Кроме того, они устраняют мертвую нервную ткань, выводят токсичные субстанции, помогают изолировать нейроны один от другого и играют важную роль в стимуляции роста клеток. Таким образом, мозг представляет собой плотно сбитую, неделимую клеточную массу, хотя, как было показано в главе 1, в ней наличествуют вполне различимые отдельные структуры. Однако есть в мозге и большие пространства – заполненные жидкостью участки, называемые желудочками (вентрикулами). Они расположены внутри мозга, но связаны со спинным каналом – остатком прежней нервной трубки. Желудочки заполнены прозрачной спинномозговой жидкостью, чье назначение – доставлять мозгу питательные вещества, обеспечивать иммунную защиту и выводить из него продукты жизнедеятельности. Желудочки могут действовать и как амортизаторы вроде воздушных подушек, защищая от ударов некоторые наиболее жизненно важные структуры мозга.

Суть работы мозговых клеток сводится к тому, что они посредством химических веществ генерируют электричество. Как и у всех живых клеток, у них тоже есть электрическое поле, слегка отличающееся от электрического поля окружающих их клеток. Внутри мозговой клетки наблюдается несколько превышенная концентрация ионов калия с отрицательным электрическим зарядом. Обычно окружающая клетки мембрана препятствует проникновению в них других химических ионов, но если ее должным образом стимулировать, она меняет свою структуру и начинает пропускать ионы натрия. У ионов натрия положительный электрический заряд, и такой обмен положительными и отрицательными ионами вызывает в клетке неожиданный всплеск электричества. Этот неожиданный всплеск электричества мы называем электрическим импульсом. Электрические импульсы пронизывают ткань мозга, перемещаясь вдоль вытянутых «стеблей» (аксонов) нейронов. Иногда такое перемещение происходит относительно медленно, так как каждый импульс меняет очередную часть клеточной мембраны, деполяризуя ее за счет ионов натрия, обновляющих электрический импульс. Но это достаточно медленный и постепенный метод доставки информации. У нейронов, обеспечивающих быструю передачу, совершенно иная структура: их аксоны покрыты белым веществом, что способствует более высокой скорости передачи информации.

Белое вещество в таких клетках – это жировое покрытие, называемое миелиновой оболочкой. Она состоит из особых клеток, именуемых шванновскими. Шванновские клетки, или леммоциты, формируются вдоль аксонов и покрывают их миелиновой оболочкой, прерываясь крошечными щелями или зазорами в тех местах, где клеточная мембрана подвергается воздействию окружающей среды. Каждая шванновская клетка как бы изолирует аксон, препятствуя обмену положительно и отрицательно заряженных ионов. Следовательно, электрический импульс может обновляться лишь в местах зазоров между шванновскими клетками, поэтому и импульс распространяется вдоль аксона скачкообразно. Это значительно ускоряет передачу сообщения, и именно этой цели и служит белое вещество мозга. Оно состоит из миллиардов миелинизированных нервных волокон, гудящих подобно высоковольтным линиям и насыщенных электрическими импульсами, передающимися из одной части мозга в другую.

Рисунок 2.2. Шванновская клетка (леммоцит)

Именно так нейроны проводят и доставляют электрические сообщения. Но как эти сообщения передаются от одного нейрона другому? Чтобы ответить на этот вопрос, придется вернуться к упоминавшимся выше синаптическим шишкам. Синапс – это точка соединения двух нейронов, точнее говоря, зазор между двумя нейронами. Каждая синаптическая шишка соприкасается с рецепторным участком и через щель (синаптическое пространство) сообщается со следующим нейроном. В синаптических шишках имеются маленькие «кармашки», или везикулы, заполненные специальным химическим веществом – так называемым нейротрансмиттером (он же нейромедиатор). Когда электрический импульс достигает синаптической шишки, везикулы открываются и впрыскивают в синаптическое пространство нейротрансмиттер, который воспринимается рецепторным участком дендрита следующего нейрона, меняя электрическую полярность нервной мембраны. Везикулы каждого нейрона всегда содержат один и тот же нейротрансмиттер, но в нервной системе используется множество различных трансмиттерных веществ (действие некоторых из них мы рассмотрим в главе 13, когда коснемся такой темы, как психоактивные препараты и их воздействие на сознание человека).

Рисунок 2.3. Синапс

Воздействия химических веществ от одного синапса недостаточно для того, чтобы вызвать реакцию другого нейрона. Но если задействуется достаточное количество синапсов, их совокупное действие меняет клеточную мембрану следующего нейрона. Некоторые синапсы повышают вероятность активации следующей клетки, поэтому их так и называют – возбуждающие синапсы, поскольку они возбуждают и стимулируют нейрон. Но есть и другие синапсы – тормозные; как следует из названия, они не способствуют активации нейрона, а тормозят ее, т. е. препятствуют передаче информации. Эта комбинация возбуждающих и тормозных синапсов создает в мозге особые пути, которые проводят импульсы к одним областям мозга и отводят их от других.

Большой мозг – да и вообще весь человеческий мозг – пронизывают нервные проводящие пути, осуществляющие переброску электрических импульсов из одной области мозга в другую. Эти пути отчасти присутствуют у нас с рождения, а отчасти формируются в процессе накопления жизненного опыта. Сразу после рождения младенца связей между нейронами в его мозге гораздо больше, чем в любой другой период его жизни: в этот момент практически каждый вероятный синапс «оживает». Но в течение первых трех лет жизни количество этих связей сокращается: используемые связи укрепляются, а неиспользуемые – отмирают. Несмотря на это, в нашем распоряжении по-прежнему остаются миллиарды синаптических связей, т. е. сокращение числа связей совершается постепенно, а не резко. Почему это происходит? Все это непосредственно связано с нашим умением адаптироваться к окружающей среде: в какой мере мы как вид этим умением обладаем. Действительно, людям (или, по крайней мере, человеческим обществам) приходится существовать в самых разных природных условиях и средах – начиная с арктических зон вечной мерзлоты и заканчивая иссушающими пустынями и влажными джунглями; впрочем, и среднеконтинентальный климат ничем не лучше, ибо температура в некоторых регионах материка в течение года может колебаться от +40 до -40 °C. И во всех этих условиях и средах мы способны выжить, хотя навыки, способствующие такому выживанию, весьма различны. Но мы выживаем не потому, что адаптируемся к этим условиям физически, а потому, что учимся этому. С момента рождения – и даже еще до рождения – ребенок учится жить в этом мире. Сразу после рождения он в основном ориентирован на то, чтобы учиться этому у других людей, и это обучение может принимать различные формы. К трем годам ребенок, как правило, прочно усваивает все необходимые навыки и прекрасно ладит с миром. А вот научиться ладить с социумом – процесс куда более сложный!

Люди наделены невероятной способностью к обучению, и именно для этого им и дарован мозг. Процесс обучения начинается с того самого момента, когда одни синапсы в клетках мозга усиливаются, а другие ослабляются, и передаваемые по неведомым путям нервные импульсы оказывают должное действие. Клетки нашего мозга реагируют на новое обучение и налагаемые им требования двояко. Во-первых, за счет формирования синапса – или по меньшей мере за счет усиления потенциала синаптической шишки и развития связанного с ней рецепторного участка, – вследствие чего выделяется и включается в оборот больше трансмиттеров, делая сообщение более сильным и устойчивым. Во-вторых, за счет миелинизации. Нейрон, активированный чисто случайно, обычно лишен миелиновой оболочки, поскольку не способен ее сформировать, но зато активные нейроны притягивают к себе шванновские клетки. Таким образом, если непрерывно стимулировать группу таких клеток, что обычно и происходит в процессе обучения чему-то новому, аксоны начинают обрастать шванновскими клетками. Как известно, миелинизация помогает более быстрому прохождению сообщения по нейрону, поэтому и то, чему мы учимся, запоминается легче, да и навык закрепляется быстрее.

Быстрее всего процесс обучения происходит в детские и отроческие годы, хотя, если говорить по существу, учиться мы продолжаем всю свою жизнь. Другими словами, мы постоянно предъявляем требования клеткам нашего мозга, побуждая их формировать новые связи. Мы, например, не рождаемся с умением читать; и эта способность не из тех, которые мы развили. В большинстве человеческих культур умение читать, если чтение вообще является элементом такой культуры, встречается крайне редко; это уникальный дар, присущий очень немногим индивидуумам. Однако все мы способны научиться читать. Хотя это требует изрядных усилий, терпения, усидчивости и продолжительных занятий с печатным словом. Большинство людей к тому времени, когда им исполняется 10–12 лет, уже могут читать, причем бегло. Правда, некоторым для этого требуется значительно больше времени, но здесь уже все зависит от жизненных обстоятельств, опыта и мотивации приложить необходимые усилия.

Кора головного мозга состоит из многочисленных групп нейронов, называемых ядрами. Когда мы учимся читать, определенные ядра мозга возбуждаются и начинают создавать новые связи. Вполне может быть и так, что некоторые из этих ядер, будучи уже достаточно развитыми, изначально оказываются восприимчивыми к тем знакам или символам, которыми полнится сама природа, и потому предупреждают нас, например, что красный цвет – знак опасности, поскольку это цвет крови. Но как бы ни были они развиты, при наличии должного опыта и должного обучения эти ядра столь же успешно адаптируются к адекватному восприятию и других природных символов. Если постоянно заниматься, нарабатывая привычку к письменному или печатному слову – и, что самое важное, к заключенному в нем смыслу, – то ядра постепенно адаптируются к нему, наделяя нас навыком беглого чтения. Чем чаще мы обращаемся к печатному слову, чем больше читаем, тем более активно развивается эта группа нейронов, пока наконец мы не получаем в свое распоряжение особую зону мозга, адаптированную к расшифровке печатных слов.

То же происходит по всему мозгу, когда мы учимся соответствовать требованиям, налагаемым на нас средой, окружением и опытом. Нередко случается так, что определенные зоны мозга развиваются особым образом, поскольку ядра предрасположены иметь дело с определенной информацией. Многие из них сформировались еще в ходе эволюции, вот почему подобные зоны мы часто находим в мозге млекопитающих. Но как бы далеко мы ни зашли в этом направлении и какими бы сложными ни были наши навыки и умения, все это непосредственно связано с нашей чисто человеческой способностью учиться. Эволюция требовала от нас, чтобы мы обучались новым навыкам, дающим нам умение приспосабливаться к вечно меняющейся внешней среде, поэтому мы и развили такие структуры мозга, которые наделяют нас этим умением.

Способность клеток мозга адаптироваться к внешней среде и внешним условиям называется нейропластичностью, и она сопровождает нас всю нашу жизнь. Раньше считалось, что мозг полностью адаптируется к внешней среде только к возрасту полового созревания и что после этого функции клеток нашего мозга в значительной степени закрепляются и остаются неизменными. Теперь же мы знаем, что это не так. Да, получив повреждение мозга, дети восстанавливаются гораздо быстрее, чем взрослые, и в некоторых случаях поврежденные участки мозга у них отрастают заново. Но взрослые, в отличие от детей, могут восстанавливаться от самых различных типов повреждений в самом широком спектре, перестраивая нервные импульсы так, что они формируют новые проводящие пути. Мы также знаем, что нейроны могут расти и развиваться в течение всей жизни до тех пор, пока они воспринимают умственные или физические нагрузки, необходимые для стимуляции их роста.

Человеческий мозг тоже сохраняет способность адаптироваться к новым физическим условиям. Наблюдения за организмом астронавтов показали, что длительное нахождение в условиях невесомости способно привести к структурным изменениям в мозге. Согласно отчету, составленному командой исследователей под руководством В. Коппельманса (2016), для сравнения были взяты результаты магнитно-резонансной томографии (МРТ) мозга членов экипажа «Спейс шаттл» и астронавтов с Международной космической станции, сделанной перед отправлением в космос и после их возвращения. Оказалось, что в мозге астронавтов наросло большое количество серого вещества вокруг зон, которые отвечают за движения нижних конечностей. Чем больше времени они провели в космосе, тем более очевиден был этот образчик нейропластичности. Нижние конечности особо важны для передвижения по земле, в условиях земного тяготения, и менее важны в космосе, в условиях невесомости, поэтому исследователи пришли к разумному заключению, что нервные изменения обусловлены результатом работы головного мозга, пытавшегося приспособиться к новым условиям окружающей среды. Сходный, хотя и не совсем идентичный результат был получен при сравнении мозга здоровых людей с мозгом пациентов, которым был показан длительный постельный режим.

Другие исследования наглядно продемонстрировали, как мозг способен восстанавливаться после повреждения, полученного в результате сильного удара по голове, когда нарушается кровоснабжение того или иного участка мозга. Отсутствие кислорода приводит к гибели важнейших нервных клеток, в результате чего нарушаются такие функции, как движение или речь. Из медицинской практики нам известно, что организм человека способен восстановиться после столь серьезной травмы, и часто такие пациенты почти полностью возвращают себе эти функции, но для этого необходимо приложить немало усилий, если только они на это способны. Нервные клетки мозга реагируют на эти усилия тем, что полностью перестраиваются, минуя поврежденные участки и прокладывая новые проводящие пути в стремлении выполнить то действие или восстановить ту способность, которые требуются телу.

Даже люди, полностью лишившиеся целых участков мозга, могут иногда восстанавливать утраченные функции. В главе 10 мы рассмотрим те зоны и участки мозга, которые отвечают за речевую функцию и которые в большинстве своем (хотя далеко не всегда) находятся в левом полушарии. Повреждения, нанесенные этим участкам левого полушария, могут серьезно нарушить речевую способность человека – умение разговаривать или произносить слова или даже понимать их смысл. Но интересен следующий факт: в 1980 году Гуч привел отчет о наглядных результатах одной операции. Несколько пациентов были доставлены в больницу с такими серьезными повреждениями левого полушария мозга, что хирурги решили полностью удалить эту половину. До операции пациенты совершенно не владели речью, однако после того, как поврежденное полушарие было удалено, утраченная функция начинала восстанавливаться: люди снова начинали говорить, понимать и даже вспоминать слова старых песен. Языковые/речевые функции, прежде возложенные на левое полушарие, теперь брала на себя правая сторона их мозга. Прежде о таком уровне нейропластичности мозга никто даже не подозревал, и этот пример лишний раз доказывает, сколь ошибочно создавать упрощенные модели работы мозга. Она всегда гораздо сложнее, чем кажется поначалу!

Отчет Гуча опроверг представление о том, что речевая способность сосредоточена только в левом полушарии, и показал, сколь пластичны полушария нашего мозга и какой сильной адаптивной способностью они наделены. Общее правило гласит, что нашему мозгу присуща определенная латерализация: одна сторона мозга отвечает за одни функции, а вторая – за другие. Например, левая сторона головного мозга контролирует правую сторону тела, а правая сторона мозга – левую сторону тела. Так, приказ выполнить то или иное действие, отданный правой стороной мозга руке, приведет в движение вашу левую руку, и наоборот.

Исключениями из этого правила являются лишь органы зрения и слуха, расположенные на голове: глаза и уши имеют взаимные точки пересечения, так что информация, поступающая от каждого глаза или уха, воспринимается обеими сторонами мозга. Для человека это жизненно важно, поскольку умение уловить разницу в звуках, воспринимаемых каждым ухом, позволяет нам узнать, с какой стороны находится источник этого звука. То же и с глазами: наличие перекрестного обзора означает, что информация, воспринимаемая левосторонней частью глаза от источника, находящегося в правой области его поля обзора, поступает в левое полушарие мозга, а информация, воспринимаемая правосторонней частью глаза, поступает в правое полушарие. Поэтому каждый глаз способен обозревать все визуальное поле, а мозг, кроме того, может сравнивать между собой два образа.

Исследователи сумели воспользоваться этой особенностью восприятия, для того чтобы изучить, как функционируют разные части мозга. С помощью экрана, заслонявшего одну сторону визуального поля, им удалось выяснить, что именно левая сторона мозга понимает (читает) письменные указания, тогда как правая сторона обычно читать не может, но зато может понимать другие обозначения. Здесь также налицо пересечение: если бы вы, например, написали слово «ключ» и предъявили его правой стороне мозга человека, дав его прочесть, то человек не смог бы сказать, что означают эти написанные буквы, но зато среди различных предметов, разложенных перед ним, он взял бы именно ключ, а не что-то другое. Таким образом, эта сторона мозга тоже способна улавливать некоторый смысл, хотя навыками чтения она не владеет.

Большинство людей предпочитают пользоваться одной из рук чаще, чем другой, а спортсмены знают, что то же самое можно сказать и о ногах: действительно, одной мы предпочитаем пользоваться чаще, чем другой, и не обязательно эти рука и нога будут совпадать. Большинство людей – правши, но многие – левши; у правшей обычно более развито левое полушарие мозга, зато у левшей полушария сбалансированы и равно активны как левая сторона мозга, так и правая. Они также выказывают больше вариативности в том, какое именно полушарие заведует основной речевой функцией – правое, левое или, как у некоторых людей, речевая деятельность одинаково распределена между ними. У правшей, как правило, речевой функцией заведует левое полушарие. Но никто еще не доказал, что существует некая связь между доминантным полушарием и познавательной способностью: какую бы сторону мозга вы ни использовали чаще, потенциал ваших способностей и навыков одинаков.

О правом и левом полушариях мозга ходит большое число расхожих мифов. Говорят, например, что правое полушарие в большей степени, чем левое, отвечает за творческий процесс, тогда как левое больше управляет аналитическими способностями; или что правое полушарие более склонно к мистике, тогда как левое более тяготеет к материализму. Все это по большому счету чепуха, типичное преувеличение куда более точных данных, полученных на основе научных наблюдений. Эти научные наблюдения показывают, что решение пространственных задач вроде вычерчивания графиков и диаграмм больше берет на себя правое полушарие мозга, тогда как арифметические задачи вроде сложения или подсчета в основном решаются левым полушарием.

Эти наблюдения, которые в любом случае лишь обозначают некую тенденцию, но при этом являются довольно общими и не могут быть приложимы ко всем и каждому, привели к общераспространенному мифу, который можно выразить примерно так: а) пространственное мышление = рисование = искусство = артистическая личность = творчество; б) арифметика = числа = вычисление = практичная личность = материализм.

Из этой главы вы узнаете:

♦ как работает зрительная система;

♦ что такое слепозрение;

♦ как мы видим и различаем предметы;

♦ как мы распознаем движение;

♦ как мы различаем других людей.

Наше зрение – это что-то удивительное: мы можем видеть и различать предметы как на расстоянии, так и вблизи; как многоцветные, так и одноцветные; как движущиеся, так и неподвижные; как в полутьме, так и при ярком свете. Хотя некоторые животные обладают более острым зрением в более широком диапазоне электромагнитного спектра, чем мы, тем не менее наша зрительная система дает нам богатейшую информацию об окружающем мире и является практически идеальной для таких легкоприспосабливающихся социальных существ, как мы. Вот почему зрение – самый важный наш орган чувств из всех; настолько важный, что в стремлении помочь людям с ограниченной способностью видеть или полностью незрячим мы даже изобрели различные, подчас весьма сложные методы преодоления этой особенности организма, но при этом совершенно не уделяем внимания людям с ограниченным обонянием, с трудом или нечетко различающим запахи. Это как раз свидетельствует о том, что зрение мы ставим превыше всего.

Как же работает зрение? Оно базируется, разумеется, на восприятии света, ибо только свет дает нашим глазам всю необходимую информацию. Мозг, как мы уже знаем, работает за счет электрических импульсов, поэтому мы выработали ряд сложных структур для перевода световой информации в электрическую. Начало всему – наши глаза, которые организованы таким образом, чтобы воспринимать свет (точнее, фотоны) и проецировать его на сетчатую оболочку глаза – сетчатку, – представляющую собой слой клеток на задней стороне глазного яблока. В этих клетках наличествуют химические вещества, которые, реагируя на свет, генерируют электрические импульсы. Эти импульсы затем передаются от одной нервной клетки другой и большинство из них в конце концов попадают в затылочную часть мозга, которую мы называем зрительной корой. Зрительная кора – это довольно обширная область головного мозга, являющаяся основой нашего сознательного визуального опыта. Однако на этом пути информационный материал подвергается всесторонней сортировке.

Рисунок 3.1. Зрительные зоны головного мозга

Визуальная информация от глаз до мозга может идти несколькими путями, и многие из них с точки зрения эволюции очень древние. Развивая более сложные системы, мы сохранили те, которыми обладали ранее, а поскольку люди – высокоразвитые существа, то мы выработали не один, а несколько различных способов, с помощью которых световая информация воздействует на наш мозг. Иногда это приводит к интересным последствиям.

Вам когда-нибудь приходилось заниматься чем-то интересным и в минуту наиболее глубокой увлеченности делом вдруг насторожиться? Что-то случилось во внешней среде и привлекло ваше внимание, но только гораздо позже вы понимаете, что к чему. Просто внутри вас сработал один из древних механизмов. Из главы 1 мы уже знаем, что два верхних холмика четверохолмия среднего мозга напрямую связаны с нашими системами сигнализации и оповещения. Они непосредственно принимают информацию от наших сенсорных рецепторов, поэтому, если что-то вдруг случается, мы быстро реагируем на это. Внезапное изменение интенсивности света или тональности звука вызывает автоматическую реакцию, причем мгновенную, так что мы даже не успеваем ни о чем подумать. Мысль приходит позже.

Если вам когда-либо доводилось бодрствовать всю ночь, то вы, вероятно, помните, что ночью вы боролись со сном, но к тому времени, когда занялась заря и разгорелся день, вы уже чувствовали себя совершенно проснувшимся. Днем мы чувствуем себя более бодрыми, чем в ночные часы, и происходит это потому, что сетчатка и гипоталамус напрямую связаны между собой нейронами. Эта прямая связь является источником информации обо всем, происходящем и днем, и ночью, благодаря чему гипоталамус может регулировать наши биологические ритмы. Разумеется, искусственный свет изрядно их нарушает, но не отменяет: основные биологические ритмы все равно остаются при нас, и они-то как раз и реагируют на свет, причем даже у людей, лишенных зрения.

Обращали ли вы внимание на то, как привлекают к себе взгляд движущиеся предметы? Если вы смотрите на сцену и вдруг замечаете, что в ее уголке что-то движется, вы мгновенно переводите взгляд в ту сторону – и вам уже не до игры актеров. Это еще один очень эффективный механизм выживания, который помогает нам заметить потенциального хищника или другого человека. Наша зрительная система без промедления концентрируется на движении, поскольку в этот момент информация, передающаяся в основную зрительную кору, идет в обход обычных проводящих каналов и передается другим путем – напрямую от таламуса к зоне V5 зрительной коры. Зона V5 – это та часть зрительной области мозга, которая отвечает за регистрацию визуального движения, и наличие столь прямого пути передачи информации означает, что мы можем подмечать любые движения в пространстве вокруг себя, даже не отдавая себе полностью отчета в том, что видим.

В общем счете исследователи выявили порядка 10 различных механизмов или, лучше сказать, проводящих путей, по которым информация от сетчатки передается в различные части мозга. Эти открытия дали нам возможность объяснить один из самых непонятных аспектов человеческого зрения, называемый слепозрением. Слепозрение открыл в 1972 году британский врач и психолог Лоуренс Вайскранц, изучавший в те годы слепых людей, которые, однако, реагировали на те или иные зрительные раздражители. Эти люди могли, например, указать на движущийся объект или даже пригнуться, если некий предмет летел прямо на них, хотя они его не видели и никто им об этом не сообщал. Они его просто чувствовали, словно заранее угадывали или догадывались о его присутствии, причем даже в условиях тщательно проводимых лабораторных испытаний. У этих людей (и многих других, с которыми позже проводились исследования) была повреждена зрительная кора, в силу чего они не могли сознательно обрабатывать зрительную информацию. Они были слепыми, но другие, более древние аспекты их визуальной системы по-прежнему функционировали.

Имеются и другие, весьма странные формы слепоты. У людей возникает сугубо специфическая проблема со зрением, как правило из-за того, что их мозг поражает инфекция. Вероятно, самая распространенная форма частичной или выборочной слепоты – это категориальная слепота, при которой человек совершенно не способен различать предметы или явления особой категории. Чаще всего это относится к животным: такие люди могут распознавать все вокруг, кроме, например, собак, кошек или каких-то других животных. Когда люди их видят, они просто оказываются в тупике, ибо не в состоянии определить, кто же это. Категориальная слепота может проявляться различными путями: одни люди прекрасно различают движущиеся предметы и явления природного мира, но не в состоянии распознать искусственные, сконструированные объекты вроде инструментов или телефонов; другие могут распознавать животных и объекты, но совершенно не в состоянии понять, что за еда перед ними на тарелке. Они могут есть эту пищу и даже определять ее на вкус, но не могут распознать, что это за пища, когда смотрят на нее.

Категориальная слепота наступает из-за повреждения глубинных областей зрительной системы – тех областей мозга, где происходит распознавание воспринимаемых образов. Поэтому те категории предметов, которые ныне доступны или недоступны нашему зрительному восприятию, тесно связаны с нашей эволюционной историей. На ранних стадиях нашей эволюции умение отличать зверей и животных от предметов и прочих неодушевленных объектов являлось фундаментальным свойством в борьбе за выживание; то же относится и к умению распознавать пищу. Тот факт, что некоторые специфические категории каким-то образом выпадают из поля нашего зрения, объясняется тем обстоятельством, что все жизненно насущные категории настолько для нас важны, что они жестко «закреплены» в нашем мозге – настолько жестко, что мы в гораздо большей мере готовы к восприятию уже утвердившихся классов (животные, пища, объекты), чем к восприятию других, более современных (дома, транспорт, витрины, вывески). И когда одна из таких жестко «закрепленных» категорий вследствие повреждения мозга вдруг «выбраковывается», она полностью выпадает из нашего поля зрения.

Та способность, которую мы в целом определяем как зрение (обычное зрение, как мы его понимаем и осознаем), используется для передачи зрительной информации главным маршрутом, на протяжении долгих лет подробно описанным в медицинской и узкоспециализированной литературе. Зрение начинается с особых светочувствительных клеток, расположенных в сетчатке глаза и называемых фоторецепторами. Они подразделяются на два вида: невероятно чувствительные палочковидные клетки, различающие яркость света, и клетки-колбочки, распознающие цвета и активно функционирующие только при ярком свете. Назначение обоих видов клеток – трансдукция, т. е. преобразование световой информации в понятные для мозга электрические импульсы. Этот процесс возможен благодаря тому, что свет, попадая в клетку, обесцвечивает там особые химические вещества, в результате чего клетка под их действием меняет свой электрический потенциал.

Рисунок 3.2. Структура сетчатки

Как только информация преобразуется в электрические импульсы, она передается на второй слой клеток сетчатки – в так называемые биполярные нейроны. Они осуществляют первичную обработку информации: реагируют или на светлые области на темном фоне, или на темные области на светлом фоне. Эта первичная и достаточно примитивная обработка позволяет выявить простейшие атрибуты или свойства окружающей среды, например водоем или море, так как они в целом отражают больше света, чем обрамляющая их суша. Поскольку самой яркой областью обычно является небо, во всяком случае в дневное время, эта их особенность позволяет различать яркие области на земле (или ближе к нижней части визуального поля, если вас больше интересует чисто техническая специфика процесса).

Для многих животных умение воспринимать любое движение – это вопрос жизни и смерти, поэтому обработка визуальной картины движения является базовой в зрительной системе. Третий слой сетчатки – это ганглиозные клетки, отслеживающие движение путем реакции на изменения и различия, происходящие в поле зрения. Каждая ганглиозная клетка имеет свое собственное рецептивное поле, сосредоточенное на одном участке сетчатки и простирающееся вовне. Одни клетки реагируют на свет, падающий на окружающую область, а не в середину, тогда как другие действуют совершенно противоположным образом, реагируя на свет, падающий в середину, а не на окружающую область. Они также реагируют на малейшие отклонения от этой закономерности, что делает их особенно чувствительными и восприимчивыми к движению.

На неподвижные объекты мы обращаем меньше внимания, чем на движущиеся. Кошке и собаке часто не удается отследить то, что не движется, поэтому им приходится прибегать к другим органам чувств. Сами мы воспринимаем неподвижные объекты только потому, что наш зрачок постоянно дрожит и подергивается; в медицине эти скачкообразные движения и подергивания называются саккадами. Причина их в том, что глазным нейронам приходится постоянно подстраиваться под несколько иной режим, чем если бы объекты двигались, хотя в действительности они неподвижны.

Зрительный нерв формируется из аксонов ганглиозных клеток: они достаточно длинные и в определенной точке пересекаются и соединяются. Но существует так называемое слепое пятно (мертвая зона), где зрительный нерв не соединен с сетчаткой, тем не менее вы об этом не знаете, так как ваш мозг дополняет недостающую информацию. Зрительный нерв передает информацию (для дальнейшей обработки) латеральному коленчатому телу. По пути она проходит через некую точку пересечения, называемую зрительной хиазмой, – Х-образную структуру, образованную двумя перекрещивающимися зрительными нервами. Информация от правосторонней части сетчатки каждого глаза передается правому полушарию мозга, а информация от левосторонней части сетчатки – левому полушарию. Итак, оба глаза доставляют сообщения и тому и другому полушарию мозга, но в левое полушарие поступает информация о правом зрительном поле, получаемая левосторонней частью сетчатки, тогда как правое получает информацию о левом зрительном поле, т. е. информацию, получаемую правосторонней частью сетчатки. Если это описание кажется вам путаным, обратитесь к рисунку 3.3.

Рисунок 3.3. Пути прохождения информации от глаза к мозгу

Когда зрительная информация достигает таламуса, она снова сортируется. Таламус состоит из шести слоев. Четыре верхних слоя реагируют на детали и цвет, а два нижних занимаются координацией информации о движении. Они реагируют только на движения и изменения, происходящие на больших пространствах зрительного поля. Таким образом, именно таламус сводит воедино и организует различные виды зрительной информации, прежде чем передать их для сознательной обработки в зрительную кору. Поэтому еще до того, как увиденное нами получает сознательную оценку, информация, воспринятая нашими глазами, подвергается основательной сортировке, причем сортировке крайне ценной с точки зрения эволюции. Действительно, умение отличать светлые зоны от темных и фиксировать движения и изменения помогает животным избегать препятствия или реагировать на них и окружающую среду, а также отыскивать потенциальные источники питания или отслеживать приближающихся хищников. Выше мы уже писали, что кое-какая часть этой информации передается непосредственно в более примитивные (а стало быть, и более древние) части мозга, вызывая мгновенную реакцию.

Но все эти процессы вполне рудиментарны. Более сложная обработка увиденного происходит в затылочной части большого мозга – в области, называемой зрительной корой. Главной зоной здесь является первичная зрительная кора, или V1; ее задача – осмысление всей полученной визуальной информации. Впервые эту зону головного мозга удалось выявить и четко обозначить лишь в начале ХХ века в ходе исследования раненых с повреждениями оболочки головного мозга, полученными в окопах Первой мировой войны. Исследования показали, что повреждение этой части коры неизбежно ведет к частичной или полной потере зрения, и чем серьезнее повреждение, тем полнее слепота. Другими словами, в зависимости от степени повреждения зрительной коры одни солдаты утратили способность видеть частично (они что-то воспринимали, а что-то не воспринимали совсем), тогда как другие полностью ослепли.

На более раннем этапе исследований канадскому нейрохирургу Уайлдеру Пенфилду удалось стимулировать эту область у пациентов, которым он делал операцию на мозге. Во время таких операций люди обычно сохраняют сознание, поскольку мозг лишен болевых рецепторов, так что Пенфилд в ходе операции мог задавать им вопросы, узнавая, что именно они чувствуют и какие образы им являются. Картины, являвшиеся внутреннему взору таких пациентов, весьма разнообразны: это мог быть и летящий в небе воздушный шар, и сельские пейзажи, и что-то другое. Тем самым он доказал, что зрительная кора – это не просто масса мозгового вещества, что различные ее части отвечают за разные функции. Однако для того, чтобы ответить на вопрос, как именно она устроена и как работает, потребовалось великое множество дополнительных исследований, которые продолжаются и по сей день.

Зрительная кора связана с другими областями мозга, и для связи с ними она пользуется двумя основными проводящими путями. Первый – вентральный зрительный тракт – используется главным образом для идентификации объектов и явлений независимо от того, где они находятся, поэтому его часто называют «что» – трактом; он простирается от зрительной коры до височной доли большого мозга. Второй – это дорсальный зрительный тракт, используемый для локализации объектов и явлений независимо от того, что они собой представляют, поэтому его часто называют «где» – трактом; он простирается от зрительной коры до теменных долей. Вместе эти два зрительных тракта дают нам возможность осознавать мир, осмысливать его и эффективно действовать в нем. Давайте теперь рассмотрим, как работают клетки нашего мозга, давая нам полноценную зрительную картину того мира, в котором мы живем.

Рисунок 3.4. Дорсальный и вентральный зрительные тракты

Из этой главы вы узнаете:

♦ все о процессах, связанных со слухом;

♦ как мы слышим звуки;

♦ как мы среди прочих звуков распознаем речь;

♦ как мозг обрабатывает музыку и ритмы.

«Если в лесу падает дерево и никто этого не слышит, можно ли говорить о том, что падение дерева действительно вызывает некий звук?» – гласит классическая загадка, по поводу которой философы спорят уже многие столетия. Но для психологов это давно уже не загадка. Падающее дерево, утверждают они, производит не звук, а колебания волн, которые распространяются в воздухе, а наш мозг распознает эти колебания и преобразует их в звуки. Звуки – это то, что мы слышим. Если рядом нет ни души и никто эти звуки не слышит, то нет и самих звуков – исключая, пожалуй, только лесных животных, которые могут в этот момент оказаться поблизости и услышать, как падает дерево.

Слух – второй по важности орган чувств. Если мы не слышим или если наш слух по какой-либо причине сильно ослаблен, это нас огорчает, ведь, лишаясь слуха, мы в то же время лишаемся возможности общаться с другими людьми. Создается ощущение (если не полное, то частичное) отстраненности от жизни с ее процессами. Вот почему слуховой аппарат, язык жестов и другие средства общения, к которым прибегают глухие или люди с ослабленным слухом, столь важны во всех отношениях. Слух – неотъемлемая часть системы общения с другими людьми: он помогает нам постоянно быть в курсе того, что происходит вокруг.

Звуки – это впечатления, это конечный результат восприятия тех вибраций, которые пронизывают воздух (или воду, если мы вдруг оказываемся под водой). Мы, люди, умеем распознавать очень широкий диапазон звуков – от очень высоких, обладающих высокочастотными вибрациями, до очень низких, наделенных низкочастотными вибрациями. Однако многие животные, как и в случае со светом, могут распознавать звуковые сигналы, намного превышающие диапазон человеческого слуха. Летучие мыши, например, издают и воспринимают на слух гораздо более высокие звуковые вибрации, нежели это свойственно людям, поэтому летучая мышь в полете нам кажется совершенно беззвучной, хотя в действительности она издает высокочастотный писк и слышит, как он отдается эхом. На другом конце спектра – киты: они издают звуки настолько низкие, что те вообще не воспринимаются человеческим ухом, но при этом распространяются под водой на огромные расстояния и улавливаются другими китами, находящимися за сотни миль. На суше подобным образом общаются слоны: они издают инфразвуки настолько низкие, что человеческое ухо не в силах различить их, зато другие слоны спокойно улавливают их на больших расстояниях.

Умение распознавать и осмысливать перемены в давлении воздуха сводится не только к идентификации частот. С помощью этого умения мы можем также различать громкость звука, которая передается амплитудой колебаний продольных волн, достигающих нашего уха. Громкие звуки порождают волны с высокой амплитудой колебаний, а тихие – с низкой амплитудой (рисунок 4.1). Звуки – тоже довольно сложная система, сложная в том смысле, что большинство из тех звуков, которые мы слышим, состоят из нескольких элементов, причем нередко каждый со своей частотой, так что звуки часто несут в себе не одну частоту, а несколько. Чистые, т. е. одночастотные, звуки крайне редки, их нечасто встретишь в повседневной жизни, да и в природе тоже.

Рисунок 4.1. Амплитуды и частоты колебаний звука

Ближе всех к чистому, или одночастотному, звуку, пожалуй, звучание флейты, хотя даже ее звук является в действительности комбинацией частот, придающих ее звучанию легкораспознаваемые характеристики. Это же относится и ко всем другим звукам. Каждый звук обладает своими вполне распознаваемыми характеристиками, которые мы усваиваем без особых усилий, причем во многих случаях прямо с пеленок. Голос каждого человека – это тоже ясно различимая смесь частот, благодаря которым мы легко отличаем голос одного человека от голосов других людей. Дети вообще начинают различать голоса людей, особенно родителей или нянек, уже через несколько дней после рождения (а по некоторым данным и еще в утробе). Мы очень чувствительны и восприимчивы к голосам и без труда отличаем их от других звуков.

Кроме того, слуховая кора головного мозга сверхчувствительна к синхронизации звуков, причем гораздо более чувствительна, чем зрительная кора – к синхронизации зрительных стимулов. Мы легко различаем, насколько близки друг к другу или далеки друг от друга различные звуки или элементы звуков, даже если они тесно переплетены. В этом смысле слуховая система совершенно отличается от зрительной, которая, как мы уже знаем, имеет тенденцию сплавлять или объединять зрительные стимулы, особенно если они стремительно, с большой скоростью поступают извне. Что же касается звука, то наличие таких факторов, как комбинация частот, амплитуда колебаний, синхронизация или ритмичность сигналов, свидетельствует о том, что, воспринимая и обрабатывая вибрации, носящиеся в воздухе вокруг нас, мы получаем массу полезной информации.

Случай из практики: Джеймс Холман

Джеймс Холман – английский путешественник и писательнатуралист первой половины XIX века. За свою жизнь он изъездил весь мир, посетив Индию, Африку, Сибирь и даже побывав во внутренних и малонаселенных районах Австралии. Казалось бы, что здесь удивительного? Но дело в том, что Холман был слепым и не видел ни одного из тех мест, которые он посетил: у него была обнаружена болезнь, поразившая суставы, а потом и зрение, к 25 годам сделавшая его полностью слепым. Но Холман научился передвигаться с помощью эхолокации, постукивая перед собой тростью и прислушиваясь к тончайшим изменениям стука и отзвуку, который он производил. Таким образом ему удавалось, причем очень точно идентифицировать объекты, определять их размеры и даже понимать, твердые они или мягкие. Он написал несколько книг о путешествиях, позволив читателям понять, что ему удалось стать великим путешественником именно благодаря слепоте, ибо ему, не имевшему возможности воспользоваться зрением, пришлось гораздо больше внимания уделять богатству информации, доставляемой другими органами чувств.

Сигналы, дошедшие до звуковой коры по описанному выше информационному маршруту, содержат сведения о высоте звуков, их громкости и синхронизации, а также о местонахождении источника, что позволяет понять услышанное. Задача звуковой коры и других зон мозга, непосредственно связанных с ней, – осмыслить эти звуки, или придать им смысл. Высота звуков, как мы убедились, невероятно важна для их интерпретации, поэтому центральная часть первичной звуковой коры обрабатывает низкие звуки, а прочие зоны обрабатывают более высокие звуки. Это позволяет составить так называемую тонотопическую карту, т. е. обозначить различные места или области мозга, реагирующие на звуки различной тональности. Вся остальная информация помогает нам извлечь смысл из этих звуков.

В строении слуховой коры (рисунок 4.5) можно выделить три основные зоны:

• центральную (или сердцевину);

• поясную;

• парапоясную.

Рисунок 4.5. Слуховая кора

Сердцевина, или центральная зона, – первичная зрительная кора, реагирующая на специфические свойства звуков. Она состоит из особых нейронов, реагирующих на смешанные частоты. Эти нейроны взаимодействуют с теми нейронами, которые, в свою очередь, реагируют на отдельные частоты. Затем нейроны центральной зоны передают информацию другим нейронам. Например, одни клетки на голоса реагируют более активно, чем на чистые звуки; другие же реагируют на частотные изменения, но не на сами частоты; а третьи мгновенно активируются в ответ на специфические частоты, но отключаются и становятся пассивными, когда на них воздействуют сходные, но не идентичные частоты. Все они чем-то напоминают простые, сложные и гиперсложные клетки зрительной коры, хотя не следует забывать, что реагируют они на качества сложных звуков, а не на визуальные формы.

Поясная зона, как можно судить по названию, опоясывает, т. е. окружает сердцевину, и две ее части – передняя и задняя – выполняют две различные функции. Передняя часть шифрует содержание звуков и передает эту информацию лобной и теменной долям больших полушарий головного мозга. Задняя часть поясного региона, называемая на латыни planum temporale (треугольная область, расположенная на верхней височной извилине), определяет, откуда доносится звук. Она сопоставляет информацию, полученную от трапезоидного тела, с информацией, принимаемой ушной раковиной благодаря ее характерной форме. Таким образом, нейронная обработка, происходящая в поясной зоне, помогает нам понять, что именно мы слышим и откуда исходит звук.

Поясная зона слуховой коры переходит во внешнюю зону, парапоясную, отвечающую за более сложные функции слуха. Она позволяет, например, распознавать и интерпретировать речь, но об этом мы поговорим чуть позже. Она же выполняет и другие функции: отвечает за работу слуховой памяти, т. е. за мгновенное запоминание звуков и их хранение все то время, пока вы о них думаете; за связь и соединение слуховой и зрительной информации; а также за создание и поддержание связей с нашими воспоминаниями о звуках.

Если первичная слуховая кора повреждена только с одной стороны мозга, это выражается в частичном ухудшении слуха, т. е. мы слышим не совсем хорошо и с трудом локализуем звуки. Если же она повреждена с двух сторон, наступает полная глухота. Эта глухота вызвана не тем, что мы перестаем различать звуки, а тем обстоятельством, что мозг не может их распознать и осмыслить. Как говорилось выше, звуковая информация, до того как она достигает слуховой коры, уже до известной степени обрабатывается, так что люди, страдающие глухотой, могут эмоционально или рефлексивно реагировать на звуки. Возможно, они еще смогут испуганно отреагировать на внезапный громкий звук, например, или на эмоционально будоражащие громкие крики, но зато они не смогут описать словами то, на что они среагировали; как и в случае слепозрения, они переживают само чувство, но не воспринимают стимул или раздражитель.

Зрительная кора обладает множеством связей, однако с другими частями мозга ее связывают два основных маршрута. Один из них – его иногда называют «что» – трактом, а чаще вентральным трактом – предназначен для идентификации звуков. На этом пути мы распознаем, что именно мы слышим. Он тянется вдоль нижней части слуховой коры и передней (антериорной) части височной доли. Другой иногда называют «где» – трактом, а чаще дорсальным трактом. Он отвечает за локализацию звуков и за поиск источника. Этот маршрут, или тракт, тянется вдоль верхней, или дорсальной, стороны зрительной коры – отсюда его название. Этот нейронный проводящий путь связан с теми частями теменной доли, которые отвечают за моторику, и с лобной корой, т. е. он подготавливает, среди многих прочих вещей, наши движения. Разумеется, оба эти маршрута абсолютно равнозначны с точки зрения той помощи, которую они оказывают особи в борьбе за выживание. Но слух этим вовсе не ограничивается: с ним связаны и более специфические свойства и явления, которые мы с вами рассмотрим далее.

Только в XIX веке ученые наконец осознали, что левое полушарие мозга наиболее важно в отношении языковых и речевых функций. Однако и правое полушарие полностью исключать из этого ряда нельзя, ибо оно, как мы знаем, тоже осуществляет некоторые элементарные речевые функции. Более того, как уже говорилось в главе 2, ряд опытов с людьми, у которых было полностью удалено левое полушарие, показал, что у них удивительным образом восстановились речевые функции – не только разговорная речь, но и память: они вспоминали слова песен и даже целые истории. Так что внешне простая картина (левое полушарие мозга отвечает за речь, а правое – за музыку) не так уж и проста, да и никогда такой не была (о том, как мы обрабатываем речь и пользуемся ею, мы поговорим более подробно в главе 10).

Обращали ли вы внимание на то, как легко отличить звук голоса от всех прочих звуков? Причем мы отличаем звук голоса от прочих звуков, даже когда не разбираем слов. Частично это обусловлено привычкой: мы, как правило, с рождения привыкаем к звукам речи (фонемам), используемым в родном языке. Но у разных языков разные фонемы, поэтому мы не всегда можем распознать отдельные звуки и сказать, частью какого языка они являются. Но когда мы слышим саму речь, мы распознаем ее без труда (даже если она содержит незнакомые фонемы), поскольку мы как члены одной человеческой семьи сроднились с типичными для нее синхронно-ритмическими комбинациями и закономерностями, характерными для человеческой речи. Всякий, кому доводилось наблюдать за тем, как маленький ребенок учится говорить и произносить слова, знает, что, не будучи в силах правильно выговорить слова и коверкая звуки, ребенок тем не менее правильно воспроизводит спектр речевых сигналов и их ритмичность.

Но в процессе обработки звуков наступает момент, когда мы делаем различие между звуками речи и другими звуками. Исследования, проведенные с помощью фМРТ, показывают, что на речевой шум и другие шумы обе стороны первичной слуховой коры реагируют одинаково, а разделение между ними начинается на «что» – тракте. Звуки речи вызывают в левой височной доле более сильную нейронную активность, чем в правой, поскольку последняя активно реагирует лишь на высокие, в частности музыкальные, звуки, а точнее – на изменения в них. В действительности в ответ на те и другие звуки наблюдается активация обоих полушарий, но то полушарие, которое не несет за них прямую ответственность, активируется не так сильно.

Когда «что» – тракте выходит за пределы первичной слуховой коры, он снова разветвляется. Одна ветвь тянется через фронтальную часть височных долей, соединяясь с зоной распознавания речи, расположенной ниже первичной слуховой коры, и простирается вплоть до лобных долей. На этом пути она проходит через зону, которая отвечает за запоминание слов и их осмысление, а также через зону, отвечающую за планирование речи. Вторая же ветвь тянется вплоть до тыльной части височных долей, соединяясь с областями мозга, связанными со зрительной системой, в частности с зоной, интерпретирующей жесты, а также с тем участком, который отвечает за чтение. Таким образом, пока обе ветви заняты распознаванием того, что представляют собой сигналы (а не тем, откуда они исходят), первая ветвь разбирается с механикой речи (что она собой представляет), а вторая – с ее смыслом. Вместе обе они дают нам возможность понять, что говорят люди, когда мы их видим и слышим.

Из этой главы вы узнаете:

♦ все об обонянии и его функциях;

♦ как вкус наделяет нас широким спектром вкусовых ощущений и делает нас чувствительными к особенностям пищи;

♦ как с помощью осязания мы определяем давление и температуру;

♦ почему мы испытываем боль и как учимся контролировать ее;

♦ как психические образы влияют на деятельность мозга;

♦ о существовании множества видов чувственного обмана, включая фантомную боль и синестезию.

Наверняка вы сталкивались с ситуацией, когда вам случалось ощущать какой-нибудь запах, вызывающий у вас те или иные воспоминания. Или же, может быть, вы дотрагивались до чего-то, что на ощупь оказывалось совсем не таким, как на вид?

Древние греки, помимо слуха и зрения, выделяли еще три вида чувств: осязание, вкус и обоняние, поэтому принято считать, что у нас в общей сложности пять отвечающих за чувства органов. На самом же деле их гораздо больше: например, мы обладаем множеством различных сенсорных рецепторов, благодаря которым у нас есть возможность ощущать тепло, а также двигаться, сохранять равновесие и распознавать боль, и нам очень многое (хотя далеко не все) известно о том, как мозг осуществляет все эти процессы (рисунок 5.1).

В данной главе мы рассмотрим такие свойственные нам чувства, как обоняние, вкус, осязание и боль. Затем поговорим о процессах мышления и памяти с ее чувственными образами, а также расскажем о том, как мы ими пользуемся. В заключение мы поговорим о синестезии – состоянии, при котором наши чувства налагаются друг на друга, как бы подменяя одно другим.

Рисунок 5.1. Чувственные области мозга

Часто мы слышим, якобы вкус и обоняние неотделимы: мол, если нос заложен, то и вкуса нет, и любая еда кажется на вкус одинаковой. Однако вкус (а точнее, вкусовое ощущение) все же не тождественен обонянию: мало того, что вкусовые рецепторы отличаются от обонятельных, но и управляют обеими этими функциями различные части мозга. Однако они действительно тесно связаны между собой, поскольку в горле находятся клетки, распознающие запах, и эту информацию они объединяют с той, которая была получена вкусовыми рецепторами, расположенными на языке. Некоторые люди действительно чувствуют, что, утратив обоняние, они утратили и вкус, но на самом деле вкус просто стал гораздо более слабым, поскольку они в основном полагаются на свое вкусовое ощущение там, где привыкли дополнять его запахом. Те, кто в меньшей степени полагается на чувство обоняния (а это, как правило, люди, страдавшие в детстве хроническим катаром или перенесшие инфекцию носоглотки), даже схватив простуду, не испытывают особых проблем с вкусовыми ощущениями, поскольку давно уже привыкли концентрироваться только на них.

Вкус начинается с вкусовых рецепторов, часто называемых вкусовыми сосочками. У нас во рту тысячи таких рецепторов: большинство из них расположены на бугорках в передней части языка, а другие – в задней его части и по сторонам, а также на нёбе и в полости горла. Исследователи расходятся во мнениях относительно того, сколько всего типов рецепторов существует. Одни считают, что основных рецепторов пять: на соленое, сладкое, кислое, горькое и умами (вкус высокобелковых веществ, мяса или бульона); другие же полагают, что таких рецепторов шесть, добавляя к вышеперечисленным пяти еще один – на жирное. Различные сочетания рецепторов позволяют нам определять широчайший спектр вкусовых ощущений, причем как приятных, так и неприятных.

С точки зрения человеческого опыта на вкус, разумеется, влияют и многие другие факторы. Выше мы уже рассказали о том, как запах способен воздействовать на вкус, но он с таким же успехом может воздействовать и на температуру пищи, на ее плотность, остроту («жгучесть» перца чили или горчицы) и «прохладность» (вроде той, которую создает во рту мята). Не забудьте добавить к этому и чисто социальные факторы: едите вы с друзьями или в одиночестве, находитесь в шикарном ресторане или устраиваете торжественный обед дома и прочее и прочее, – из чего с очевидностью следует, что вкусовые ощущения могут быть мощным мотиватором нашей жизни.

Вкусовые рецепторы состоят из специализированных клеток, откликающихся на различные комбинации веществ посылкой электрического импульса, который они передают по афферентному (центростремительному) нерву в костный мозг. Эта прямая связь с костным мозгом указывает на древнее происхождение вкуса: как говорилось выше, вкус, вероятно, был одним из первых «внешних» чувств; а костный мозг, о котором говорилось в главе 1, был одной из самых древних частей мозга, подвергшихся эволюции. Из костного мозга вкусовая информация передается в зону на задней стороне таламуса, которая, в свою очередь, соединена с первичной вкусовой корой.

Исследования вкусовой коры показали, что она состоит из двух частей: лобной покрышки в основании лобных долей и передней островковой доли, расположенной в подвернутой вниз части лобной доли. Однако обе части переходят одна в другую и работают, судя по всему, сообща, а не раздельно. Нейроны в этой зоне, судя по результатам экспериментов, реагируют на соленые, сладкие, кислые и горькие вещества, что видно по степени активности, с которой они реагируют на ярковыраженный вкус этих веществ. Исследования реакции вкусовых нейронов на различные стимулы показали, что вкусовые нейроны связаны с другими нейронами, вызывающими чувство удовольствия, причем связанного как со вкусовыми ощущениями, так и с похвалой, вознаграждением и прочими отличиями. Отсюда следует, что наша реакция на вкус (на то, находим мы его приятным или неприятным) является изначальным аспектом этого чувства, а не поздней эволюционной добавкой.

Все это, безусловно, связано с эволюционным предназначением вкуса, суть которого в том, чтобы мы были настороже относительно той пищи, которую принимаем внутрь, и умели определять, вредна она для нас или полезна. Сладость обычно указывает на пищу, придающую нам энергии и сил, тогда как горечь указывает на потенциально ядовитые или токсичные субстанции, которых лучше избегать. В природе одновременно жирные и сладкие продукты встречаются крайне редко, хотя как источники питания они очень полезны. Вот почему, считают ученые, пищу, сочетающую в себе сахар и жиры (пирожные, пудинги, сладкие закуски и прочее), мы находим крайне привлекательной. Но в современном мире наблюдается избыток всевозможной пищи и разных продуктов питания, поэтому нам не следовало бы упиваться этими источниками энергии. Но мы, однако, ими упиваемся и делаем это потому, как считают некоторые исследователи, что вкус к ним мы унаследовали из эволюционного прошлого.

Вкус, как известно, воспитывается традициями и культурой. Великое разнообразие вкусовых ощущений, поставляемое различными культурными сообществами, только добавляет радостей жизни в том многокультурном мире, в котором мы живем. Одни культуры отдают предпочтение крайне острой еде, тогда как другие предпочитают более сладкую пищу или пищу, отличающуюся вкусовым разнообразием. Но во всех культурах избегают вкусовых ощущений, создаваемых вредными для организма соединениями. Вот еще одна ценность пробы на вкус в борьбе за выживание: она заставляет нас избегать продуктов питания, которые для нас вредны или ядовиты. Хотя в различных культурах у людей различные вкусовые предпочтения, и к одной и той же пище они могут относиться по-разному, однако горькую на вкус пищу все они находят равно неприятной. Частично это объясняется тем, что горечь обычно указывает на присутствие в пище азотистых соединений, которые могут причинить немалый вред организму при употреблении в большом количестве. Неспелые ягоды или фрукты и некоторые растения тоже могут быть ядовитыми, поэтому и на вкус они обычно неприятны. Таким образом, стремление избегать неприятного вкуса является первостепенным фактором, необходимым для выживания нас как вида.

Осязание – это прерогатива кожи, поэтому его относят к категории чувств, именуемых соматическими (от греч. soma – «тело»). Это ощущение телесное или относящееся к телу. Осязание – одно из трех чувств, относящихся к категории соматических; другими словами, есть три типа рецепторов, каждый из которых реагирует на различные стимулы. Один из этих типов – это механорецепция, т. е. восприятие разных видов осязания от легкого поглаживания до постоянного давления. Именно механорецепцию мы в первую очередь связываем с чувством осязания. Но, помимо нее, есть еще терморецепция, т. е. восприятие степени нагрева. Третий источник информации, поставляемой кожными рецепторами, – это ноцицепция, т. е. восприятие боли. К ноцицепции мы вернемся чуть позже.

По собственному опыту вам наверняка известно, что прикосновения бывают самые разные, и наша кожа устроена так, что ее рецепторы преобразуют (трансдуцируют) эти прикосновения в электрические импульсы. Наша кожа состоит из нескольких слоев, поэтому легкое прикосновение, постоянное давление и плотное прилегание распознаются рецепторами, расположенными непосредственно под ее поверхностью, т. е. в корнях волос и на верхнем слое кожи, который носит название эпидермис. Одни рецепторы – это свободные нервные окончания в корнях волос, другие – специализированные, с дискообразными окончаниями в эпидермисе. Различные рецепторы, расположенные ниже эпидермиса, отвечают за более сильные ощущения и потому распознают более грубые прикосновения, такие как сотрясения или удары, тогда как рецепторы, расположенные еще глубже, в следующем слое (его называют дермой, или собственно кожей), реагируют на еще более сильные прикосновения, например на вибрацию или растягивание (рисунок 5.4).

Терморецепция, т. е. ощущение температуры, возникает при стимуляции свободных нервных окончаний в коже, которые невероятно быстро реагируют на температурные изменения и доставляют информацию напрямую в спинной мозг. Тот по необходимости может привести в действие защитный условный рефлекс, заставив мышцы сократиться таким образом, чтобы моментально отстраниться (или избавиться) от чего-то слишком горячего или слишком холодного. Другие осязательные рецепторы передают через спинной мозг информацию в таламус, а тот, в свою очередь, если мы соприкасаемся с чем-то очень горячим или очень холодным, мгновенно приводит нас в состояние боевой готовности. Из таламуса информация поступает в соматосенсорную кору – одну из полосных зон коры головного мозга, вытянувшуюся вдоль границы теменной доли напротив такой же полосы – двигательной коры головного мозга (в научной литературе ее нередко называют моторным кортексом), протянувшейся вдоль лобной доли. Различные части соматосенсорной коры реагируют на информацию, доставляемую другими частями тела, поэтому значительная часть коры отведена под более высокочувствительные зоны.

Рисунок 5.4. Сенсорные рецепторы кожи

Мы обладаем достаточно подробной информацией о том, как соматосенсорная кора мозга реагирует на тактильные ощущения. Существует даже целая карта такого рода, в которой все выстроено и организовано наподобие тела, только пальцы ног расположены в верхней части соматосенсорной коры, а рот – в нижней.

Первый картографический образ соматосенсорной области предложили пациенты, которые прошли через операцию на мозге, соответствующие зоны которого подвергались стимуляции в процессе проведения операции. Они-то и рассказали, что при стимуляции какой-либо из зон мозга у них возникало ощущение прикосновения к определенной части тела. «Сенсорный гомункул», представленный на рисунке 5.5, был составлен на базе открытий, сделанных пионером в этой области – канадским нейрохирургом Уайлдером Пенфилдом. Он наглядно иллюстрирует уровень чувствительности различных частей тела. В отличие от тела обычного человека, тело гомункула искажено и утрировано, поскольку отражает уровни чувствительности различных зон: чем больше зона, тем больше ее чувствительность. Туловище, например, составляет значительную часть тела, однако соматосенсорная область в нем выражена куда меньше, чем в губах, в результате чего губы обладают гораздо более высоким уровнем чувствительности, чем туловище. Пальцы и кисти рук тоже очень чувствительны, поэтому у гомункула они очень большие – гораздо больше, например, чем предплечья, – поскольку отвечающие за их чувствительность области занимают существенное место в соматосенсорной коре.

Рисунок 5.5. «Сенсорный гомункул»

Существует и другой тип боли, который гораздо труднее поддается контролю. Это фантомная боль, которая иногда появляется на месте ампутированных конечностей или других удаленных частей тела. В 1992 году Р. Мелзак исследовал несколько подобных случаев и пришел к выводу, что такая боль не только повсеместно распространена, но и является вполне нормальным следствием ампутации, как добровольной, так и случайной. Это как раз очень яркий, хотя и неприятный пример того, как психические образы влияют на активность мозга. От фантомной боли обычно отмахиваются как от чего-то воображаемого, придуманного, взятого «из головы», поскольку она, как это очевидно, не может корениться в теле. Как бы то ни было, но она тем не менее влияет на мозг, и сканирование мозга людей, испытывающих фантомную боль, показывает, что она активирует те же зоны мозга, что и боль физическая. Так что в боли, которую испытывали эти люди, нет ничего воображаемого. Фантомная боль, по-видимому, возникает в соматосенсорной области мозга, где хранится образ внутреннего тела человека.

У всех нас хранится в сознании образ тела – представление, которое, судя по всему, изначально «встроено» в нашу нервную систему, а не сформировано опытом. Люди, родившиеся без конечностей, часто ощущают, что эти конечности у них есть. Это фантомное ощущение конечностей, но не фантомная боль. Когда же конечность теряется в результате ампутации, то образ целого тела остается неизменным, хотя конечности уже не хватает. Люди, которым недавно ампутировали конечность, часто забывают о том, что у них больше ее нет, и в результате очень уязвимы к несчастным случаям. Что еще более тревожно, фантомные части тела, как показали исследования Дж. Катца и Р. Мелзака, проведенные в 1990 году, могут вызвать воспоминания о той боли, которую пациенты испытывали до ампутации. Ими был описан случай, когда мужчина, которому недавно удалили из-под ногтя болезненную занозу, по пути в больницу попал в аварию и так раздробил руку, что ее пришлось срочно ампутировать. Однако даже после ампутации он продолжал чувствовать боль в несуществующем пальце.

В некоторых случаях фантомная боль исчезает в ходе стандартного медицинского лечения с применением обезболивающих средств и других видов терапии. Но в ряде случаев такое лечение оказывается неэффективным и пациентам приходится искать другие способы борьбы с ней. К ампутации обычно прибегают в крайних случаях, когда боль становится невыносимой, т. е. когда рука или нога сильно раздроблена и не подлежит восстановлению. Катц и Мелзак пришли к выводу, что если изувеченные части тела на какое-то время обезболить перед ампутацией, то случаи появления фантомной боли значительно уменьшаются, да и сама боль значительно ослабевает. Происходит это, по их мнению, потому, что у мозга в этом случае есть время «прийти в себя» после боли и соответствующим образом перестроить образ тела в сознании, поэтому они рекомендуют взять на вооружение этот метод и ввести его в обычную медицинскую практику.

Существуют и другие формы сенсорных образов и даже иллюзий. Некоторым людям присуща даже такая форма сенсорной иллюзии, как фантосмия, когда они чувствуют то, чего нет. Чаще всего преследующие их фантомные запахи весьма неприятны (запах чего-то горелого или едкого) и возникать они могут как в одной ноздре, так и в обеих. Нетрудно догадаться, что подобная фантосмия нарушает или искажает заодно и вкусовые ощущения, а ее причиной могут быть самые различные факторы, например, такие, как носовые полипы или проблемы с зубами, оказывающие влияние на рецепторные клетки, а иногда даже нарушения в обонятельной коре.

Любое чувство может сопровождаться галлюцинациями. Как и в случае с фантомными вкусовыми ощущениями, которые ощущаются во рту при отсутствии соответствующих внешних стимулов, мы точно так же можем испытывать и обманчивое чувство проприоцепции, т. е. ощущение собственного положения в пространстве. Это может быть чувство потери равновесия, когда садишься на стул, или чувство, что к тебе кто-то или что-то прикасается, хотя никого или ничего нет поблизости, или нечто похожее, возникающее в любом чувственном диапазоне. Хотя навязчивые галлюцинации могут служить симптомом психического заболевания (их обычно классифицируют как нарушения психики, а не как галлюцинации), встречаются они довольно часто. Время от времени их испытывают большинство людей. Считается, что они служат отражением чисто случайной нервной активности либо невероятно ярких психических образов, вызванных воспоминаниями (об этом мы поговорим более подробно в главе 7).

Бывают также случаи, когда различные чувства у людей переплетаются настолько, что накладываются друг на друга. В результате одно чувство заменяется другим, так что цвета воспринимаются как звуки, цифры – как цвета или звуки – как тактильные ощущения. Это явление известно как синестезия, и упоминания о нем уходят в глубину веков. Американские исследователи Р. Уиллер и Т. Катсфорт в 1925 году описали случай с человеком, ослепшим в возрасте 11 лет. Хотя видеть он не мог, но прикосновения и звуки он воспринимал в цвете. Этому он научился еще в раннем детстве и сохранил цветовое ощущение как часть нормального восприятия действительности даже тогда, когда потерял зрение и больше не мог видеть краски.

М. Вернон (1962) высказала предположение, что для младенцев синестезия, возможно, является вполне нормальным состоянием и что они лишь постепенно, по мере познания физического мира и накопления опыта, учатся различать различные чувственные состояния и отделять их друг от друга. Другие исследователи выдвинули иное предположение: по их мнению, синестезия может возникнуть как результат нервных расстройств в таламусе, вызванных, вероятно, ложным движением в нейронных проводящих путях, проходящих через эту область мозга. Это представление частично подтверждается действием такого наркотика, как ЛСД, который вызывает у принимающих его людей образы и ощущения, подобные синестетическим. Но, по сути дела, мы до сих пор точно не знаем, как возникает синестезия у людей, приобретающих ее иными способами.

Зато мы знаем, что существует, по всей видимости, два типа синестезии: проективная и ассоциативная. Проективная синестезия – это когда человек чувствует, что он видит цвета, формы и образы под воздействием определенного раздражителя; а ассоциативная синестезия – это когда раздражители, под действием которых возникают чувственные образы или воспоминания, связаны с другими типами ощущений. Синестезия может задействовать любой из чувственных проводящих путей в любом количестве и в любой комбинации. В целом как явление для человека она уникальна, поэтому в отношении нее трудно делать какие-то обобщения.

Синестезия не считается клинической проблемой: большинство людей с синестезией чувствуют себя вполне комфортно и часто даже не осознают, что их ощущения необычны, пока не убеждаются, что другие люди воспринимают то же самое совсем иначе. Многие считают, что синестезия скорее обогащает их жизненный опыт, а не ограничивает его, в связи с чем не раз высказывалось предположение, что таким людям следовало бы, вероятно, заниматься творческой деятельностью: мол, это по их части, поскольку они более осведомлены о взаимодействиях между сенсорными модальностями.

Из этой главы вы узнаете:

♦ как наш мозг контролирует способность двигаться и сохранять равновесие;

♦ какие зоны мозга управляют свободным и автоматическим движением;

♦ что включает в себя обучение спортивным и другим навыкам движения;

♦ что исполнение музыки требует высококвалифицированных действий с привлечением многих областей мозга.

Из этой главы вы узнаете:

♦ что такое рабочая память и активное мышление и в чем их различие;

♦ как мы вспоминаем o событиях или припоминаем контекст;

♦ как мозг хранит новую информацию и когнитивные карты;

♦ что происходит при амнезии или просто в тех случаях, когда мы что-то забываем.

Когда мы мыслим, думаем и решаем проблемы в рабочем порядке, мы пользуемся памятью, называемой рабочей, – это все то, что мы держим в уме, пока размышляем над конкретной проблемой. Рабочая память – память кратковременная; она имеет дело с новой информацией, не требующей длительного хранения. Другими словами, это память ограниченная: исследования показывают, что мы не в состоянии удерживать в памяти большой объем новой информации и что мы чаще всего забываем ее, как только мозг перестает с ней работать. Вот почему для многих так важна функция памяти, имеющаяся в мобильных телефонах: вы еще помните номер телефона другого человека, пока вбиваете его в свой телефон, но сразу после этого забываете его. Если бы телефон не «запоминал» чужой номер, вам приходилось бы каждый раз рыскать среди множества имен и цифр, отыскивая нужные, и еще не факт, что вам это удалось бы.

Самая передняя часть мозга – то, что мы называем передней фронтальной корой лобных долей, – активируется в наибольшей степени именно тогда, когда мы предаемся мысленным процессам (рисунок 7.1). Она никак не связана с запоминанием как таковым, хотя и привлекает себе в помощь наши воспоминания, когда имеет дело с другими когнитивными вопросами. Но сразу за этой областью расположены две другие: дорсолатеральная префронтальная кора и вентролатеральная префронтальная кора (первая находится наверху, вторая – внизу), – и вот они-то как раз непосредственно связаны с рабочей памятью. Слово «латеральная» в их названии (от лат. lateralis – «боковой») указывает на то, что обе они расположены по бокам полушария головного мозга, а не в середине, а dorso- и ventro- означают соответственно «наверху» и «внизу». Таким образом, дорсолатеральная префронтальная кора – это та боковая часть коры головного мозга, которая расположена наверху, а та, что прямо напротив, – это собственно фронтальная кора. Да, названия непростые, но они четко указывают, где расположены обе части мозга.

Рисунок 7.1. Распределение функций памяти в лобных долях мозга

Итак, за рабочую память отвечает дорсолатеральная префронтальная кора. Когда мы обращаемся к собственной памяти, пытаясь вспомнить тот или иной контекст (например, в какой из отпускных дней мы впервые увидели ту самую знаменитую достопримечательность, еще не зная о том, что она собой представляет), активируется именно дорсолатеральная префронтальная кора. И она же активируется, когда мы пытаемся выстроить череду воспоминаний в смысловую цепочку (например: «Сколько видов транспорта ты можешь вспомнить?»), но не тогда, когда мы обращаемся к ней с чисто случайными вопросами («Скажи-ка, о чем ты вспоминаешь в данный момент?»). Кроме того, она активируется, когда мы имеем дело с рядами знаков (цифр или букв), структурно связанных между собой, вроде чисел, выстроенных в определенной последовательности, или букв, образующих осмысленную фразу, но особенно когда мы вникаем в их суть, пытаясь отыскать связь между ними. Таким образом, если говорить по существу, эта область мозга проявляет активность именно тогда, когда мы пытаемся организовать ту или иную информацию или когда пытаемся исследовать связи и взаимоотношения между явлениями.

Лабораторные исследования, во время которых проводилось сканирование дорсолатеральной префронтальной коры, показали, что эта же кора отвечает и за такой аспект, как неуверенность. Большинству из нас знаком так называемый феномен кончика языка, когда мы пытаемся вспомнить что-то хорошо нам знакомое и, кажется, вот-вот вспомним, но все напрасно. Сканирование мозга людей, пытавшихся «поймать кончик языка», показало, что в этот момент дорсолатеральная префронтальная кора их правого полушария очень активна. Когда же они не знают ответа или абсолютно уверены, что в любой момент могут его вспомнить, активности в дорсолатеральной префронтальной коре вообще не наблюдается. Это свидетельствует о том, что дорсолатеральная префронтальная кора проявляет активность только в тот момент, когда мы сосредоточенно думаем о чем-то, оцениваем известную нам информацию и тем или иным образом манипулируем ею.

Другая часть префронтальной коры – вентролатеральная префронтальная кора, расположенная (как о том говорит ее название) под дорсолатеральной префронтальной корой, отвечает главным образом за когнитивный контроль и следование правилам. Многие наши действия с учетом специфики того общества, в котором мы живем, требуют от нас разборчивого отношения к объекту своего внимания. Вождение машины, например, требует от водителя постоянного визуального контроля над ситуацией на дороге и внимания к маневру транспорта (вы как водитель были бы весьма опасны для окружающих, если бы позволили себе отвлекаться на посторонние вещи), да и многие другие наши действия в социуме тоже должны укладываться в рамки определенных законов и правил. Именно это и понимают исследователи под когнитивным контролем, и это – очень важная часть рабочей памяти. Если мы перестаем фокусироваться на какой-то проблеме, то вскоре забываем наиболее важные ее моменты и не можем прийти к разумному ее решению.

Позитронно-эмиссионная томография показывает, что эта часть мозга активируется, когда мы имеем дело с пространственными аспектами рабочей памяти, т. е. с задачами, требующими локализации явлений или их расстановки по соответствующим местам с целью решения проблемы. Повреждение вентролатеральной префронтальной коры влечет за собой нарушение координации мышечных действий (например, глазных мышц, обеспечивающих четкую фокусировку зрачка), которые перестают соответствовать требованиям рабочей памяти и когнитивного мониторинга. Таким образом, эта область мозга заведует тем, как именно мы распоряжаемся своими воспоминаниями – в смысле того, как мы их интегрируем и координируем с нашими действиями и мыслями.

Информация, предназначенная для длительного хранения, должна быть подкреплена и усилена, поэтому она интегрируется в уже известные нам знания. Префронтальная кора играет важную роль в закреплении свежих воспоминаний. Эту же функцию берет на себя и вентролатеральная префронтальная кора, но только в том случае, если речь идет о структурированной информации, а не о случайных фактах. Вентролатеральная префронтальная кора время от времени участвует даже в хранении этой структурированной информации. Насколько успешно или неуспешно она справляется с этим – это уже зависит от количества обрабатываемых когнитивных процессов. Психологам уже давно известно, что чем большее количество информации обрабатывает и структурирует мозг, тем больше вероятность того, что мы надолго сохраним ее в памяти без ущерба для самой информации, тогда как информацию случайную или неструктурированную мы склонны быстро забывать.

В главе 6 мы уже касались того, как активируются другие части префронтальной коры в ответ на наши намерения, т. е. когда мы планируем действия и решаем, как нам поступать. Когда возникает необходимость в координации рабочей памяти, занятой планированием, обе префронтальные коры – дорсолатеральная и вентролатеральная – действуют сообща, связывая ее с другими частями префронтальной коры, участвующими в этом процессе. Каждая из этих областей лобных долей извлекает информацию из теменной доли головного мозга – зоны, расположенной в верхней задней части мозга, отвечающей за интеграцию различных видов зрительной информации, связывая воедино зрение, слух, обоняние, осязание, проприоцепцию и т. д.

С этой целью теменная доля направляет всю полученную информацию по проводящему пути, который связан с зонами лобных долей (включая и те, которые мы в данный момент рассматриваем) многочисленными каналами. Этот путь часто называют дорсальным зрительным трактом, но это название не совсем точно передает его назначение, поскольку, как мы видим, он проводит не только зрительную, но и многие другие виды информации – как в наших воспоминаниях. Какую роль играют образы в контексте нашей памяти, мы расскажем чуть ниже.

Итак, лобные доли ответственны за то, как именно мы распоряжаемся своими воспоминаниями в процессе размышления или обдумывания. Но здесь возникает вполне естественный вопрос: как хранятся все эти воспоминания? Чтобы понять это, нам нужно взглянуть на то, что происходит в области, расположенной ниже лобных долей, – в так называемой медиальной височной коре – той небольшой части височной коры, которая уходит в самую середину мозга.

Височные доли, как мы уже знаем, расположены по сторонам головного мозга, охватывая латеральную борозду и продолжаясь под ней. По краям этих долей как раз и расположены эти две области височной коры, которые примыкают непосредственно к подкорковой структуре под названием «гиппокамп» (о нем мы расскажем позднее). Снаружи эти области не видны, поскольку спрятаны глубоко в недрах мозга по обеим сторонам глубокой канавки, называемой ринальной бороздой. Область на той же стороне борозды, где и гиппокамп, называется энторинальной корой, а область на другой стороне – периренальной корой. Рядом с периренальной корой, закручиваясь вокруг нее так, что она оказывается по соседству с гиппокампом, располагается третья область, именуемая парагиппокампальной корой (рисунок 7.2). Эти области настолько тесно связаны с гиппокампом и между собой, что, несмотря на то что они являются частью коры головного мозга, их иногда считают не неотъемлемой частью теменной доли, а подкорковой областью мозга.

Рисунок 7.2. Медиальная височная кора

Энторинальная кора – главное связующее звено между корой головного мозга и гиппокампом. Ее основное назначение – передача воспоминаний от одной части мозга к другой, поэтому она является важнейшим элементом в процессе распоряжения воспоминаниями. Она имеет дело только с эпизодической и семантической памятью, выступая как основная точка фокусировки для нейронных проводящих путей, используемых этими видами памяти и для обработки информации, и в целях навигации, но не имеет дела с имплицитной памятью. Люди с поврежденной энторинальной корой мозга способны взаимодействовать с привычной для себя окружающей средой и делать обыденные дела, которые они привыкли делать ежедневно, но их способность хранить свежие воспоминания сильно ограниченна и, мягко говоря, оставляет желать лучшего.

С помощью экстраклеточной регистрации отдельных аксонов в энторинальной коре удалось идентифицировать специфические нейроны, реагирующие на наше местонахождение в окружающей среде. Существует три типа таких нейронов:

• нейроны решетки;

• нейроны направления;

• нейроны скорости.

Нейроны решетки названы так потому, что образуют геометрический узор – гексагональную решетку. Ученые полагают, что они служат индикаторами места на когнитивной карте. Нейроны направления отвечают за направление и ориентацию. Нейроны скорости, в свою очередь, реагируют на скорость и быстроту движений. Интересно, однако, что последние реагируют не на само физическое действие, а на то движение, которое мы совершаем в видеоигре и за которым наблюдаем. В обычной жизни и физическое действие, и движение воспринимаются обычно как нечто нераздельное, как одно и то же, но в виртуальной реальности это не так. Уже упомянутая выше регистрация функций одиночных клеток у геймеров в процессе игры показывает, что нейроны направления реагируют по-разному в зависимости от того, движется ли аватар, которым управляет игрок в виртуальном пространстве, по часовой стрелке или против безотносительно его местонахождения в данном пространстве. Причем эти нейроны реагируют абсолютно одинаково вне зависимости от того, движется сам игрок или перемещается только его аватар в виртуальном пространстве.

Периренальная кора располагается с другой стороны ринальной борозды. Эта часть головного мозга непосредственно отвечает за функции распознавания и чувство осведомленности. Она распознает, знаком ли нам объект или субъект, и передает эту информацию в гиппокамп и в другие зоны мозга. Кроме того, она же отвечает за восприятие сложных объектов, помогая обрабатывать сведения о них и устанавливая связи между различными раздражителями. Это возможно по причине прочной связи между ней, зрительным восприятием и другими чувственными проводящими путями, в том числе путями памяти. Все это говорит о том, что данная часть мозга очень важна для установления значимости объектов или предметов.

У многих людей отличная память на места и географические координаты: они способны мгновенно вспомнить, где находятся, даже если были в этом месте только раз, да и то много-много лет назад. Это происходит благодаря безупречным функциям еще одной из перечисленных областей – парагиппокампальной коры, которая снабжает информацией и энторинальную, и периренальную кору. Она тоже играет важную роль в кодировании памяти, но если периренальная кора отвечает за кодирование объектных представлений, то парагиппокампальная кора – за кодирование контекстных представлений, включая восприятие сцен и ландшафтов. Она связана с гиппокампом, который кодирует эти воспоминания с целью их длительного хранения, и когда мы к ним обращаемся и извлекаем на свет божий, она мгновенно активируется.

Особая группа нейронов в парагиппокампальной коре отвечает за распознавание и идентификацию специфических мест. Эта область мозга так и называется – парагиппокампальная область мест. Проведенные с помощью фМРТ исследования показали, что эта область мозга активируется, когда человек рассматривает изображения ландшафтов, комнат или группы зданий. Участники других исследований, у которых данная область стимулировалась слабыми разрядами электричества, утверждали, что видели места и сцены настолько ясно и живо, что это больше походило на галлюцинацию. Видимо, далеко не случайно к данной области вплотную примыкает другая, которая реагирует сходным образом, но не на места и помещения, а на лица (подробнее о ней мы расскажем в главе 9).

Контекст наших действий может быть как социальным, так и чисто физическим. Ряд доказательств указывают на то, что парагиппокампальная кора реагирует именно на социальный контекст наших взаимодействий, в частности на тот социальный контекст, который создается разными уровнями использования языка. Ведь мы, общаясь с окружающими, используем самые различные языковые регистры, диапазон которых достаточно широк, включая сугубо формальный, дружественный или эмоционально приподнятый. Каждый из этих уровней создает свой собственный социальный контекст и привносит свое особое «ощущение» в социальное взаимодействие, которое и интерпретируется этой областью мозга. Например, правая парагиппокампальная кора активируется именно тогда, когда человек реагирует на сарказм. Чтобы уловить этот сарказм, нам необходимо знать, о чем думает другой человек, или по меньшей мере знать, что словами нашего собеседника руководит желание поразить или обескуражить нас, а потому их не следует воспринимать буквально. Как существа социальные, мы не можем не видеть, что этот контекст столь же важен для выбора нами правильного поведения, как и контекст физический.

Все три рассматриваемые области окружают гиппокамп и снабжают его информацией. Гиппокамп – это структура, по форме напоминающая морского конька (отсюда и название: от греч. hippos – «лошадь»; campus – «морское чудовище»). Его иногда считают частью медиальной височной доли, хотя он находится непосредственно под ней. Это основной центр мозга, служащий для укрепления и хранения воспоминаний. Гиппокамп интегрирует информацию из трех вышеназванных областей и соответствующим образом обрабатывает ее для длительного хранения. Люди с серьезными повреждениями гиппокампа не способны хранить свежие воспоминания, но и менее серьезные и даже легкие повреждения этой области тоже создают значительные проблемы как в целом, так и применительно к специфической информации, в зависимости от степени повреждения.

Назначение гиппокампа – связывать элементы информации с их контекстом, создавая тем самым осмысленные когнитивные карты, используемые человеком для перемещения в пределах своей жизненной среды и зоны обитания. В гиппокампе содержатся так называемые нейроны места, активирующиеся лишь в ответ на заданные местоположение и контекст. Эти нейроны места комбинируют информацию, создавая у нас аллоцентрическое представление о месте или местах (термин «аллоцентрический» применяют к тому, что находится вне человека и его местоположения, – как на карте). Ставшие уже классическими исследования (см. Э. Магуайр и др., 2000) показали, что гиппокамп лондонских водителей такси сильно увеличен по сравнению с аналогичной областью мозга у других людей. Последующие исследования (2011) исключили все возможные объяснения этого феномена, оставив только одно: увеличение гиппокампа непосредственно связано с их работой, которая требует всестороннего знания расположения улиц и маршрутов.

Здесь речь идет о пространственной памяти, в частности о подробной когнитивной карте Лондона, знание которой входит в тест, обязательный для всех лондонских таксистов, в силу чего сама их профессия влияет на гиппокамп (причем не на левый, а на правый), вызывая его увеличение. Длительные исследования, проведенные в 2011 году К. Вуллетт и Э. Магуайр, показали, что чем больше времени водители проводят на работе, тем крупнее становится их гиппокамп. Особо интересен в этом плане случай с одним из таксистов, у которого в результате аварии были повреждены обе стороны гиппокампа. Он не утратил досконального знания лондонских улиц (в смысле главных дорог и магистралей), но знание боковых дорог, объездов и менее значительных магистралей утратил полностью. Если гиппокамп на правой стороне мозга в основном связан с пространственной памятью, включая крупномасштабные аллоцентрические карты окружающей среды, то левый гиппокамп отвечает за хранение других деталей контекста. В одном из исследований людям с повреждениями гиппокампа дали задание заучить маршрут через виртуальный город, снабдив их перечнем объектов в специальных местах, встречающихся на пути. Когда те закончили ознакомление, их попросили начертить карту города и идентифицировать объекты и сцены, которые попадались им на пути. У людей с поврежденным левым гиппокампом были проблемы с запоминанием объектов, но карту они начертили вполне вразумительную, тогда как люди с поврежденным правым гиппокампом без труда распознавали объекты, но имели проблемы с распознаванием сцен и воспроизведением карты.

Глядя на совместную работу этих областей, мы видим, что обе коры – периренальная и парагиппокампальная – обрабатывают содержание и контекст независимо друг от друга: если периренальная обрабатывает содержание, то парагиппокампальная обрабатывает контекст, тогда как гиппокамп связывает их воедино, вставляя содержание в контекст и консолидируя их в долговременной памяти. Существуют различные способы запоминания, как и различные виды памяти, и если первые две области, как предполагается, играют важную роль в процессах ознакомления и распознавания, то гиппокамп играет столь же важную роль в процессе запоминания – не частичного, а полного.

Одни воспоминания остаются с нами на протяжении всей жизни, а другие держатся всего пару недель, не больше. Когда мы, например, готовимся к экзамену, нам необходима быстрая, в течение часа или около того, консолидация памяти, но извлеченные нами из недр памяти воспоминания не держатся долго и быстро улетучиваются. Да, возможно, они продержатся пару недель, месяц или даже больше (т. е. то время, которое осталось до сдачи экзамена), но бо́льшая их часть (особенно менее значительная) улетучится вскоре после того, как экзамен будет сдан, в то время как более значимые воспоминания, которые относятся к межличностным связям или информации, которую мы действительно понимаем, которой дорожим или которой часто пользуемся, надолго останутся с нами. Возможно, здесь все дело в том, какая именно из этих областей мозга занимается консолидацией воспоминаний. Если этим занимаются энторинальная, периренальная и парагиппокампальная области, то такая консолидация происходит довольно быстро, в течение какого-нибудь часа, но сами воспоминания надолго не задерживаются. Если же консолидацией занимается гиппокамп, на это уходят дни, недели и даже месяцы, но эти воспоминания оседают глубоко и остаются с нами надолго.

Память – это «камера хранения» информации; это то, как мы ее храним. Когда мы что-то запоминаем, то часто используем те или иные образы. Мы, например, можем хранить воспоминания в виде картин или изображений – воспоминания о людях, с которыми вместе попадали в забавные ситуации, о сценах, о художественных полотнах, о фильмах и мультфильмах, которые когда-то смотрели. Мы можем даже помнить, какой звук издавала та или иная штуковина. Знакомый запах тоже может вызвать целый ряд воспоминаний, а некоторые из них мы храним как воспоминания «мышечные» – энактивное представление о чем-то для нас живом, волнующем и будоражащем, например о том, как здорово кататься на американских горках или сворачивать за угол на большой скорости – аж дух захватывает!

Все мы прекрасно помним, каково это – бежать, делать растяжку или удерживать равновесие, стоя на одной ноге. Все это разновидности психических образов. В этой области было проведено и продолжает проводиться огромное количество исследований. Так, сканирование мозга показало, что психические образы вызывают активность чуть ли не всех его зон. Активность начинается в лобной и теменной областях, а затем захватывает некоторые зоны височной доли. Принято считать, что психические образы, привязанные к какому-то конкретному чувству, затрагивают те же области, что и внешняя информация того же рода: например, что зрительные образы активируют зоны зрительного восприятия или что слуховые образы активируют слуховую кору. Метаанализ более 60 различных снимков мозга, полученных в результате сканирования в ходе исследований психических образов (К. Макнорган, 2012), показал, что все далеко не так просто. Хотя чувственные образы и возбуждают некоторые зоны мозга, отвечающие за данное чувство и непосредственно примыкающие к областям первичного восприятия, сами области в этот процесс не вовлекаются.

Проведенные Макнорганом исследования касались зрительных, слуховых, тактильных, двигательных, вкусовых и обонятельных образов. В каждом случае возбуждались зоны, которые прилегают к первичной коре, отвечающей за данные чувства: например, визуальные образы активировали зоны в затылочно-височных областях, а слуховые образы активировали зоны, прилегающие к обонятельной коре височной доли. Но не следует забывать и о том, что существует единая сеть образов, которая, судя по всему, активируется всеми этими разновидностями образов. Зоны, вовлеченные в эту сеть, разбросаны по всему мозгу, хотя исследования неопровержимо доказывают, что здесь прежде всего задействованы теменные доли, передняя часть островка и низ левой лобной доли (рисунок 7.3).

Похоже, мозг обрабатывает наши воспоминания чувственного опыта несколько иначе, нежели обрабатываются сами чувственные переживания. Психологи, изучающие мозг, доказали, сколь гибки и податливы наши воспоминания: они легко поддаются влиянию более поздних событий и часто видоизменяются или приспосабливаются, чтобы как можно больше соответствовать тому, что, по нашему мнению, должно было случиться или чего мы ожидали. Мы переживаем свои воспоминания, как если бы это были реальные кадры кинохроники, хотя в действительности они таковыми не являются, – феномен, с которым часто сталкиваешься, когда начинаешь смотреть любимый фильм, который не пересматривал много лет. Наши воспоминания о некоторых любимых фрагментах из фильма часто немного отличаются от того, что мы видим на экране, так как наш мозг слегка их подправил и видоизменил. То же самое делает мозг и с образами – с самими образами, а не с их значениями, поэтому не стоит удивляться тому, что психические образы активируют зоны по всему мозгу. Все, что мы помним, в гораздо большей степени опирается на наш личный опыт и куда активнее задействует мозг, чем само переживание, впервые испытанное нами.

Рисунок 7.3. Образы, находящиеся в ведении мозга

Из этой главы вы узнаете:

♦ какие области мозга отвечают за механизмы компенсации;

♦ как возникают в мозге такие эмоции, как страх, гнев, отвращение и радость;

♦ что такое социальные эмоции и откуда они берутся.

В 1954 году в научных кругах наделала немало шуму работа, выпущенная в свет Дж. Олдсом и П. Милнером. В этой работе исследователи сообщили об открытии ими в мозге так называемого центра удовольствия. Эта область (она имеется не только у людей, но и у животных) при стимуляции электрическим током создавала видимое ощущение удовольствия. Животные, особенно те, которым стимулировали эту область мозга в награду за правильно выполненное задание (когда они, например, нажимали на нужный рычаг), тоже обнаруживали все признаки удовольствия и принимались нажимать на рычаг снова и снова, дабы продлить ощущения. Та же ситуация и с людьми: они тоже охотно соглашались на повторную стимуляцию, ибо испытывали от нее, по собственным словам, невероятное удовольствие. Эксперименты показали также, что некоторые животные пренебрегали насущной потребностью в еде и питье, предпочитая вместо них получать подобную стимуляцию мозга.

Это исследование открыло бездну материала перед падкими на все новое писателями-фантастами. Кроме того, оно дало толчок множеству других научных исследований. Все они фокусировались на двух направлениях: во-первых, на точной идентификации областей, отвечающих за удовольствие, и во-вторых, на выяснении возможности возбуждения этих областей с помощью лекарственных и наркотических средств, и если такая возможность действительно существует, то какие трансмиттеры в этом участвуют. Исследователи быстро обнаружили, что того же эффекта можно добиться, воздействуя на несколько областей мозга, и что происходит это путем подключения к естественным проводящим путям, так называемым трактам удовольствия, которые обычно стимулируются чувственной активностью того или иного рода. В мозге эти тракты включают несколько зон, расположенных в лимбической системе и в диэнцефалоне – этим латинским названием обозначают группу подкорковых структур, в которую входят таламус, гипоталамус, шишковидная железа и часть гипофиза (в обиходной речи их обычно называют промежуточным мозгом).

Изучение используемых этими трактами химических веществ показало, что в описываемых структурах используются, как правило, рецепторы дофамина и норадреналина. Более того, есть доказательства того, что даже такие распространенные препараты, как амфетамин, кокаин, опиоиды и никотин, которыми многие часто злоупотребляют в жизни, тоже способны активировать данную систему удовольствия.

Дело в том, что эти препараты весьма эффективно воздействуют на нервные рецепторы, которые обычно реагируют на дофамин или норадреналин, поэтому они и стимулируют систему удовольствия. Кроме того, исследователи обнаружили, что и электрическая, и лекарственно-наркотическая стимуляция «центров удовольствия» дает очень кратковременный эффект и при этом не создает чувства насыщения; это объясняет тот факт, почему получавшие электрическую стимуляцию животные повторяли свои действия, добиваясь ее снова и снова. В отличие от естественного чувства удовольствия, доставляемого, например, едой, когда мы голодны, удовольствие, получаемое от стимуляции, не несет в себе послания «Хватит, довольно!», поэтому оно и не тормозится естественным образом.

Другие исследования показали, что даже предвкушение удовольствия или, что то же самое, ожидание награды тоже активирует эти тракты. В одном из таких исследований с помощью экстраклеточной регистрации отдельных дофаминовых нейронов в вентральном стриатуме удалось установить поразительную вещь: оказывается, нейроны реагируют уже на сам сигнал, что субъект вот-вот получит награду за свои действия, а стало быть, и удовольствие (в данном случае субъектом выступала обезьяна, которой собирались дать ее любимое лакомство – фруктовый сок). Те же самые нейроны активировались у нее и в том случае, если лакомство ей давали совершенно неожиданно, однако они быстро успокаивались, если надежда на получение лакомства не оправдывала себя. Ученые (см. В. Шульц и др., 1997) предположили, что нейроны реагируют скорее на несоответствие между ожиданием лакомства и отсутствием такового, нежели на само лакомство. Со времени первого открытия исследователи разработали множество новых методов изучения мозга, включая в том числе технику сканирования, так что сегодня мы гораздо лучше, нежели раньше, понимаем, как работает мозг. Наличие в мозге трактов удовольствия было со временем многократно подтверждено, хотя эти проводящие пути оказались совсем не такими, какими изначально их представляли исследователи.

Нам известно, что информация, получаемая от самых различных зон и областей мозга, поступает в три главных отдела, отвечающих за удовольствие. Вентральный стриатум (часть базальных ядер в лимбической системе) реагирует как на само удовольствие, так и на его предвкушение. Орбитофронтальная кора (часть лобной коры непосредственно над глазами) интегрирует информацию, поступающую из вентрального стриатума, вместе с другими видами информации, поступающими из других мест (например, с эмоциональной, доставляемой миндалевидным телом), и на ее основе вычисляет мотивационную ценность будущего удовольствия (или ценность вознаграждения, вызывающего это чувство удовольствия). В свою очередь, верхняя часть передней поясной коры (она расположена над мозолистым телом, соединяющим оба полушария мозга) участвует в оценке рисков и расчете возможных последствий, т. е. будет ли прилагаемое усилие вознаграждено или, наоборот, останется без награды (рисунок 8.1).

Рисунок 8.1. Области мозга, отвечающие за удовольствие

У людей орбитофронтальная кора играет важную роль в оценке и восприятии награды (и доставляемого ею удовольствия). Выше я уже говорил, что эта кора вычисляет ее мотивационную ценность, т. е. оценивает, окажется она приятной или нет. Шоколад, например, обычно воспринимается как награда, но одно дело – съесть шоколадную конфету или две, а другое – целую коробку; понятно, что удовольствие в последнем случае будет явно сомнительного характера. Не менее важна орбитофронтальная кора и для поддержания мозговой гибкости: она оценивает награду соразмерно ее внутреннему (и внешнему) контексту и на этом основании выносит суждение, сколь весомой, приятной или стоящей она окажется. Люди с поврежденной орбитофронтальной корой не способны на подобную нюансированную оценку ценности награды; их реакция остается неизменной, каким бы ни был их прошлый опыт.

Э. Блад и Р. Заторр (2001) для своего исследования реакции мозга на приятную музыку использовали позитронно-эмиссионную томографию, причем предпочтение было отдано музыке, оказывающей необычайно сильное воздействие на участников. Другими словами, были выбраны те музыкальные произведения, которые, по словам самих участников, действуют на их душу возвышающе («от них аж мурашки по телу»). Внимательно изучив физиологические и нервные реакции участников на столь волнующую музыку, они обнаружили, что активны именно те области мозга, которые обычно связывают с трактами удовольствия: вентральный стриатум, средний мозг, миндалевидное тело, а также орбитофронтальная и префронтальная кора. И эти же структуры мозга, по словам исследователей, выказывали активность и при получении других удовольствий (от вкусной еды, секса и некоторых не запрещенных законом наркотических препаратов). Таким образом, удовольствие, испытываемое нами от прослушивания любимой музыки, сродни тем позитивным ощущениям, которые нам доставляют другие источники.

Как видим, чувство удовольствия является важной частью наших эмоциональных переживаний. Но у большинства из нас эти эмоциональные переживания не ограничиваются только чувством удовольствия; они гораздо, гораздо более сложные и включают в себя в том числе и отрицательные эмоции. Что касается отрицательных эмоций, то первое, что приходит на ум, – это страх и гнев. Чувство отвращения – как физического, так и социального, – это тоже базисная эмоция, под которую задействованы специальные механизмы мозга. К ним же относится и такая социальная эмоция, как стыд. Как и в отношении многих других аспектов психологических исследований, об отрицательных эмоциях нам известно гораздо больше, чем об эмоциях положительных. Радость, например, исследуется нейропсихологами в гораздо меньшей степени, чем та же ненависть, хотя некоторые исследования посвящены именно ей. Ниже мы вкратце расскажем обо всех этих разработках.

Страх и гнев – две эмоции, исследованные практически вдоль и поперек главным образом потому, что обе они приводят человека в крайне возбужденное или угнетенное состояние. Страх вызывает мышечное напряжение, обильное потоотделение, учащенное сердцебиение и изменения в пищеварительной системе и кровотоке, что сопровождается, между прочим, неконтролируемым выбросом энергии (более подробно об этом можно прочитать в моей книге «Доступная психология»). Кроме того, страх вводит нас в особое психологическое состояние, приводя в действие механизм, известный как «бей или беги», понуждающий животное перед лицом врага или сражаться с ним до победного конца, или уносить ноги как можно дальше от него.

Реакцию на страх легко обнаружить, поскольку он практически мгновенно вызывает потоотделение, а пот, тонким слоем покрывающий кожу, как известно, заметно снижает ее сопротивляемость электричеству. Страх – очень сильная эмоция, поэтому реакция на него легко усваивается: например, страх перед змеями и пауками является общераспространенным, поэтому дети обычно усваивают его, наблюдая за реакцией взрослых. Если же дети живут с людьми, которые не испытывают страха перед пауками или змеями, у них эти фобии не развиваются. Однако этот страх в силу его общей природы повсеместен, чем и пользуются ученые, применяя технику сканирования для исследований степени влияния страха на мозг человека. Так, им удалось выяснить, что одна из зон лобных долей мозга, называемая вентромедиальной префронтальной корой, возбуждается особенно сильно в тех ситуациях, когда нами овладевает страх. Возбуждается она и тогда, когда мы сталкиваемся с очень рискованными или опасными ситуациями. Исследования показали, что эта область мозга проявляет особую активность при посттравматическом стрессовом расстройстве и что она, кроме того, напрямую связана с той частью лимбической системы, которая называется миндалевидным телом.

Миндалевидное тело (миндалина) представляет собой группу нейронов, глубоко внедренных в толщу височной доли, или, точнее говоря, две группы нейронов, поскольку миндалины имеются по обеим сторонам мозга. Миндалина связана с лобной и височной долями, но особенно сильна ее связь с височными, чьи области задействованы в процессах чувственной обработки и концептуального знания. Не менее прочно она связана с гиппокампом и смежными с ним зонами, которые, как мы уже знаем, играют важную роль в процессах памяти. Поэтому не стоит удивляться тому, что память столь неразрывно связана с реакциями на страх, из чего нетрудно понять, что это вполне оправданно с эволюционной точки зрения.

Миндалевидное тело активируется в процессе страха, получая информацию из чувственных зон на самой ранней стадии (т. е. получая ее из таламуса, а не из зрительной или слуховой коры), а также из гиппокампа и гипоталамуса. Интересно, что миндалевидное тело не менее прочно связано и с обонятельными полями. Недаром мы говорим, что животные буквально «обоняют страх», да и опыты с людьми тоже доказывают, что, когда мы пребываем в состоянии страха, наша восприимчивость к запахам повышается. В главе 5 мы уже рассказывали о том, что обоняние связано с самыми базовыми подкорковыми механизмами и что обильный пот, выступающий на теле как реакция на страх, легко улавливается животным с острым чутьем.

Миндалевидное тело способно посылать сообщения в самые различные области мозга: в височные и лобные доли, отвечающие за процессы осознания; в гипоталамус, действующий как регулятор органических процессов и связанный, кроме того, с симпатической нервной системой, которая приводит в действие механизм «бей или беги»; и в вентральный стриатум, являющийся частью более общей «лимбической схемы». Оно же играет не последнюю роль и в некоторых формах привязанности, но эту функцию мы рассмотрим более подробно в главе 9. Его участие в механизме выживания («бей или беги») и прочная связь с гипоталамусом и областями чувственной обработки безошибочно указывают на то, что оно связано не только с реакциями на страх, но и с реакциями на гнев.

На мой взгляд, особый интерес представляет тот факт, что по сравнению со страхом мы не обладаем столь же хорошим пониманием эмоции гнева главным образом потому, что гнев часто связан с агрессией. Да, нам многое известно о механизме «бей или беги», который приводится в действие и в состоянии гнева, и в состоянии страха, хотя в несколько различной степени. И нам известно также, что основная роль, которую играет миндалевидное тело в состоянии страха, сводится к регуляции агрессивных реакций, чтобы они более соответствовали ситуации и были менее автоматическими.

Бо́льшую часть знаний о механизмах гнева мы черпаем из исследований агрессивного поведения, но проблема в том, что агрессия далеко не всегда то же самое, что и гнев. Можно вести себя агрессивно в силу разных причин, но при этом не испытывать гнева (к вопросу агрессии мы еще вернемся ниже, в главе 12).

Исследований состояния гнева относительно немного, но они есть. Исследования людей с повреждениями в орбитофронтальной коре показали, что они более склонны к безрассудному поведению, вследствие чего предполагается, что они чаще подвержены гневу, чем другие люди. Есть также свидетельства, что прямая стимуляция среднего мозга кошек может вызвать у них ярость и что определенную роль в такой реакции играют миндалина и гипоталамус. Но вопрос о том, в какой мере и насколько такая реакция соответствует человеческому опыту, остается открытым, поскольку стимуляция тех же областей мозга у других животных, наоборот, вызывала у них сонливость или состояние релаксации.

Исследования, проведенные в 2009 году М. Стэнтон и ее коллегами, показали, что во время демонстрации снимков искаженных гневом лиц у мужчин с повышенным уровнем тестостерона в крови (его повышали с помощью инъекций) усиливалась нейронная активность в префронтальной коре, зато активность в миндалевидном теле, контролирующем и регулирующем гневные реакции, ослабевала. Снимки лиц с нейтральным выражением не дали никакого результата, поэтому сказать что-либо определенное сложно, тем более что подобные тесты с женщинами не проводились вообще. Тестостерон особо важен как для развития некоторых нервных цепей (он стимулирует определенные аспекты роста), так и для поддержания их деятельности. Хотя в целом принято считать, что это мужской гормон, однако женщины тоже выделяют тестостерон; просто мужчины выделяют его гораздо активнее, особенно в период полового созревания.

В префронтальной коре, как и во многих других частях мозга, тоже наличествует система зеркального отражения. Исследователи установили, что, когда мы видим выражение лица другого человека, наши нейроны реагируют на это подобно тому, как если бы у нас самих было на лице такое выражение (этого вопроса мы коснемся более подробно в главе 9). Это, по сути, означает, что, когда мы видим сердитое лицо, наш мозг реагирует на это зеркальным образом и мы сами начинаем сердиться – факт весьма благоприятный для исследований в этой области.

Мы испытываем эмоции и в момент, когда предаемся воспоминаниям. Ряд исследователей (см. Д. Доэрти и др., 1999) провели с помощью позитронно-эмиссионной томографии опыты по изучению активности мозга, когда люди читали отчеты о событиях своей жизни, под влиянием которых они раздражались или преисполнялись гневом. Читая отчеты о событиях своей жизни, они снова переживали чувство гнева: сканирование мозга показало в этот момент повышенную активность в префронтальной коре и вентральном стриатуме. Эти открытия затем подтвердились в ходе исследований с использованием фМРТ. Но проблема в том, что сходные реакции были обнаружены и при других эмоциональных состояниях, а это значит, что активность в этих областях мозга связана не с гневом как таковым, а вообще с эмоциональным возбуждением. Однако исследования, проведенные с использованием всех трех типов сканирования (ПЭТ, КАТ и фМРТ), подтвердили (снова и снова давая те же результаты), что вентромедиальная кора действительно активируется в тот момент, когда люди пребывают в гневном состоянии или снова переживают его.

Рисунок 8.2. Области мозга, отвечающие за гнев

Вообще исследований состояния гнева как эмоциональной реакции на ту или иную ситуацию относительно немного, особенно в сравнении с исследованиями агрессии, и большинство из них основаны на том, что людей заставляют снова пережить состояние гнева, а это далеко не то же самое, что испытывать гнев стихийный и непосредственный. Но мы довольно точно знаем, что за состояние гнева отвечают миндалевидное тело и префронтальная кора и что их активность превосходит ту же активность орбитофронтальной коры. Часть префронтальной коры – дорсолатеральная префронтальная область – тоже активируется, когда мы злимся. Как уже говорилось в предыдущей главе, эта область отвечает за рабочую память, поэтому ее активация в состоянии гнева, по-видимому, подавляет орбитофронтальную кору, тем самым, возможно, уменьшая общий уровень коркового контроля над реакциями. Скорее всего, именно поэтому мы реагируем столь иррационально, когда сердимся, и делаем то, чего никогда бы не сделали, сохраняй мы ясное мышление.

Касаясь эмоций, мы нечасто уделяем внимание чувству отвращения, ибо в большей мере склонны направлять свои мысли на такие состояния, как радость, гнев и страх. Тем не менее отвращение – очень сильная эмоция, одна из тех, которую мы легко распознаем у других людей по выражению их лиц. Отвращение – одна из универсальных эмоций, в том смысле, что она характерна для всех человеческих обществ и сообществ, а это значит, что мы вполне можем допустить, что она является наследственной реакцией. Но что именно вызывает у нас отвращение – об этом мы имеем лишь частичное представление. То, что одни люди считают вполне нормальным и приемлемым, другие находят отвратительным, например поедание конины или потрохов. Чаще всего отвращение ассоциируется у нас с плохим вкусом некачественных продуктов, и выражение, которое при этом принимает наше лицо, ясно указывает, что мы отведали чего-то крайне неприятного и отвратительного. Это же выражение принимает наше лицо и в тех ситуациях, когда мы имеем дело с чем-то совершенно иным, нежели пищевые продукты. Отвращение как эмоциональная реакция выработалось у нас в ходе эволюции в качестве механизма выживания. Когда нас одолевает отвращение при мысли о том, что нам придется иметь дело с гнилым мясом или человеческими экскрементами, то мы, скорее всего, предпочтем к ним вообще не прикасаться или прикасаться как можно реже, чтобы избежать тем самым заражения и не подхватить какую-нибудь заразу при соприкосновении с этим веществом.

Особая часть мозга, называемая островком, напрямую связана с чувством отвращения и заведует им. Так что неудивительно, что она расположена рядом с первичной вкусовой корой, выполняющей первичную кортикальную обработку вкусового ощущения. Островок, находящийся прямо в середине большого мозга, связан многими каналами с другими областями мозга, такими как орбитофронтальная кора, таламус, височные и теменные доли. Таким образом, в него стекается информация из множества зон и областей, включая и те, которые связаны с памятью и социальным сознанием. Кроме того, передняя часть островка принимает интероцептивную информацию, т. е. информацию о внутреннем состоянии организма, о скорости сердцебиения или степени напряженности мышц, поэтому островок – очень важная часть мозга, необходимая для контроля и регистрации реакций организма, обусловленных эмоциональными состояниями. В следующих главах мы рассмотрим некоторые из его многочисленных функций, а здесь ограничимся следующим: в такой эмоции, как отвращение, островок тоже принимает самое деятельное участие.

В сущности, отвращением заведуют две основные области: островок и передняя поясная кора – часть мозга, охватывающая мозолистое тело, или перемычку из нервных волокон, соединяющую два полушария большого мозга. Она соединяет те части таламуса, которые отвечают за восприятие боли, с орбитофронтальной корой, миндалевидным телом и самим островком. Эти же связи задействованы и в других эмоциях, но, когда мы испытываем чувство отвращения, в наибольшей мере активируются именно островок и передняя поясная кора.

Коллектив ученых (см. Б. Уикер и др., 2003) при помощи фМРТ провел серию исследований чувства отвращения, фиксируя активность мозга у людей, реагирующих на отвратительный запах. Как и другие исследователи, они зарегистрировали в островке и в передней поясной коре сильную ответную реакцию на зловоние. Когда ученые показали участникам эксперимента фильм с участием других людей, выражение лиц которых было искажено чувством отвращения, то обнаружили, что данное наблюдение активировало те же области мозга, что и само отвращение. Наиболее сильная реакция была зафиксирована в островке, а менее сильная – в передней поясной коре. В главе 6 мы уже касались того, что в префронтальной коре, хранящей внутреннее отображение движений, отражаются и физические движения, выполняемые другими людьми, за которыми мы наблюдаем. Активность островка и передней поясной коры показывает, что у нас имеется сходная зеркальная система и для чувства отвращения: мы тоже разделяем с другими людьми это чувство (по крайней мере, частично), наблюдая за их реакциями. Но существует и другая разновидность отвращения, называемая моральным отвращением. Она вызывается не гнилыми или дурно пахнущими физическими и прочими подобными им субстанциями, а действиями других людей, особенно если мы считаем, что они ведут себя в моральном отношении нечистоплотно, да и сами неприятны как личности. Это чувство у нас вызывают действия вроде геноцида, пыток или жестокости.

Рисунок 8.3. Области мозга, отвечающие за отвращение

Интересно отметить, что моральное отвращение приводит в действие те же механизмы мозга, что и отвращение физическое, т. е. миндалевидное тело, островковое тело и т. д. Но оно же вызывает гораздо бо́льшую активность и в лобных долях, особенно в тех, которые отвечают за оценки, суждения и личностное восприятие. Поэтому употребление нами одного и того же слова для описания однотипного физического и социального чувства – это нечто больше, чем просто метафора: и то и другое мы находим равно отталкивающим, что и отражает активность мозга.

Положительным эмоциям вроде радости в прошлом часто не уделяли абсолютно никакого внимания, словно их не существовало, фокусируясь исключительно на эмоциях отрицательных. Но сегодня мы все более и более осознаем, что радость, удовлетворение и другие положительные эмоции являются такой же неотъемлемой частью нашей жизни, а во многих отношениях частью даже более важной. Известно, например, что положительные эмоции оказывают благотворное влияние на физическое здоровье. Избегая постоянного оттока энергии, вызываемого давлением отрицательных эмоций вроде тревоги, страха или гнева, мы высвобождаем наши внутренние ресурсы для решения других проблем – например, чтобы справиться с болезнью или избавиться от инфекции.

В ходе недавно проведенных исследований механизмов мозга, отвечающих за положительные эмоции, выяснилось, что эти эмоции активируют множество областей во всем мозге. Исследователи (см. А. Суарди и др., 2016) обнаружили, что когда люди вспоминают радостные события, то среди активирующихся областей мозга оказываются и те, которые управляют базисными эмоциями вроде печали или гнева, а именно островок, поясная и префронтальная кора. Но при этом активируются не те же самые нейроны, а несколько иная группа нервных клеток, расположенных в тех же областях, причем они блокируют некоторые из существующих трактов или проводящих путей, взамен избирая другие.

Еще одна область, отвечающая за субъективное переживание радости, – это часть теменной доли, уходящей в центральную борозду. Эта часть коры, называемая иногда клином, носит название «верхняя теменная долька». Исследования с использованием МРТ показали, что эта часть мозга особо активна в тот момент, когда мы ощущаем радость, и она же активируется, когда меняется наше субъективное переживание, например когда мы погружаемся в сон или когда успокаиваемся после того, как что-то нас встревожило. Доказано, что у людей, по натуре радостных и живущих насыщенной эмоциональной жизнью, в которой положительные эмоции часто перемежаются отрицательными, в этой области мозга больше серого вещества, чем у людей, которые не испытывают особой радости в жизни.

Сканирование мозга показало, что положительные эмоции в целом вызывают бо́льшую активность в левом полушарии и относительно меньшую – в правом. А ряд исследований положительных эмоций показали повышенную активность в префронтальной коре левого полушария, но существенно ограниченную – в другой половине мозга, в правой префронтальной коре. Это вполне коррелирует с идеей о том, что отрицательные эмоции вроде страха и отвращения, приводящие в действие механизм избегания, обрабатываются, как считают ученые, правым полушарием мозга, тогда как положительные эмоции, по мнению тех же ученых, проходят обработку в левом полушарии. Так ли это на самом деле, пока еще нельзя сказать наверняка: и тот и другой тип эмоций в известной мере активируют обе лобные доли, поэтому современные исследователи менее склонны проводить столь категоричное различие между двумя полушариями.

Еще одна отличительная характеристика положительных эмоций – они уменьшают нейронную активность в той области мозга, которая охватывает височные и теменные доли в обоих полушариях. Но при этом нейроны поясной извилины, миндалины и вентрального стриатума, наоборот, усиливают свою активность, как это происходит, когда мы испытываем другие эмоции. Области вроде бы одни те же, но, когда люди вспоминают счастливые или радостные минуты своей жизни, уровень активности в поясной коре гораздо выше, чем когда они вспоминают печальные или трагические минуты. То же самое справедливо и в отношении нейронной активности в средней части префронтальной коры и в верхней части височной доли. Кроме того, радостные воспоминания вызывают повышенную активность и в большом мозге.

Разумеется, пока нельзя сказать со стопроцентной уверенностью, что радостные воспоминания побуждают к активности абсолютно те же самые области мозга, что и сами радостные переживания. Проблема здесь в том, что с самого начала достаточно трудно пробудить по-настоящему радостные переживания у человека, мозг которого сканируется. Тем не менее можно выдвинуть три вполне определенных утверждения относительно нейропсихологии радости:

1) положительные эмоции, по-видимому, задействуют больше зон коры головного мозга, нежели отрицательные: их влияние гораздо шире и оно распространяется на оба полушария;

2) за положительные и отрицательные эмоции отвечают многие области мозга, но при этом задействуются разные группы нейронов;

3) существуют специфические области мозга, активирующиеся под воздействием ощущения радости и других положительных эмоций, но не под воздействием отрицательных эмоций; к ним относятся левая префронтальная кора, некоторые области мозжечка и специфические части вентрального стриатума.

Стыд, смущение и вина – вот немногие из эмоций, называемых социальными; их так называют потому, что они связаны с нами самими и нашими действиями по отношению к другим людям. Стыд и смущение обусловлены тем, как окружающие, на наш взгляд, воспринимают наши действия. Стыд неадекватен вине и отличается от нее, ибо подразумевает осознание или потенциальное осознание наших поступков другими людьми, тогда как вина подразумевает оценку наших действий нами же самими: мы можем, например, испытывать чувство вины, даже если знаем, что другие люди никогда не узнают о том, что мы натворили. Интересно, что вину иногда рассматривают как просоциальную, а не антисоциальную эмоцию, поскольку, как показывает опыт, люди, поступившие несправедливо и испытавшие чувство вины, стремятся впредь поступать с другими по справедливости.

Американский психолог Дэвид Озбел (1955) рассматривал вину как важный социальный механизм: являясь своего рода тормозом для антисоциальных импульсов и поведения, это чувство помогает людям перестраивать или поддерживать межличностные отношения, добиваясь более гармоничных или по меньшей мере более эффективных отношений. Смущение часто рассматривается как более мягкая форма стыда, и это, наверное, справедливо, поскольку доказывается неврологическими исследованиями активности мозга на примере двух эмоций. Исследования с использованием фМРТ показывают: у людей, вспоминающих постыдные эпизоды своей жизни, наблюдается в точности тот же тип активности, что и у людей, вспоминающих случаи из жизни, когда ими владело смущение. Помимо других общих зон мозга, вовлеченных в эмоциональные процессы, сканирование зафиксировало повышенную активность в зонах лобной доли, называемых медиальной и нижней лобной извилинами, а также в зонах височной доли, называемых передней поясной и парагиппокампальной корой.

Рисунок 8.4. Области мозга, отвечающие за стыд и смущение

Гнев, с другой стороны, вызывает в мозге различные всплески активности. В исследованиях, посвященных этому предмету (см. Д. Мичл и др., 2014), участников просили отреагировать на предложения и фразы, пробуждающие чувство или вины, или стыда. Оказалось, что стимулы, связанные с чувством вины, пробуждают также активность и в височной доле, но лишь в средней височной и веретенообразной извилинах; активность была зафиксирована также в миндалевидном теле и в островке, но она отличалась от той активности, которая вызывается стимулами, приводящими к стыду. Похожие результаты дали и другие исследования тех же эмоций, в том числе и те, которые проводились с использованием методов сканирования.

Следует учитывать и то, что активность в левом и правом полушариях, вызываемая данными эмоциями, тоже может различаться по уровню интенсивности. Исследователи, при помощи фМРТ изучавшие отличие уровней активности, создаваемой чувствами стыда и вины (см. Такахаси и др.), обнаружили, что в правой височной доле наблюдается заметно бо́льшая активность, чем в левой, особенно под воздействием стимулов, вызывающих смущение. Но когда люди испытывают чувство вины, этого различия нет. Такахаси проводил исследования с японцами, но к сходным результатам привели и исследования с участием европейцев. Поэтому можно с полной уверенностью сказать, что эти результаты не стали следствием того, что стыд и смущение различным образом социализированы в японской культуре.

Говоря по существу, социальные эмоции вызывают активность именно в орбитофронтальной извилине, являющейся частью лобной доли и расположенной прямо над глазами. Они же активируют нейроны и в задней части поясной коры, а также в передней и верхней частях височных долей и, разумеется, в подкорковых структурах, отвечающих за другие разновидности эмоциональных процессов, в частности в миндалевидном теле и гипоталамусе (рисунок 8.5). В общем и целом исследование социальных эмоций говорит о том, что с социальными нормами и стандартами больше связаны лобные доли, тогда как височные доли больше отвечают за выработку оценок и суждений, касающихся собственных мыслей и поступков самого человека, а также умственных способностей других людей (к этому мы еще вернемся в главе 9).

Рисунок 8.5. Области мозга, отвечающие за социальные эмоции

Рассматривая в целом области мозга, занятые обработкой эмоций, можно сделать вывод, что они вызывают активность по всему пространству мозга: в лобных долях, в височных долях и в лимбической системе. Правда, уровень активности слегка варьируется в зависимости от самих эмоций, поскольку одни в большей мере задействуют память и опыт, а другие – чувственную информацию. Но в целом «облик» нейронной активности удивительно постоянен. Большинство нейронных проводящих путей, связанных с эмоциями, являются общими для них всех, о какой бы конкретно эмоции в данном контексте ни шла речь.

Но если мы стремимся понять, как возникают эмоции или откуда они берутся, то одну часть мозга стоит отметить особо – это миндалевидное тело. Оно задействовано как в отрицательных эмоциях (например, таких, как страх), так и в положительных (например, таких, как радость). К тому же миндалевидное тело имеет разветвленную сеть каналов, связывающих его с лобными и височными долями, а также с другими частями лимбической системы. Через миндалину наши эмоциональные реакции связывают древние области мозга с областями относительно новыми, отвечающими за память и опыт, а те – с другими, ответственными за принятие решений.

Фокусные точки

1. В мозге имеется множество проводящих путей – трактов, ответственных за удовольствие и вознаграждение, куда входят многие подкорковые области, а также (если речь идет о людях) орбитофронтальная кора.

2. Миндалевидное тело активно вовлечено во все виды эмоций, но особенно в страх и гнев. Тревожные сигналы, поступающие из префронтальной коры, тоже являются частью этих эмоций.

3. Отвращение вызывает мощную реакцию, активируя островок и поясную кору, которые возбуждаются в силу наличия механизма отражения, когда мы видим отвращение на лицах других людей.

4. Положительные эмоции (например, радость) стимулируют области по всему мозгу, но наибольшая активность в этом случае наблюдается в правом полушарии.

5. Социальные эмоции побуждают к активности лобные и височные доли, поясную кору, а также другие эмоциональные зоны, такие как островок и миндалина.

Следующий этап

Миндалевидное тело также неразрывно связано и с нашими социальными переживаниями, но об этом мы поговорим подробно в следующей главе, где рассмотрим тему отношений и расскажем о том, как возникает привязанность.

Из этой главы вы узнаете:

♦ какие области мозга ответственны за распознавание лиц и тел;

♦ как через тракты удовольствия развиваются отношения и укрепляются привязанности;

♦ какие области мозга управляют чувствами любви и дружбы;

♦ что боль, вызванная социальной изоляцией и одиночеством, во многом сходна с болью физической.

Отношения между людьми многочисленны и разнообразны и варьируются в диапазоне чувств от страсти и безумной любви до нежной привязанности или, если идти в другом направлении, от сдержанной неприязни до черной ненависти. Когда мы имеем дело с людьми знакомыми, того или иного рода эмоциональная реакция на их действия практически неизбежна. В некоторых случаях эта реакция выливается даже в крепкую связь. Каждый, кому хоть раз приходилось пережить потерю близкого друга или любимого члена семьи, знает, насколько крепкой может быть такая связь. Как и в случае со многими другими реалиями в жизни, мы часто не понимаем, насколько дороги нам иные люди, и их утрата глубоко потрясает нас и сказывается порой на ходе всей нашей жизни.

Как все эти отношения распределяются в мозге? Для этого в нем задействована целая комбинация из нейронных проводящих путей и гормонов, которые взаимодействуют между собой таким образом, чтобы мы могли испытывать соответствующие эмоции. В ходе исследований такого эмоционального переживания, как материнская любовь, при сканировании мозга были зарегистрированы рост дофамина и активность как в проводных путях, отвечающих за чувство удовольствия, так и в нескольких других областях мозга. Мы знаем, например, что материнская любовь активирует некоторые специфические зоны базальных ядер, в частности бледный шар и черное вещество, а также серотонинергические нейроны ядер шва в стволе мозга, которые, как известно, отвечают за наличие серотонина в тех же механизмах удовольствия, а кроме того, активируют те области, которые отвечают за эмоции в целом. Мы их уже называли: это таламус, островок и поясная кора. Количество зон и проводящих путей, ответственных за материнскую любовь, наглядно показывает, сколь сильна и насыщенна эта эмоция.

Рисунок 9.2. Области мозга, отвечающие за материнскую любовь

Неудивительно, что эмоциональные привязанности тоже пользуются услугами миндалевидного тела – этого эмоционального центра мозга, который, как уже говорилось выше, имеет бесчисленные связи как в лимбической системе, так и в коре полушарий большого мозга. Степень его активации варьируется в зависимости от вида привязанности: многочисленные исследования доказали, что активность миндалины гораздо сильнее в небезопасных видах привязанности (таких, где наличествует определенный уровень тревоги и беспокойства), нежели в надежных, безопасных видах (таких, где человек чувствует себя полностью защищенным).

На это отличие между безопасными и небезопасными видами привязанности исследователи впервые обратили внимание, когда изучали отношения между матерью и ребенком, однако впоследствии выяснилось, что этот фактор вполне может быть применим и к взаимоотношениям взрослых. Впервые это удалось установить в 1978 году канадскому психологу Мэри Эйнсворт; в процессе работы с маленькими детьми она выделила три стиля привязанности:

1) надежный стиль, характерный для некоторых младенцев, которые хоть и выказывают некоторое беспокойство, когда мать покидает комнату, но быстро осваиваются в новой обстановке и радостно приветствуют ее, когда она возвращается;

2) сопротивляющийся стиль, для которого характерно, что беспокойные дети выказывают высокий уровень тревоги и нервозности, когда мать оставляет их одних, и долго не могут успокоиться даже после ее возвращения;

3) избегающий стиль, характеризующийся тем, что младенцы не выказывают особого беспокойства, когда мать оставляет их в одиночестве, и по ее возвращении склонны избегать контактов с ней.

Эйнсворт считает, что эти стили привязанности напрямую связаны с поведением самих родителей, чутко воспринимаемым детьми (другие исследователи еще до этого открыли, что мать и отец выступают в данном процессе на равных). Родители «избегающих» младенцев часто склонны оставлять детей одних с их игрушками, тогда как родители спокойных младенцев постоянно общаются и взаимодействуют с ними, вовремя и должным образом реагируя на их сигналы и откликаясь на них. Что касается беспокойных младенцев, то стиль поведения их родителей отличается непостоянством: то они внимательны и заботливы к своим детям, то рассеянны и равнодушны к ним.

Изучение реакции матерей на крик младенцев показывает, что матери спокойных и беспокойных детей реагируют на крик по-разному. Исследования, проведенные с использованием фМРТ (см. Х. Лоран и Дж. Эблоу, 2012), показали, что миндалевидное тело матерей беспокойных детей проявляет бóльшую активность при крике младенца, чем миндалевидное тело матерей, дети которых спокойны и приветливы. У матерей же с «избегающими» младенцами бóльшая активность наблюдается в префронтальной коре, которая, по мнению специалистов, отвечает за высокий уровень эмоционального регулирования.

Некоторые свидетельства указывают на то, что эти же стили привязанности могут быть применимы и к отношениям между взрослыми людьми. Длительные исследования в этой сфере показали, что корреляция между детским стилем привязанности и стилями привязанности у взрослых составляет 72 %. В целом различие между надежными/безопасными и ненадежными/небезопасными видами привязанности характерно и для различий, наблюдающихся во взаимоотношениях взрослых людей: отношения одних партнеров отличаются свободой и непринужденностью, а сами партнеры выказывают высокий уровень доверия друг другу, тогда как отношения других отмечены тревогой и нервозностью, а сами партнеры постоянно обеспокоены тем, как относится к ним другая сторона, и никак не могут поверить в то, что та любит их настоящей, искренней любовью, – образчик поведения, типичный для сопротивляющегося стиля отношений. А некоторые взрослые вообще не доверяют другим людям и по этой причине с большим трудом идут на сближение с ними в попытке выстроить доверительные межличностные отношения. Этот стиль отношений подпадает под критерии тревожных или избегающих, особенно в сравнении с людьми, привязанность которых, если оценивать ее этими двумя мерками, отличается спокойствием и надежностью.

Некоторые исследования с применением фМРТ указывают на то, что люди с различными стилями привязанности для поддержания и сохранения своих отношений на приемлемом уровне прибегают к различным механизмам психического контроля. Мозг женщин с различными стилями привязанности сканировали в тот момент, когда они представляли себе различные неизбежные события и ситуации в процессе отношений, например, такие, как ссоры или размолвки. Исследователи установили, что у людей, чей стиль привязанности характеризуется надежностью, активность, как правило, проявляется в орбитофронтальной коре мозга, что указывает на аналитический подход к данным событиям. А вот у людей, для которых характерен избегающий стиль привязанности, бóльшая активность наблюдается в латеральных префронтальных областях, что указывает на более личную и потенциально эмоциональную реакцию. Проще говоря, люди с надежным стилем привязанности менее подвержены эмоциональному возбуждению во время ссор и разногласий и более склонны отыскивать разумное решение для их преодоления, тогда как люди, привязанность которых отмечена беспокойством и неуверенностью, более склонны сильно расстраиваться и даже впадать в депрессию в результате разногласий.

В ходе других исследований удалось установить прочную связь между стилем привязанности и реакциями мозга на улыбающиеся лица – символ радости и счастья. Сканирование показало, что люди избегающего стиля отношений при виде улыбки обнаруживают меньший уровень активности в проводящих путях, отвечающих за удовольствие. С другой стороны, у людей, для которых характерен сопротивляющийся или надежный стиль отношений, если судить по уровню активности в их проводных путях, улыбающиеся лица вызывают подлинные радость и удовольствие, хотя у первых (людей сопротивляющегося стиля) в миндалевидном теле проявляется бóльшая активность, чем у вторых. Из этого следует, что стиль привязанности может оказывать влияние даже на самые обычные социальные взаимодействия.

Давно установлено, что существуют самые различные типы любви. Роберт Стернберг (1988) выделил три компонента любви: страсть, близость и обязательство, и показал, что различные виды любви, такие как безрассудная страсть, слепое увлечение или долговременная любовная привязанность на основе доверительных отношений, имея в составе те же три компонента, могут сильно различаться между собой. Для слепого увлечения, например, характерен высокий накал страстей, но низкий уровень обязательств и близости, тогда как для любви, основанной на доверительных отношениях супружеских пар, живущих долго и счастливо, более характерен высокий уровень обязательства и близости и меньший – страсти.

Как же мозг распоряжается различными типами любви? Изучение сильной романтической любви выявило высокий уровень активности в вентральной области покрышки, расположенной в среднем мозге, а также в базальных ядрах. Обе они являются частью дофаминового проводящего пути, что, по всей видимости, свидетельствует о том, что романтическая любовь воспринимается как очень приятное переживание. Но романтическая любовь часто несет в себе элемент одержимости, что связано с тем, что человек постоянно думает о своем партнере, преследуемый навязчивыми мыслями и образами, причем даже тогда, когда он занят другими делами. Это возбуждает активность в некоторых других областях мозга, особенно в задней части поясной извилины, прозрачной перегородке (септуме), хвостатых ядрах и гиппокампе.

Долгая прочная любовь дает несколько иные результаты. В ходе исследований с использованием фМРТ группы пожилых супругов, долгое время связанных узами счастливого брака (см. Б. Ачеведо и др., 2012), удалось установить, что при взгляде на фотографию партнера у них наблюдалась заметная активность в дофаминовых проводящих путях и базальных ядрах, абсолютно сходная с той, которая была выявлена в ходе изучения романтической любви на ранней стадии. Кроме того, было установлено, что при этом активируются и те районы мозга, которые связаны с материнской привязанностью, т. е. области лимбической системы и среднего мозга, включая таламус и островок.

Многие из этих областей мозга содержат окситоцин и вазопрессин – нейрогормоны, играющие важную роль во время формирования брачных уз у животных. Но как показало сканирование мозга, они столь же важны и при установлении долговременных партнерских отношений у людей. Высокий уровень окситоцина найден в плазме крови людей, связанных романтическими отношениями, но он же найден и в плазме крови людей, обеспокоенных своими отношениями, что, возможно, отражает не состояние самих отношений, а тот момент времени, когда они о них думали. Какую роль играет вазопрессин, известно чуть меньше, но он, вероятно, играет значимую роль в мужских сексуальных отношениях, а также связан с реакциями на стресс.

Присущая людям глубоко социальная натура предполагает, что наши отношения очень много значат для нас. Но в таком случае что же происходит, когда они неожиданно рвутся? Как большинство не раз убеждалось на собственном опыте, чувство горя по своей природе очень глубоко и включает в себя целый комплекс эмоций, начиная от оцепенения и депрессии и заканчивая замешательством, виной и даже яростным гневом. Но то же горе пробуждает активность в областях мозга, отвечающих за боль, в частности в передней поясной коре и островном теле.

В конце концов, большинство людей смиряются со своим горем, и вызванная им мука существенно ослабевает. И хотя они продолжают тосковать по ушедшим в мир иной и думать о них, они в конечном счете приемлют свою утрату и учатся жить дальше уже без близкого им человека. Но некоторые отказываются примириться со своей потерей, продолжая сохранять и пестовать болезненную одержимость человеком, которого они потеряли, и отказываясь принимать саму жизнь без него. Это состояние известно также как комплекс глубокой скорби. Изучение мозга таких людей показало, что в подобном состоянии уровень активности в области, расположенной в задней части миндалевидного тела – так называемом прилежащем ядре мозга, – у них гораздо выше, чем у других людей, понесших такую же утрату. Эта область обычно ассоциируется с удовольствием и положительным подкреплением, поэтому было высказано предположение, что его активность, возможно, отражает состояние соболезнования или безутешности, в которое впадает данный человек, постоянно тоскуя по отошедшему в мир иной и упорно цепляясь за свое чувство потери.

Таким образом, привязанность и любовь – очень значимые факторы нашего взаимодействия с другими людьми, поэтому неудивительно, что они активируют специфические участки мозга. Хотя нам еще далеко до полного и ясного понимания всех их функций, но мы видим воочию, что «любовь исцеляет, а горе корежит», как гласит пословица, – вывод, которому тоже не стоит удивляться, ибо он доказывает, что любовь может быть очень сильным мотивирующим фактором, а боль, которую мы испытываем, когда скорбим о ком-либо, есть суровая реальность, а не вымысел, порожденный воображением.

Дружба и приязнь не столь драматичны, как другие виды привязанности, но они тоже являются важной частью социальной жизни. Повседневное взаимодействие с другими людьми может оказаться для нас куда более важным фактором, чем мы себе это представляем, важным настолько, что если другие ведут себя неподобающим образом – развязно или агрессивно по отношению к нам, – нас это выбивает из колеи как минимум на целый день, а то и дольше. Дружба играет решающую роль как для нашего психического здоровья, так и для нашего социального и психологического развития. Поэтому вполне закономерен вопрос: а как они проявляют себя на уровне мозга?

C. Гилман (2017) с помощью методов фМРТ исследовал реакции мозга на дружбу. Изучая реакцию людей на различные типы взаимоотношений (например, с близкими друзьями или знакомыми знаменитостями) и те отношения, которые вызывают различные эмоциональные реакции (нравится, не нравится или ни то ни другое), он обнаружил, что в мозге есть области, проявляющие наиболее сильную активность в тот момент, когда человек общается со своими друзьями. Эти области суть миндалевидное тело, гиппокамп, прилежащее ядро и вентромедиальная префронтальная кора. Миндалевидное тело, как уже говорилось, управляет положительными и отрицательными эмоциями; гиппокамп отвечает за память и распознавание окружающих; прилежащее ядро связано с механизмами компенсации и удовольствия (вознаграждения); а префронтальная кора принимает деятельное участие в процессах эмоционального регулирования. Все эти области приводятся в действие в тот момент, когда мы общаемся с друзьями, но, когда мы общаемся с другими людьми, они могут активироваться, а могут и оставаться в пассивном состоянии.

Эти же области задействованы и в социальной деятельности, поэтому влияние сверстников может стать весомым фактором при выборе нами соответствующего типа поведения. Гилман в 2017 году опубликовал обзор исследований о том, как влияние социума на курильщиков конопли воздействует на их мозг. Нам уже давно известно, что под влиянием социума (и прежде всего сверстников) многие курильщики впервые начинают употреблять наркотики, в частности марихуану, а что касается конопли, здесь сверстники часто являются тем мощным фактором воздействия, который приводит к ее постоянному употреблению. Исследования Гилмана показали, что участки мозга, воспринимающие влияние социальной среды, у курильщиков конопли функционируют несколько иначе, чем у тех же курильщиков табака. В частности, проводящие пути и центры удовольствия у курильщиков конопли имеют более обширные связи с фронтальными участками мозга. Как показывают наблюдения, эти же пути и центры мгновенно активируются в ответ на информацию о других группах сверстников. Это подтверждает, что данная информация представляется курильщикам конопли более важной и значимой, чем всякая прочая, и ведет к активизации и усилению нейронных процессов. Возможно также, что курильщики конопли более зависимы от влияния сверстников, чем курильщики табака.

Рисунок 9.3. Области мозга, отвечающие за дружбу

Теперь мы знаем, что дружба тоже активирует многие области мозга, причем даже те, которые отвечают за любовь и привязанность, хотя и в меньшей степени, чем последние. Здесь наличествуют и некоторые другие связи, которые нам еще до конца не понятны. Длительная дружба, например, активирует бледный шар в области базальных ядер – ту зону, которую раньше в основном связывали с двигательным контролем. Поэтому ее участие в таких эмоциональных сферах, как длительная дружба и материнская любовь, представляется несколько загадочным. Однако прогресс в области исследования мозга идет семимильными шагами: открытия совершаются чуть ли не ежедневно, поэтому вполне может быть, что к тому времени, когда вы прочтете эти строки, эта загадка перестанет быть таковой!

Ключевая идея

Конечно, реальная дружба – это совсем не то же самое, что и «дружба» в соцсетях. Однако обе они соотносятся между собой таким образом: люди, у которых в жизни немало друзей, стремятся и в виртуальной жизни обзавестись таким же или еще бо́льшим количеством «друзей». Это могло бы служить общей мерой социализации человека, того, что мы привычно называем экстраверсией. Но что еще более интересно, так это тот факт, что, как показали многочисленные исследования, у людей, имеющих много друзей, в миндалевидном теле (той части мозга, которая связана с обработкой эмоций) гораздо больше нейронов, чем у людей, не склонных обзаводиться большим числом друзей. Но у нас пока нет возможности узнать, что чем обусловлено: или вещество их мозга более развито как следствие их социализации, или они сами более социализированы из-за того, что эта часть их мозга значительно больше.

Уже давно стало нормой характеризовать социальную изоляцию и одиночество как «болезненные» состояния. Но, может быть, за этим скрывается нечто большее? Как мы уже знаем, физическая боль активирует фронтальную часть поясной коры. Но ее же активирует и боль, вызываемая социальной изоляцией. Н. Айзенбергер, Н. Либерман и К. Уильямс при помощи фМРТ провели исследования мозга людей, играющих в виртуальные игры с мячом, причем мозг участников сканировался в трех различных условиях:

1) они были активно вовлечены в игру;

2) их постоянно выводили из игры якобы в силу «технических причин»;

3) их оставляли не у дел по той причине, что игроки, мол, предпочитают играть друг с другом и большинство их игнорируют.

Из этой главы вы узнаете:

♦ где расположены языковые области мозга;

♦ что происходит в мозге, когда мы слушаем речь;

♦ какие области мозга ответственны за восприятие речи;

♦ какие области мозга отвечают за воспроизведение речи;

♦ чем обусловлены проблемы с речью.

Язык – один из аспектов, отличающий нас от других животных, которые обитают на нашей планете. У животных множество различных способов общения друг с другом, и некоторые из них даже учатся общению с нами, но у них нет языка. Язык как средство коммуникации – явление уникальное. Благодаря ему наши возможности обучения, исследования, воображения и запоминания возрастают неимоверно. Язык – это социальный навык: он возникает из нашей потребности общаться друг с другом, давая нам возможность разговаривать с другими людьми, поддерживать беседу и делиться с ними приобретенными ранее знаниями. Заодно владение языком дает нам возможность выступать в качестве индивидуумов: хранить информацию, менять образ действий и поступки, опираясь на знания и опыт, почерпнутые у других людей, и планировать будущее. Как именно реагирует мозг на чтение и письмо, являющиеся важной частью нашего языкового навыка, мы расскажем в следующей главе; а пока мы рассмотрим нейронные аспекты языка и речи.

Как видим, когда человек занимается речевой деятельностью, в его мозге много чего происходит, причем, предаваясь чтению или письму, он даже не задумывается над этим (эту тему, как сказано выше, мы рассмотрим в главе 11). Вероятно, лучший способ исследовать связанные с этим процессы – это рассмотреть области мозга, задействованные в восприятии речи на слух и ее понимании, прежде чем обратиться к процессу воспроизведения самой речи.

Восприятие речи начинается в тот момент, когда другой человек заговаривает с нами или обращается к нам. В главе 4 мы уже говорили о том, что обработка звуков речи происходит совсем не так, как обработка другой звуковой информации. Когда мы слушаем другого человека, активируются оба наших полушария, хотя все связанное с распознаванием смысла слов совершается в левом полушарии, тогда как правое занимается обработкой высоты тона и голосовыми интонациями. Под первичной слуховой областью находится специальная зона, отвечающая за распознавание речи; именно здесь звуки дешифруются и распознаются как потенциально имеющие смысл. Эта информация затем передается в нижнюю теменную дольку, где она обрабатывается на предмет ее осмысления и понимания.

Когда мы слушаем другого человека, мы, как правило, смотрим на него и на движение его губ, вот почему речевой процесс и обработка речи опираются и на зрительную, и на слуховую информацию. Все идет прекрасно, пока оба информационных потока находятся в согласии между собой, как это обычно бывает в большинстве случаев. Однако случаются моменты, когда воспринимаемая нами слуховая информация отличается от зрительной или не совпадает с ней, и тогда возникает интересная иллюзия, называемая эффектом Мак-Гурка. Когда людям передают некий слуховой сигнал в виде одного слова (например, «бабá»), на которое накладывается видеоряд с изображением человека, произносящего несколько иное слово (например, «гагá»), то они не слышат ни то ни другое. Более того, они слышат совершенно другое слово (в данном случае «дадá»). Эта иллюзия настолько сильна, что, даже когда люди осведомлены о происходящем, они все равно слышат искусственно рожденное слово. Когда их глаза закрыты, они слышат «бабá»; когда их глаза открыты, но нет видеоряда, они слышат «гагá»; но даже после этого, когда они слышат оба слова с наложением звукоряда, им все равно слышится «дадá».

Это свидетельствует о том, сколь сильны зрительный и слуховой проводящие пути и сколь важную роль они играют в речевом процессе. Все мы до известной степени способны читать по губам: одни делают это лучше, другие – хуже, третьи – вообще профессионалы в этом деле. Но так или иначе все мы обладаем кое-какой компетентностью в этом деле. Пусть мы этого не осознаем, но чтение по губам является важной частью обычного разговора, особенно если человек, с которым мы беседуем, говорит с незнакомым или необычным акцентом и говорит что-то мудреное. И хотя мы по привычке считаем, что восприятие речи на слух связано только со звуком, однако даже самый обычный разговор неизменно опирается на два фактора – звуковой и зрительный, особенно если мы разговариваем с глазу на глаз. Чисто слуховой разговор, например по телефону, – новшество, относительно недавно ставшее принадлежностью человеческого опыта.

В восприятии речи есть еще один аспект, который был открыт с помощью сканирования мозга. Сканирование показывает, что, когда мы слушаем другого человека, воспринимаемая нами слуховая информация отражается в виде активности в тех частях моторной коры, которые ответственны на нашу собственную речь. Зеркальные нейроны премоторной коры и области Брока активируются, отражая видимое и слышимое нами от другого человека на наши собственные двигательные программы, ведающие разговором. Когда мы слушаем, то мысленно как бы повторяем или «репетируем» те нейронные процессы, которые были бы приведены в действие, если бы мы могли говорить самостоятельно.

Понимание речи – очень сложный процесс, и начинается он с осмысления слов. Возможно, кому-то это кажется очевидным, но, когда слушаешь речь на незнакомом языке, часто невозможно понять, где кончается одно слово и начинается другое, и уж тем более невозможно уразуметь, что они означают. Когда мы говорим, мы часто, сами того не сознавая, многие слова произносим невнятно или глотаем их, а когда другой человек говорит четко, внятно произнося каждое слово, нам это кажется странным и необычным. Иностранный язык тоже воспринимается совсем иначе, чем родной, поскольку каждый язык обладает своим особенным набором фонем – звуков, из которых формируются слова. Младенческий лепет состоит из всякого рода звуков, но, когда младенцы начинают учиться говорить, они сужают свой спектр звуков до немногих, образующих их собственный, весьма специфический язык.

Поэтому первый шаг на пути к пониманию речи – дешифровка воспринимаемых звуков и сведение их до уровня фонем, т. е. звуковых единиц языка. Затем эти фонемы необходимо связать друг с другом, дабы получился смысл. Существуют различные теории насчет того, как мозг сохраняет и оценивает слова, и по этому поводу ведутся многочисленные лингвистические диспуты. У нас нет полного понимания процесса: мы не знаем точно, как это происходит, но мы знаем, что именно в мозге осуществляется бóльшая часть этих операций, в частности в области, называемой нижней теменной долькой. Это довольно обширный регион, где смыкаются височные и затылочные доли, а расположена она между зрительной, слуховой и соматосенсорной корой. Рядом расположена область Вернике, примыкающая к ней спереди. Нижняя теменная долька включает в себя и другие области, тоже связанные с речевыми процессами и идентификацией языка, такие как угловая извилина, которую уже долгое время связывают с чтением, и надкраевая извилина, которую связывают с выбором слов, а также, что интересно, с эмпатией.

Нижняя теменная долька очень важна при обработке информации, тем более что она отвечает за маркировку и классификацию, а они очень существенны при выяснении того, что означает то или иное понятие. В них имеются клетки, способные реагировать на различные виды информации; например, одни и те же нервные клетки могут активироваться видом мяча, словом «мяч» или ощущением самого мяча в руке. Эта область напрямую связана с областями Брока и Вернике. Мы уже знаем, что эти части мозга составляют первичный речевой тракт, включающий в себя и дугообразный пучок, но тот факт, что они напрямую связаны с нижней теменной долькой, означает, что, помимо первичного, в мозге есть и вторичный речевой тракт, передающий информацию из области Вернике в область Брока по совершенно иному маршруту, являющемуся дополнением к первичному тракту, о котором было сказано выше.

Область Вернике, как мы уже знаем, непосредственно занимается смысловым распознаванием, или пониманием, речи. Она связывает воедино наши память и знания, делая информацию осмысленной. С этой целью она связана многочисленными каналами со всеми необходимыми частями мозга, включая и большинство областей, отвечающих за познание мира (их мы уже касались в главе 7, когда знакомились с памятью). Но памятью, хранящей значения и смысл слов, дело далеко не огранивается. Когда мы слышим разговорный язык, мы включаем в круг общения не только наше знание языка, но и все, что мы знаем о говорящем человеке. Этому не стоит удивляться, поскольку, как известно, замечание, исходящее от друга, мы истолковываем совершенно иначе, чем слова, сказанные человеком, который нам не по душе.

За это отвечает та часть мозга, которая занимается интерпретацией социальных символов и их значений, – область, называемая передней поясной корой. Она расположена непосредственно над мозолистым телом – пучком нервных волокон, соединяющим между собой полушария головного мозга (она соединена с лобными долями большого мозга). Над ней расположена еще одна область – парапоясная кора, отвечающая за дешифровку и прогнозирование социальных намерений. Обе эти области крайне важны для понимания того, что говорят нам другие люди.

Участие в речевых процессах этих частей мозга свидетельствует о том, что мы способны обогащать эти процессы знанием, наработанным нашей собственной культурой. В некоторых уголках Соединенного Королевства, например, распространен так называемый бесстрастный юмор, когда говорящий произносит смешные, забавные или ироничные фразы абсолютно серьезным и бесстрастным тоном, при этом слушатели понимают всю комичность ситуации. Но у людей, принадлежащих к другой культуре, подобный юмор часто вызывает недоумение и даже неверное понимание; например, жители юго-восточной части Англии часто по-своему понимают юмористические замечания, роняемые жителями северных регионов, абсолютно буквально воспринимая их комментарии, в действительности заключающие в себе иронический или скептический подтекст. Область Вернике получает информацию о словах, категориях и фактах и объединяет ее с тем знанием, которым обладает сам говорящий, а также с его культурным контекстом, тем самым придавая смысл сказанному.

Многие люди в мире говорят не на одном, а на нескольких языках. Нередко приходится сталкиваться с тем фактом, например, что дома человек говорит на одном языке, а на работе или в обществе – на другом. Исследования показали, что у людей, говорящих на нескольких языках, больше серого вещества (т. е. больше интернейронов) в нижней теменной дольке, чем у людей, говорящих только на одном языке. Более того, первые, т. е. полиглоты, лучше сопротивляются процессу старения и такому возрастному явлению, как ослабление умственных способностей: они меньше подвержены болезни Альцгеймера или другим дегенеративным заболеваниям мозга, а если все же заболевают, то в среднем на пять лет позже, чем прочие люди. Умение говорить на нескольких языках и понимать их, безусловно, упражняет мозг, способствуя росту серого вещества и повышая умственную сопротивляемость подступающей старости.

Когда мы заговариваем, мы начинаем нашу речь с намерений, т. е. заранее решаем, о чем будем говорить и какой смысл будем придавать своему общению с другими людьми. Это, как мы уже знаем, требует участия парапоясной коры, отвечающей за намерения – как наши, так и других людей. Затем, чтобы осуществить эти намерения, мозг подбирает нужные слова. С этой целью мы обращаемся к своей памяти и хранящемуся в ней словарному запасу, а также опираемся на те знания, которыми, по нашему мнению, обладает наш собеседник, заранее принимая как должное тот факт, что наши с ним знания на одном уровне, т. е. что он приписывает нашим словам те же смысл и значение, которые мы приписываем его словам.

Мозгу также необходимо выстроить некую грамматическую конструкцию, включающую то, что мы собираемся сказать. У каждого языка своя грамматика. Грамматика, используемая нами в повседневном общении, не столь формальна, как та, которую рекомендуют учебники грамматики, но она все же должна соответствовать определенным правилам, заученным нами в первые годы жизни. Даже маленькие дети понимают, например, что магистр Йода из «Звездных войн» изъясняется языком, изобилующим необычными грамматическими конструкциями.

Таким образом, уже с ранних лет мозг реагирует на грамматические ошибки. Мы настолько чувствительны к правилам грамматики и настолько привыкаем к правильной грамматике, что, когда встречаем нарушение этих правил в речи других людей, активность нашего мозга существенно меняется. При проведении исследований с использованием ЭЭГ был зафиксирован резкий всплеск в показаниях самописцев, т. е. внезапное повышение так называемого потенциала вызванной реакции (ПВР), которое происходит, когда мы сталкиваемся с грамматическими ошибками. Когда мы слушаем другого человека, который что-либо говорит или зачитывает, и слышим в его речи грамматические огрехи вроде фразы «Не следует кричать громкие слова», активность нашего мозга подскакивает вверх, что на энцефалограмме отмечается всплеском – «шипом». В научной литературе этот эффект известен как «ПВР P600», потому что он наступает примерно через 600 мс после произнесения неправильного слова и связан только с грамматикой. Если предложение не несет в себе смысла, но при этом построено грамматически правильно, этого эффекта не происходит.

Такой же эффект ПВР наблюдается и в той ситуации, когда какое-то слово неверно употреблено в контексте речи. Он отличается от P600 тем, что происходит в другой момент времени и связан не с грамматикой, а со смыслом. Например, он происходит, когда мы слышим вот такое предложение: «По небу плыло стадо белых жирафов». Этот эффект называется N400; он происходит, когда мы слышим или когда читаем неверное, неуместное в данном контексте слово, а это значит, что он неразрывно связан именно с речевыми процессами, а не с процессами слуха или зрения.

Эти ошибки свидетельствуют об одном: когда мы собираемся что-то сказать, мозг по отдельности обрабатывает грамматику, которую мы рассчитываем применить, и слова, которые мы собираемся использовать. Все это происходит в области Брока и других окружающих его областях, но эти области, что, впрочем, неудивительно, связаны с более глубокими пластами памяти и обращаются к разнообразному спектру воспоминаний. Как только и то и другое подобрано, мозг интегрирует все это и претворяет в план речевого действия. Как и при других сложных движениях, о которых говорилось в главе 6, в данном процессе тоже участвуют различные области и структуры мозга: общее планирование последовательности действий берет на себя префронтальная кора, за подготовку специфических элементов этих действий отвечает премоторная кора, а их выполнение осуществляет моторная кора.

Давайте посмотрим, как ведут себя эти области в процессе нормального функционирования. Представьте, что вы общаетесь со своим другом и вдруг вам приходит СМС-сообщение. Вы читаете его дольше, чем обычно, и ваш друг с нетерпением спрашивает: «От кого это?» – «От Джейн, – отвечаете вы, пробегая глазами сообщение. – Она переезжает».

Если рассмотреть активность мозга в ходе этого эпизода, то первое, на что следует обратить внимание, – это чтение СМС-сообщения. Оно подразумевает считывание информации с помощью зрительной системы, ее передачу в угловую извилину, а оттуда – в нижнюю теменную дольку, благодаря чему информация оценивается как осмысленная речь. Затем она передается в область Вернике, благодаря которой вы осознаете ее смысл. Когда вы слышите вопрос друга, эта информация от ушных раковин передается в слуховую кору, затем в надкраевую извилину в нижней теменной дольке для ее идентификации как речи, а затем – в область Вернике для ее осмысления.

Чтобы сформулировать ответ, вы извлекаете информацию из периренальной области (о ней говорилось в главе 7, в разделе, посвященном запоминанию людей, мест и событий) и через дугообразный пучок передаете ее в область Брока, где проектируется план вашей речи и подбираются соответствующие слова, которые вы произнесете. После этого информация поступает в префронтальную и премоторную области, а оттуда – в моторную кору, управляющую мышечными движениями губ, языка и легких. Приведенная схема сильно упрощена: разумеется, информация на своем пути активирует и многие другие, более удаленные области мозга; мы же перечислили только самые основные. И все это, заметьте, мы проделываем мгновенно и совершенно автоматически!

До изобретения сканирования ученые, изучавшие мозг, исследуя людей со специфическими повреждениями мозга или людей с речевыми проблемами, работали с самими людьми, пытаясь на основе разговоров с ними и их обследования сделать те или иные выводы о работе механизмов мозга. С этой целью они даже прибегали к различным формам электрического мониторинга, в результате сделав в этом направлении такие открытия, как эффекты N400 и P600, происходящие в мозге человека в процессе обнаружения ошибок. С помощью этих методов ученым удалось многое узнать о процессах, происходящих в мозге, чему немало способствовали те различные нарушения, с которыми сталкивались люди в процессе речевой деятельности.

Проблемы с речью известны под общим названием «афазия»; на данный момент известны пять основных ее видов:

1) афазия Брока;

2) афазия Вернике;

3) кондуктивная (проводниковая) афазия;

4) аномическая (амнестическая) афазия;

5) транскортикальная афазия.

Первой из них была открыта афазия Брока, которая в основном имеет дело с трудностями воспроизводства речи и переключения с одного слова на другое. Люди с этим типом афазии не испытывают проблем с пониманием услышанного или с чтением, но склонны делать ошибки при разговоре или письме, а иногда не могут повторить уже сказанные слова, назвать предметы или бегло высказаться.

Страдающие афазией Брока могут подобрать правильное слово, но не могут произнести все слово или его часть правильно, хотя и знают, как правильно оно произносится (мы тоже часто произносим некоторые слова неправильно, особенно если почерпнули их из книг, но при этом не слышали, как они произносятся; правда, это скорее признак неграмотности, а не афазия). Известно также, что людей с афазией Брока характеризует так называемый телеграфный стиль высказывания, который сводится к произнесению отдельных смысловых слов без имен прилагательных, союзов и прочих «излишеств», которые связывают воедино цепочку слов, выстраивая их в грамматически правильном порядке и придавая им контекст. Как видите, у афазии Брока тоже много разновидностей: далеко не все люди, у которых диагнозировали именно эту афазию, обнаруживают один и тот же набор проблем. Что их всех объединяет, так это трудности с воспроизводством речи.

Афазия Вернике, с другой стороны, имеет дело с трудностями не воспроизводства речи, а ее понимания. Страдающие этим видом афазии говорят довольно бегло и свободно, но имеют проблемы с пониманием речи или языка – с пониманием того, что им говорят или что они читают. В некоторых случаях афазия Вернике может сказываться и на речи человека, но это проявляется в неверном выборе слова для выражения совсем иного значения (например, человек говорит «синий» вместо «желтый») или в тенденции употреблять бессмысленные слова вместо осмысленных. Если говорить в целом, это объясняется тем, что у таких людей нарушена мониторинговая система, что мешает им следить за правильностью произносимых слов и контролировать их. У людей с этим типом афазии также могут возникать проблемы с повторением слов и называнием объектов.

Люди с третьим типом афазии, кондуктивной, или проводниковой, и говорят нормально, и речь понимают без труда, и читают без проблем. У них могут возникать небольшие запинки при разговоре, но они практически незаметны, и все идет хорошо до тех пор, пока их не попросят повторить только что сказанное ими. Суть этого типа афазии – в неспособности повторить произнесенные фразы и предложения или в неспособности точно прочитать их вслух. Проблем с пониманием речи у этих людей нет: они прекрасно понимают смысл материала, но при этом не могут воспроизвести его повторно. Люди с этой речевой проблемой способны показать, что они поняли смысл сказанного, лишь перефразировав услышанное, из чего следует, что их проблема не в неумении передавать или сообщать информацию, а в неумении воспроизвести услышанное, будь то сказанные слова или написанные.

Самый распространенный тип афазии – это аномическая, или амнестическая. Она связана с проблемами поиска нужных слов для выражения того, о чем собирается сказать человек. Люди, страдающие этим типом афазии, не имеют проблем ни с пониманием речи, ни с чтением, да и изъясняются тоже нормально. Их проблема – в неумении найти правильные слова для выражения желаемой мысли, т. е. в неумении определить и отобрать нужные существительные или в неспособности правильно назвать объекты. Аномическая афазия имеет дело не со смыслом, ибо страдающие ею люди без труда могут описать или выразить, что они имеют в виду («Ну это такое маленькое пушистое животное, оно живет в доме и ловит мышей»), а с трудностью подбора нужного слова. На первичных стадиях, пока эта проблема не стала слишком серьезной, они способны опознать нужное слово, если его им подсказать. Иногда они используют искомое слово, сами того не замечая, при описании нужного понятия. Например, будучи не в состоянии вспомнить слово «расческа», они используют почти такое же при его описании: «Ну это такой предмет, которым расчесывают волосы». Этот вид афазии в мягкой форме характерен для большинства людей, не причиняя им особого дискомфорта, хотя в различное время суток эта проблема может проявляться с разной степенью силы. Короче говоря, аномическая афазия не является серьезной проблемой, хотя и относится к тем трудностям, которые осложняют (порой даже существенно) повседневное общение.

Пятый вид афазии, транскортикальная афазия, затрагивает (на это указывает само название) различные области коры головного мозга, сбой в работе которых ведет к нарушению большинства функций речевой деятельности. Каждый подвид транскортикальной афазии затрагивает тот или иной аспект этой деятельности: например, моторная афазия главным образом воздействует на речь, тогда как сенсорная афазия сопряжена с пониманием этой речи. Разумеется, только этими аспектами их влияние не ограничивается: они включают более или менее широкий спектр и других проблем, а не фокусируются исключительно на каком-то одном аспекте. Интересно то, что эти подвиды транскортикальной афазии в точности противоположны подвидам кондуктивной афазии: они совершенно не влияют на способность повторять фразы или высказывания. Люди с этим видом афазии могут абсолютно точно прочесть вслух текст и могут также повторить (на манер попугая) услышанное. Чего они не могут, так это перестроить фразу, используя другие слова, или объяснить точный смысл услышанного.

Рисунок 10.4. Области мозга, отвечающие за различные виды афазии

Таким образом, афазия может многое рассказать нам о том, какие области мозга за какие речевые функции отвечают. Иногда афазия вызывается специфическими повреждениями или, лучше сказать, поражениями ткани в специфических отделах мозга, а иногда – обрывом информационного сигнала на пути его следования, что происходит, например, в том случае, когда в результате сильного удара по голове повреждаются клетки мозга. Если говорить в целом, то наше знание о различных видах афазии было добыто опытным путем на основе клинических исследований еще до изобретения сканирующих устройств, а затем уже сканирование подтвердило, что те или иные виды афазии действительно вызываются повреждениями основных областей мозга или нарушениями их функций. С помощью того же сканирования удалось установить, например, что афазия Брока непосредственно связана с повреждениями в передних (фронтальных) речевых зонах, в частности в области Брока, а афазия Вернике связана с повреждениями в задних речевых зонах, в частности в области Вернике. Кондуктивная афазия, судя по всему, является результатом повреждений в дугообразном пучке, а аномическая афазия связана с повреждениями в треугольной извилине в нижней теменной дольке. Что касается транскортикальной афазии, то моторная афазия связана с общими повреждениями речевых центров в лобной доле, а сенсорная афазия – с повреждениями речевых зон в височных долях.

Но это, как показывает сканирование мозга, далеко не полная картина, ведь в процессе речевой деятельности стимулируются и другие области мозга. В этой же главе мы рассмотрели только главные их них, чтобы иметь общее представление о том, как совершается в мозге процесс обработки речи, являющейся жизненно важным аспектом нашей чисто человеческой социальной природы.

Фокусные точки

1. В мозге имеются специфические речевые области, а также проводящие пути, отвечающие за восприятие и передачу речи и связывающие между собой различные части мозга.

2. Восприятие речи на слух опирается как на зрительную, так и на слуховую информацию. В процессе такого восприятия двигательные нейроны зеркально отражают речевую деятельность другого человека.

3. Обработка речи с целью ее осмысления подразумевает понимание слов, а также социальные и личностные аспекты знания о говорящем и соответствующий культурный контекст.

4. В процессе речевой деятельности мозг использует и знание грамматики, и словарный запас: исследования с использованием ЭЭГ показывают, что, когда мы сталкиваемся с неправильной грамматикой или неверным употреблением слов, мозг реагирует на это четко распознаваемыми электрическими импульсами.

5. Существует пять видов проблем с речью, возникающих из-за повреждений различных частей мозга: афазия Брока, афазия Вернике, кондуктивная (проводниковая) афазия, аномическая (амнестическая) афазия и транскортикальная афазия.

Следующий этап

Речь и слух – основополагающие аспекты языковой деятельности, развившиеся в процессе эволюции раньше всех остальных. В следующей главе мы рассмотрим несколько аспектов более позднего происхождения: чтение и письмо, а также, чтобы сделать картину более полной, коснемся основ математики.

Из этой главы вы узнаете:

♦ откуда у нас берется способность к чтению;

♦ что собой представляют различные виды дислексии;

♦ как мы учимся писать и что вызывает аграфию;

♦ чем вызывается дискалькулия и на какие числа она распространяется.

Язык и речь – это то, что делает человека особенным, не похожим на других существ. Однако облик современного мира формируют не они, а грамотность, т. е. умение читать и писать. По мере того как социальные сети и электронные средства коммуникации все теснее и прочнее связывают нас друг с другом, это ныне широко распространенное умение не только делает массовое общение явлением обыденного порядка, не только ограничивает власть социальной элиты и аристократии, но и питает основы великой социальной революции. Поэтому в данной главе мы уделим главное внимание «трем китам» современного мира – чтению, письму и арифметике.

Чтение, письмо и арифметика – вполне очевидные чисто человеческие умения. Чтение и письмо – это довольно сложные аспекты нашей речевой и языковой деятельности: они отражают, усиливают и значительно обогащают те навыки, которые мы приобретаем через речевую способность. Арифметика, хотя и отличается от них, тоже не стоит особняком: она связана и с чтением, и с письмом тем, что, так же как и они, манипулирует символами – числами. Если другие животные и способны считать, то эта их способность (даже если предположить, что она реальна) сводится лишь к самым элементарным арифметическим действиям, тогда как почти все люди способны производить сложные вычисления и манипулировать числами. В реальной жизни это чаще всего сводится к подсчету денег и оплате счетов и расходных квитанций и реже – к абстрактным математическим вычислениям на листе бумаги. Для любого же известного нам животного переход от арифметики к сложному символическому языку математики столь же невозможен (ибо превышает его природные способности), сколь невозможно для него написание фантастического романа. Но как человеческому мозгу удается добиваться всего этого?

Есть, однако, люди, имеющие реальные проблемы с чтением. Эти проблемы отличны от тех, с которыми сталкиваются люди, еще не научившиеся бегло читать в силу недостатка практики и опыта. Одно из первых выявленных учеными нарушений процесса чтения носит название чистой алексии. При таком нарушении люди способны произносить слово буква за буквой, но не способны распознать слово целиком. «Чистой» эта алексия называется потому, что люди с этим нарушением не испытывают проблем с речью, письмом или произношением: они могут произносить слова по буквам и даже по слогам, но при этом не способны распознать их полностью. Читать они тоже могут, но делают это, как малые дети, только что выучившие азбуку: произносят букву за буквой, составляя из них слоги, поэтому на прочтение длинных слов у них уходит довольно много времени, да и весь процесс чтения занимает существенно больше времени, чем при беглом чтении.

Некоторые исследователи считают это нарушение доказательством того, что в зрительной коре нашего мозга до сих пор идет процесс развития отдельной специфической зоны, которая должна отвечать за распознавание слов как таковых и которая отличается от зоны, распознающей буквы. Считается, что чистая алексия является результатом каких-то нарушений в зрительной коре мозга, вызванных либо недостаточным кровоснабжением, либо повреждением или обрывом соответствующих нейронных связей.

Другие формы нарушений процесса чтения носят название дислексии. Данное нарушение отличается от алексии тем, что человек хоть и распознает слова, но делает это неправильно. Дислексия уже давно служит темой многочисленных дискуссий и дебатов, еще с тех самых пор, когда вошло в моду называть «дислексиками» людей, у которых возникают проблемы с чтением или произношением (подробнее в моей книге «Доступная психология»). Тем не менее некоторые специфические проблемы подобного порядка имеют неврологическую причину. Дислексия может быть поверхностной, когда у людей возникают проблемы с распознаванием внешней формы слов и букв, и глубокой, когда у людей есть проблемы с пониманием тех слов, которые сложно визуализировать.

Исследования с применением фМРТ показывают, что у людей с дислексией в так называемой нижней теменной дольке – области мозга, где находятся угловая и надкраевая извилины, – происходит обрыв в процессе обработки слов. Как мы уже знаем, эти извилины отвечают за идентификацию букв и распознавание смысла слов. Ученые предполагают, что люди с поверхностной дислексией, как правило, страдают отсутствием необходимых связей в угловой извилине, тогда как у людей с глубокой дислексией имеются нарушения (т. е. проблемы, препятствующие активности мозга) в надкраевой извилине.

В 2016 году Уикс с коллегами исследовал различия между китайским и западными языками с точки зрения чтения символов и обработки слов. Эти различия весьма специфичны. В западных языках, например, насчитывается относительно небольшое число произвольных символов (букв), которые можно комбинировать самым различным образом для получения слов. В китайском же и сходных языках символами служат идеограммы (иероглифы), каждая из которых обозначает единичную морфему, или смысловую единицу, а различные тональные ударения в словах, характерные для этих языков, играют чуть ли не ключевую роль, ибо несут основную информацию об их смысле. В таких языках имеется огромное количество символов при наличии совершенно разных способов их комбинирования и передачи. Как показали исследования, у китайцев при чтении активируются различные части мозга. Уикс с коллегами обнаружил, что за счет этого различные нарушения процесса чтения (такие, например, как дислексия) у китайцев сильно отличаются от аналогичных нарушений у носителей западных языков. Например, при некоторых формах дислексии китайцы довольно точно распознают идеограммы, но для их передачи используют неправильное ударение, что мешает восприятию их смысла.

Рисунок 11.3. Китайские идеограммы

Теперь мы переходим ко второму «киту» из трех – письму. Письмо – еще одно средство общения, использующее знание языка; кроме того, оно опирается на знание символов, используемых конкретным языком или характерных для культурных традиций той или иной страны. Это достаточно сложный процесс, объединяющий множество когнитивных аспектов языка и чтения с необходимостью точного контроля над двигательными процессами. В прошлом люди писали только от руки, поэтому школьников обучали навыкам чистописания и формировали у них красивый и ровный почерк, обращая особое внимание на правильное написание букв и умение связывать их между собой на письме. В 1970-х годах популярность этого метода стала снижаться, и хотя младших учеников в школах по-прежнему продолжают обучать письму от руки, но особое внимание почерку больше не уделяется. Почерк или, скорее, изящество написания букв остается лишь одной из форм искусства, так называемой каллиграфией, но и она практически сошла на нет под влиянием развития технологий, особенно сегодня, когда для письменного общения поголовное большинство населения планеты пользуется клавиатурой и текстовыми программами. Да, мы по-прежнему пишем, но уже не так внимательно, а подчас и вообще кое-как.

В процессе письма задействованы именно те механизмы мозга, которые и следовало ожидать. Они включают зоны, непосредственно отвечающие за письмо, а именно угловую и надкраевую извилины, поскольку нам необходимо знать, какие буквы и слова когда написать. Сюда же входят и области, отвечающие за двигательный контроль, планирование и последовательность действий, а к ним относятся, как уже говорилось в главе 6, префронтальная, премоторная и моторная кора. Интересно отметить, что, как показало сканирование мозга, в процесс письма вовлечены также речевые области мозга в височной коре, связанные с распознаванием звуков произносимых слов. Судя по всему, мы бессознательно озвучиваем слова, которые пишем.

Проблемы, возникающие при написании слов или целых предложений, принято обозначать термином «аграфия». Видов аграфии столько же, сколько областей и зон мозга, задействованных в процессе письма, и малейшие нарушения в любой из них могут создавать проблемы. Если говорить в целом, то аграфию можно подразделить на две основные группы:

1) центральную аграфию, также известную под именем афатической;

2) периферийную аграфию, иногда называемую неафатической.

Сами эти названия содержат ключ к их сути: «афатическая» значит имеющая дело с языком, т. е. афатическая аграфия – это такое нарушение, при котором у человека имеются определенные проблемы с языком, создающие трудности при письме. При неафатической аграфии эти трудности вызваны какими-то другими факторами.

Рисунок 11.4. Участки мозга, отвечающие за письмо

При одной из разновидностей центральной аграфии – глубокой аграфии – человек испытывает серьезные трудности с написанием слов. Он не способен вспомнить, как выглядят правильно написанные слова (а на это способны очень многие люди, особенно те, кто много читает), и не способен озвучить эти слова, т. е. правильно произнести их вслух. Поэтому вряд ли стоит удивляться тому, что эта форма аграфии часто связана с проблемами чтения и разговорной речи. Еще одна разновидность центральной аграфии – лексическая аграфия – еще более специфична: люди с этой проблемой не способны ни визуализировать слово (т. е. не помнят, как оно выглядит), ни написать его, хотя могут произнести его. Эта проблема усугубляется еще больше, когда им приходится писать редко встречающиеся слова со странным написанием. Третья разновидность центральной аграфии – фонологическая аграфия: у людей с таким нарушением наблюдается противоположная проблема: они помнят, как выглядят слова, но не могут их написать, даже если им удается произнести их вслух. У таких людей как раз больше проблем с часто встречающимися словами, чем со словами редкими.

С другой стороны, человек с периферийной, или неафатической, аграфией сохраняет языковые навыки, необходимые для письма, но имеет другие проблемы, влияющие на его способность писать, например, такие, как невозможность произвести соответствующие двигательные действия. Периферийная аграфия подразделяется на два основных вида. Самый распространенный из них – это апрактическая аграфия, возникающая вследствие того, что у человека трудности с координацией движений, которая необходима при написании слов. Нарушения двигательной координации могут быть вызваны заболеванием (болезнью Паркинсона, например) или частичным параличом, причиной которого могут быть серьезные ушибы или падения. Здесь на первом месте проблемы с движением, а не с языком и его пониманием. Второй по распространенности вид периферийной аграфии – это зрительно-пространственная аграфия, вызываемая расстройствами зрения; применительно к человеку это означает, что он не способен правильно написать слово, хотя и всячески пытается. В основе этого вида аграфии проблемы вроде зрительного отторжения, когда у человека блокируется какая-то часть поля зрения. Они вызываются нарушениями не в речевых зонах мозга, а в зрительной системе, о которых говорилось в главе 3.

Таким образом, письмо – это то, как мы отображаем свою речь физически, с помощью слов. Оно опирается на бо́льшую часть речевых процессов, уже описанных как в главе 10, так и в текущей. И по мере того как общество прогрессирует и все большее число людей пользуются клавиатурой, не испытывая особой потребности писать от руки, интересно наблюдать за тем, как переосмысливается сам процесс письма. Исследования, проводимые сегодня в области нейропсихологии письма, в основном делают упор на правописание и координацию движений, однако всякий, кто хотя бы раз пробовал написать эссе (или даже нестандартное послание на почтовой открытке), знает, что письмо – это нечто гораздо большее, чем просто перенесение на бумагу или монитор задуманных печатных знаков. Нет, в процесс письма вовлечено очень многое: и знание мира, и знание языка, и речевые навыки и умения, и умение обучаться, и воображение, – и все эти аспекты мы должны отразить в ходе исследований. Как мы знаем, ученым уже удалось исследовать кое-какие когнитивные аспекты погружения, связанного с чтением увлекательного романа, поэтому интересно будет посмотреть, возможно ли подобным образом изучать активность мозга, занятого конструктивным актом творчества – сочинительством.

Из этой главы вы узнаете:

♦ что такое «я» и какими мы себя видим;

♦ о теории разума и эмпатии;

♦ как моральные эмоции активируют зоны мозга, отвечающие за социальные процессы;

♦ что принадлежность к социальной группе приводит в действие социальные реакции;

♦ что различные виды агрессии связаны с различными зонами мозга.

В этой главе речь пойдет о нас самих: о том, какими мы себя видим и как соотносимся с другими людьми. Как человеческие существа, мы от природы склонны делить социальные миры на «нас» и «их» – с тем, чтобы иметь представление о социальных группах и понять, принадлежим мы к ним или нет. Но эта склонность не постоянна, а, наоборот, очень изменчива. Мы можем принадлежать к различным социальным группам и в зависимости от контекста рассматривать одного и того же человека как одного из «нас» или одного из «них»: например, родного брата как члена нашей семьи мы считаем одним из «нас»; но когда дело касается мужчин вообще (с точки зрения женщины) или когда речь заходит о людях, которым, например, нравится определенный музыкальный жанр, то он вполне может быть одним из «них».

То, как мы видим себя и других, сильно воздействует на наши чувства. Когда мы ставим себя на чье-то место или симпатизируем кому-то, механизмы мозга четко реагируют на эти состояния, так же как они реагируют в те моменты, когда нами овладевают моральные эмоции – эмоциональные реакции на поведение и поступки других. Принадлежность к особой группе наполняет нас чувством гордости и удовлетворения, но зачастую приводит к агрессии, особенно если два коллектива конкурируют между собой за что бы то ни было. Современная наука о мозге дает нам возможность четко определять активность мозга во всех этих состояниях. Однако все начинается с нас самих, с того, какими мы себя видим.

Кто я такой? Мы не так уж и часто задаем себе подобный вопрос, ибо полагаем, что прекрасно знаем, кто мы такие и что собой представляем, совершенно не задумываясь над тем, точно это знание о нас самих или нет. А ведь точность знаний – совсем другое дело! Если мы как следует задумаемся над этим, то поймем, что информация, передающая наше представление о себе и наше ощущение себя, очень сложна и включает в себя множество различных аспектов. Мы можем, например, думать о себе с точки зрения наших телесных и физических возможностей: мол, что нам под силу, а что – нет. Или можем думать о себе в разрезе личной биографии и прожитых лет, воспоминаний, жизненного опыта и взаимоотношений с другими людьми: мол, что сделало нас такими, какие мы есть? А можем думать о себе с позиции собственных идей, мотивации и целей: мол, амбициозны ли мы, энергичны, сами ли всего добиваемся или просто, ничуть не напрягаясь, принимаем то, что дает нам жизнь? Или наоборот, можем думать о себе с позиции дружеских связей и социальной идентификации – национальности, профессии или социальных групп, к которым мы принадлежим.

Изучение себя – непростой процесс: он включает в себя множество различных аспектов, в первую очередь – работу мозга, и все они вносят свою лепту в наше самосознание, делая нас такими, какие мы есть. Мы уже знаем, например, что двигательная и чувственная система дают нам информацию о наших действиях и об окружающем мире, в котором мы эти действия совершаем. На основе этой информации мы возводим собственное ощущение физического «я» и чувство собственной значимости, т. е. чувство нашего эффективного взаимодействия с окружающим миром. Сильно развитые у нас социальные и когнитивные навыки тоже способствуют возникновению этого чувства, давая нам возможность вовлекаться в более сложные формы взаимодействия, причем не только физические. Мы уже знаем, как именно мозг распоряжается нашей памятью и эмоциями, и они тоже вносят существенный вклад в становление нас как личности, формируя наши представления о себе.

Бо́льшая часть этой книги содержит информацию о том, как посредством мозга формируется наше ощущение собственного «я», поэтому в определенный момент возникает необходимость свести эту информацию воедино, дабы на ее основе мы смогли обрести чувство идентичности. Участок мозга, осуществляющий эту функцию, называется медиальной префронтальной корой; она расположена ближе к центру лобных долей – как говорится, не спереди, но и не сзади, – и охватывает довольно обширную область. Стоит нам задуматься над тем, какие же мы, и начать давать себе оценку, как в тот же момент активируется медиальная префронтальная кора. В одном из давних исследований вниманию участников предложили перечень различных черт характера и попросили оценить, какие из них соответствуют их собственной личности, а какие – другим людям. Когда они мысленно обращались к самим себе, у них тут же активировалась медиальная префронтальная кора, а когда они обращали мысль на других людей, активировались области левой латеральной префронтальной коры, т. е. те области в этой же части мозга, которые, в частности, отвечают за память.

Рисунок 12.1. Медиальная префронтальная кора

Когда мы слышим, как кто-то произносит наше имя, медиальная префронтальная кора тоже активируется, хотя она же может бездействовать, когда мы просто думаем о себе, никак себя не оценивая. Активируется она и тогда, когда мы думаем о других людях, эмоционально близких нам: членах семьи, жене, муже или близких друзьях, а еще когда мы думаем о чем-то, что для нас ценно и дорого. В ходе одного из исследований у многих участников медиальная префронтальная кора активировалась в тот момент, когда они рассматривали собственные фотографии, сделанные ими самими, но та же кора не проявляла ни малейшего признака активности, когда они рассматривали собственные фотографии, сделанные другими людьми. Она даже реагирует на искусственные представления о себе. В частности, исследования, проведенные совсем недавно группой ученых (см. Дж. Суи, П. Ротштейн и Дж. Хамфриз, 2013) и связанные с одушевлением геометрических предметов, показали, что, когда участников просили ассоциировать себя с одной из фигур, например с треугольником, а прочие фигуры – с другими людьми, медиальная префронтальная кора мгновенно активировалась в первом случае (когда люди ассоциировали себя со своим треугольником) и не проявляла никакой активности во втором (когда они разглядывали фигуры, ассоциируемые с другими людьми).

Существуют определенные вариации того, какие именно части медиальной префронтальной коры активируются в тех или иных обстоятельствах. Например, когда мы выносим суждение о близких нам людях, активируется вся кора; когда мы судим о людях, которые нам не очень близки, активируются только верхние части коры; а когда мы оцениваем себя или близких нам людей, на это реагируют нижние части данной области. Другими словами, реакция мозга на суждения и оценки, касающиеся других людей, варьируются в зависимости от того, насколько прочно мы соотносим себя с этими людьми. Некоторые исследователи предполагают, что это обусловлено тем, что мы рассматриваем отношения между собой и другими людьми как некий континуум, или непрерывность, а не как прочный, отчетливый водораздел между «я» и «теми, другими». Одни люди настолько близки и дороги нам, что мы считаем их как бы частью себя и своей жизни, тогда как другие более отдалены от нас.

Само собой, здесь существуют многочисленные вариации и различия, которые обусловлены как качествами самого индивидуума, так и его принадлежностью к той или иной культуре. В 2007 году китайские ученые (см. C. Чжу и др., 2007) провели исследования с китайцами и выходцами из стран западного мира. Ученые раздали участникам карточки с написанными на них прилагательными, например «задумчивый», «храбрый», «счастливый» и др., и попросили их прикинуть, какие из этих характеристик применимы к ним самим, к их матерям и к выбранному ими знаменитому человеку. Как и следовало ожидать, МРТ выявила активность в медиальной префронтальной коре в тот момент, когда участники думали о себе, а не об известной личности. Когда же они думали о матери, то у участников были зафиксированы реакции мозга, сходные с теми, которые вызываются мыслями о себе, что указывает на активацию медиальной префронтальной коры. У западных же людей, когда они думали о матерях, таких реакций зафиксировано не было, но были зафиксированы другие, более сходные с теми, которые обусловлены активностью мозга, когда их мысль вращается вокруг известной личности.

То, что одни семьи более близки между собой, чем другие, характерно для всех без исключения культур. Однако если говорить в целом, то эти исследования высвечивают тот факт, что одни культуры (например, китайская) больший упор делают на коллективизм и взаимопомощь, а другие (например, американская) больше ценят индивидуализм и полную независимость. Эти различия также отражаются в ощущении себя и своего «я», которое каждый из нас формирует в течение жизни (более подробно об этом см. книгу «Доступная психология»). И исследования мозга подтверждают, что эти различия сказываются, по крайней мере частично, на реакциях нашего мозга.

Случай из практики: сиамские близнецы

Индивидуальное ощущение собственного «я» – важнейший аспект человеческой сущности, который в полную силу заявляет о себе даже в самых необычных обстоятельствах. Татьяна и Криста – сиамские близнецы, у которых срослись черепа и важнейшие части мозга (причем последние срослись настолько прочно, что разделить их хирургическим путем было совершенно невозможно). В силу этого они ощущают чувства другой половины как свои собственные: если у одной чешется в каком-то месте, другая тут же реагирует на это, и более того: каждая ощущает вкус еды, находящейся во рту у другой. Хотя обе слившиеся сущности считают себя неделимым целым, однако у каждой из них есть свое собственное «я», а стало быть, у каждой из них есть ярко выраженные предпочтения и предубеждения: одной, например, нравится кетчуп, а другая терпеть его не может. Хотя у них много общего в отношении чувств и ощущений, это очень разные личности, поэтому, несмотря на то что важнейшие части мозга (например, таламус) у них общие, это определенно разные индивидуальности.

Таким образом, когда речь заходит о восприятии себя, своего «я», медиальная префронтальная кора является незаменимым компонентом мозга, отвечающим за эту функцию. Она сводит воедино различные аспекты нашего знания о социуме и собственной личности, давая возможность делать выводы о себе и других, а заодно помогает понять их чувства и намерения, т. е. играет важную роль в понимании нами других людей. Кроме того, она активируется, когда мы сталкиваемся с иронией и метафорами в речи других людей, поэтому в предлагаемой ниже теории разума эта область, несомненно, тоже играет ключевую роль.

Теория разума (называемая также теорией намерений или теорией сознания) – это не что иное, как способность понимать, что другие люди тоже обладают собственным разумом и, следовательно, не обязательно думают и мыслят так же, как мы. Теория разума и понимание того, что другие люди действуют сообразно имеющейся у них информации, составляют важную часть социальной жизни. Это понимание приходит в результате кризиса трех лет, который в наступает индивидуально (от 2 до 4 лет). До этого момента мы не способны предугадать, о чем думает тот или иной человек, ибо полагаем, что другие люди думают так же, как и мы. Однако как только теория разума утверждается в нашем мозге, мы начинаем понимать, что у каждого человека свой собственный опыт и что этот отличный от нашего опыт приводит к иному пониманию ситуации.

Классическое исследование теории разума строится на следующем. Перед двумя детьми ставится примерно такая задача: Сью на глазах у Тома прячет конфету в коробку, затем Том выходит из комнаты, а Сью перепрятывает конфету, положив ее под подушку. Вопрос: где Том будет искать конфету, когда вернется в комнату? Маленькие дети обычно отвечают, что он будет искать конфету под подушкой: они знают, что она там, и думают, что Том тоже это знает. А вот дети постарше уже скажут, что Том будет искать ее в коробке: они понимают, что Том не знает о том, что конфету перепрятали, и потому, считают они, будет действовать сообразно тому, что знает он, а не они.

Исследования путем сканирования мозга и тестирования его поврежденных частей свидетельствуют о том, что медиальная префронтальная кора очень важна для теории разума, отчасти из-за того, что она позволяет нам оценивать собственные действия применительно к действиям других людей. Например, медиальная префронтальная кора активируется, когда мы играем с кем-то в компьютерную игру (не важно, вживую или виртуально), и не активируется, когда мы играем в ту же игру в одиночку. Однако мы можем обмануть собственный организм. Здесь решающая роль отводится убеждению или, если хотите, вере: если бы мы поверили, что вместо компьютера с нами играет человек, медиальная префронтальная кора выказала бы активность, а если бы мы имели дело с человеком, но поверили, что это компьютер, она бы никак не отреагировала.

Одно из основных предназначений теории разума заключается в том, что она позволяет прогнозировать намерения людей: что они намереваются делать или как намереваются поступить. Прогнозирование социальных намерений – очень важный аспект, лежащий в основе повседневных социальных взаимодействий и позволяющий понять других людей. Но за прогнозирование отвечает уже другая область мозга – передняя парапоясная кора, представляющая собой внутренний слой коры головного мозга, расположенный непосредственно над поясной корой, которая, как нам уже известно, подобно поясу охватывает мозолистое тело. Когда мы размышляем о социальных намерениях и прежде всего о намерениях других людей, активируется именно эта часть головного мозга; и она же принимает активное участие в теории разума.

Таким образом, именно передняя парапоясная кора активируется в тот момент, когда мы начинаем размышлять о намерениях других людей. Когда же мы размышляем о своих собственных намерениях, о том, как наши поступки связаны с поступками других людей, то в этом случае активируется задняя парапоясная кора, т. е. та часть поясной коры, которая расположена в задней части мозга. Она является частью более сложного комплекса – тех зон и областей мозга, которые активируются при возникновении эмпатии – способности понимать и разделять чувства других людей. Мы уже неоднократно рассказывали в этой книге, что, когда мы наблюдаем за действиями других людей, в нашем мозге часто происходит активация зеркальных нейронов. Наш мозг реагирует на действия других людей так, словно мы сами совершаем эти действия. Очень многие важные системы – двигательная, система восприятия и даже эмоциональная – действуют по принципу зеркального отражения. Именно благодаря этим зеркальным системам мы (если не в полной мере, то хотя бы частично) воспринимаем других так же, как самих себя, а это очень важный аспект эмпатии.

Эмпатия – сложное чувство; считается, что оно захватывает не какую-то одну область мозга, а целую сетевую систему нейронной активности. Исследования эмоциональной эмпатии путем сканирования мозга показали, что в этом процессе задействовано в том числе и миндалевидное тело, чему мы не должны удивляться, принимая во внимание тот факт, что оно ответственно за эмоции и чувства. Помимо миндалины, здесь задействованы также медиальная префронтальная кора и некоторые другие части лимбической системы. В эмпатическую нейронную сеть входят также следующие зоны:

• область, где соединяются височная и лобовая доли (с обеих сторон латеральной борозды);

• зона, расположенная непосредственно над ней (она носит название нижней лобной доли);

• зона непосредственно под ней (она называется верхней лобной долей).

Часть этой обширной области, расположенная в середине височной доли и именуемая верхней височной извилиной, играет важную роль в перспективно-целостном подходе к жизни, внося существенный вклад в нашу способность выявлять и распознавать первичные признаки социальных намерений, опирающихся на такие человеческие качества, как надежность, доброжелательность и, разумеется, эмпатия.

Рисунок 12.2. Области мозга, отвечающие за эмпатию

Итак, как мы видим, эмпатия охватывает целую сеть зон и областей мозга, что само по себе свидетельствует о том, сколь важны наши реакции и способ реагирования на других людей – или, говоря другими словами, наша социальная природа. Эти области пересекаются с нейронной сетью, задействованной в теории разума. Работая сообща, они дают нам возможность рассматривать явления с точки зрения другого человека, что, в свою очередь, помогает нам уверенно и с полным осознанием своих сил принимать участие в повседневной социальной деятельности. Разумеется, эмпатия не то же самое, что теория разума: если теория разума имеет дело с процессом познания, то эмпатия имеет дело с чувствами. Но присущая нам способность понимать, что чувствуют другие и что они намереваются сделать, является важнейшей частью социальной жизни.

То, как мы реагируем на поступки других людей и эмоционально выражаем свою реакцию, носит название моральных эмоций. Если базисные эмоции – это страх, гнев, отвращение и т. д. (о них мы рассказывали в главе 8), то моральные эмоции – это нечто другое. Их с полным правом можно назвать и социальными эмоциями, поскольку они связаны с поведением других людей или с социальными аспектами нашего «я». Одни люди просоциальны, и они с радостью идут на контакты и приветствуют позитивные взаимодействия с окружающими, тогда как другие скорее асоциальны и выказывают явное пренебрежение или даже отвращение к окружающим, поэтому мы таких людей сторонимся или негативно на них реагируем.

Моральных эмоций великое множество, и классифицируют их тоже по-разному. В целом их можно разделить на две большие группы:

1) к первой относятся те эмоции, которые мы выражаем по отношению к самим себе, когда оцениваем собственное поведение (стыд, смущение, чувство вины, гордость и т. д.);

2) ко второй группе относятся те эмоции, которые мы выражаем по отношению к другим людям и их поступкам (презрение, гнев, сострадание, благодарность, благоговение и пр.).

Эти же эмоции можно разделить также на положительные и отрицательные, где стыд, смущение и вина выступают как эгоцентрические эмоции, т. е. неприятные для нашего «я», а потому и отрицательные (хотя гордость в этом контексте предстает как эмоция более положительная). Благоговение и благодарность выступают как безусловно положительные эмоции, поскольку они ориентированы на других людей, а презрение и гнев, наоборот, следует рассматривать как эмоции отрицательные. Сострадание и жалость не подпадают ни под одну из этих двух категорий; скорее, их следует рассматривать как пример эмпатии и социального самосознания.

Все эти эмоциональные реакции обусловлены в той или иной мере нашей социальной природой. Как мы знаем из главы 8, базисные эмоции активируют миндалевидное тело и такие базальные отделы переднего мозга, как островок. То же относится и к моральным эмоциям, но, помимо названных, они активируют и другие зоны мозга. Если мы чувствуем, что сами мы или кто-то другой действуем неадекватно или вразрез с данной ситуацией, то мы при оценке своего или чужого поведения будем опираться на общее знание социума и одобряемых им поступков, как и на знание того, какие из них более уместны, а какие – нет. Это знание, как показали исследования, вовлекают в действие обширные области префронтальной коры, поэтому в таких эмоциях, как стыд или возмущение, задействованы и префронтальная кора, и миндалина, и островок.

С другой стороны, когда мы реагируем на поступки, которые нам кажутся аморальными, то мы в этом случае будем опираться на знание социальных концепций и принципов, а это знание активирует зоны мозга в передней части височных долей. Гнев, смущение, презрение и вина вовлекают в действие как зоны височной доли, так и островок с миндалевидным телом. И практически все моральные эмоции активируют области мозга, связанные с восприятием социальных аспектов. К ним, как мы уже знаем, относятся области вокруг борозды, разделяющей височные доли и теменные, а также другие, расположенные в задней части большого мозга.

Эти же области активируются и положительными моральными эмоциями. Чувство благодарности по отношению к другому человеку подразумевает не только знание социума и определенные надежды на принятые в обществе процедуры, но и чувство облегчения или личной признательности. Но в процесс генерации положительных эмоций вовлечены и компенсирующие проводящие пути, поэтому чувства благодарности, благоговения и гордости активируют достаточно обширные участки коры головного мозга: зоны социального восприятия, тракты удовольствия и все относящиеся к делу области чувственного восприятия или памяти. Что касается гордости, то, хотя ее часто характеризуют как отрицательное чувство, заметим все же, что довольство самим собой, гордость достигнутым является вполне оправданной эмоцией, в силу чего ее следует отнести к разряду положительных, тем более что она активирует тракты удовольствия, о которых говорилось в главе 8.

Рисунок 12.3. Области мозга, отвечающие за моральные эмоции

Таким образом, моральные эмоции активируют обширные участки мозга, среди которых находятся и те, которые приводятся в действие базисными эмоциями. Другие же области участвуют в обработке социальных процессов. Моральное отвращение, например, активирует те же самые области мозга, что и физическое: в тот момент, когда чье-то поведение вызывает у нас чувство отвращения, активируются те же области мозга, что и в случае, когда отвращение у нас вызывают гнилые или протухшие продукты. Но наравне с ними здесь задействованы также те части мозга, которые отвечают за культурное и социальное восприятие так называемого допустимого в обществе поведения. Что касается отвращения, то с развитием и изменением общества отношение к нему меняется, да и в разных культурах оно тоже трактуется по-разному: что в одной культуре вызывает отвращение, в другой считается обычным делом. Следует помнить, что знание социума и социальные нормы мы усваиваем с детства и что человеческий мозг в зависимости от обстоятельств и условий жизни может охватывать самые различные социальные нормы. Такая эмоция, как моральное отвращение, во всех культурах будет выглядеть одинаково, но вызывающие ее причины могут варьироваться от ситуации к ситуации и сильно разниться от одной культуры к другой.

Есть еще одна тайная пружина, вызывающая у нас эмоциональные реакции, и приводится в действие она в тот момент, когда мы встречаем совершенно противоположных нам людей или думаем о них. Как уже было сказано в начале текущей главы, вполне естественная для нас как социальных существ реакция – делить других людей на «своих» и «чужих». Этот процесс называется социальной идентификацией (о нем говорится более подробно в моей книге «Доступная психология»). «Свои» и «чужие» – это достаточно обширные и подчас размытые категории, которые не сводятся к чему-то одному, поскольку все мы принадлежим не к одной, а к нескольким социальным группам и соотносим себя с ними очень по-разному. Любого человека, например, можно идентифицировать в соответствии с его работой/профессией, или как болельщика конкретной спортивной команды, или как члена определенной семьи, или как мужчину или женщину, или же по его социальной принадлежности – список бесконечен! Припомните другие критерии или придумайте свои, перечислите их на бумаге – и вы сразу поймете, что я имею в виду.

Когда мы вовлекаемся в тот или иной процесс социальной идентификации, мы приноравливаем к нему свое мышление. Если бы я, например, причислял себя к болельщикам футбольной команды «Хаддерсфилд», то этот факт по-своему окрашивал и оживлял бы мои разговоры и шутливую пикировку с моим коллегой, который, скажем, болел бы за «Лидс». В этом случае для меня мой коллега был бы «чужим», а все, кто болеет за «Хаддерсфилд», – «своими». Но в другом случае (скажем, как работник той же организации, где работаю и я) тот же коллега был бы для меня «своим», если бы нам, например, случилось разговаривать с представителями другой организации об условиях работы или сравнивать методы управления.

Таким образом, социальная идентификация – важный фактор социальных взаимодействий, аспект присущего нам от природы стремления делить людей на категории и группы, классифицировать и даже подгонять их под существующие стереотипы. Окажись мы в экстремальных обстоятельствах, наша реакция на «чужаков» может перерасти в стойкое предубеждение, с позиции которого мы станем судить всех представителей другой группировки исключительно негативно. В худшем случае это может привести к дискриминации, ненависти и даже геноциду, поэтому нет ничего удивительного, что этот фактор является предметом исследования многих ученых, включая и нейрохирургов.

Исследования мозга показали, что подгонка людей под стереотипы совсем не то же самое, что предубеждение против них. В своем научном обзоре расовых предубеждений и исследований, проводимых в этой области (2009), американский ученый Дэвид Амодио показал, что стереотипный подход здесь – это процесс скорее когнитивный, нежели эмоциональный. У свободных от расовых предубеждений участников эксперимента, которым показывали снимки людей, принадлежавших к другим этническим группам, была зафиксирована повышенная активность в задней и левой частях префронтальной коры. Они признавали этническую категорию и потому чисто технически подходили к данному вопросу стереотипно, но при этом не испытывали по отношению к другим людям никаких отрицательных чувств. С другой стороны, у людей с расовыми предрассудками была зафиксирована повышенная активность в миндалевидном теле, что указывает на сильную эмоциональную реакцию по отношению к представителям другой этнической группы. Уровень предубеждения оценивался в соответствии с тестом словесных ассоциаций, часто используемым в психологии, и этот тест показал скрытое негативное отношение к представителям иной расы даже у тех людей, которые утверждали, будто бы они свободны от расовых предрассудков.

Амодио не остановился на этом и продолжил изучение других нейронных процессов, связанных с групповым фаворитизмом той или иной формы. Мы уже видели, что неявно выраженная склонность к стереотипам вызывает активность в левой задней префронтальной коре, т. е. в той части мозга, которая отвечает за концепции и извлечение воспоминаний, а также за доставку и выбор информации. Но неявное предубеждение, на основе которого строится та или иная оценка, или, говоря иначе, сама оценка, которая вытекает из предубеждения, активирует именно миндалевидное тело, а не префронтальные области мозга.

Испытывать тайное предубеждение – все равно что выражать его. У нас в мозге имеются специфические участки, задействованные в регулировании социального поведения, что дает нам возможность должным образом реагировать на социальные аспекты. Эти участки расположены в средней части префронтальной коры и в передней части передней поясной коры. Сканирование этих областей показало, что они активируются в том случае, если человек питает неявное расовое предубеждение, не выражая его открыто в сложившейся проблемной ситуации. Бывают случаи, когда человек растет в определенной культурной среде, где вовсю расцветают предрассудки, а затем попадает в другую среду, где в течение жизни усваивает совершенно иные ценности. Разумеется, такой человек будет регулировать свое социальное поведение, не выражая открыто свои стереотипы или то неявное предубеждение, которое он питает к кому-либо или чему-либо.

Подобный когнитивный контроль сопряжен с активностью самых разнообразных участков мозга. Выявление предубеждений или других социальных предрассудков, указывающих на необходимость социального регулирования своего поведения, вызывает активность в задней части передней поясной коры. С другой стороны, сознательное внушение себе стереотипов и следование им вызывает активность в правой вентролатеральной префронтальной коре, а обдуманная и чисто сознательная реакция (не важно, несет она в себе неявное стереотипирование или предубеждение или не несет) активирует переднюю дорсолатеральную префронтальную кору. Поэтому каждый вид когнитивного контроля по-своему весьма специфичен и отличен от других, что зависит и от самой социальной ситуации, и от восприятий, сложившихся у индивидуума.

Этот вывод связан с идеей о том, что стереотипы в значительной степени когнитивны, а предвзятость в значительной степени эмоциональна или по меньшей мере аффективна (т. е. имеет дело с чувствами). На основе этих исследований Амодио пришел к заключению, что нам необходимо иметь на вооружении различные стратегии, чтобы с их помощью бороться с каждым из этих эмоциональных изъянов. Склонность к стереотипам, например, возможно, лучше всего преодолевать, давая человеку большое количество антистереотипных примеров, побуждающих его учиться понимать, что данная категория не так проста, как ему кажется. С другой стороны, чтобы одолеть предвзятость и связанные с нею отрицательные эмоции, возможно, потребуется более концентрированная эмоциональная тренировка, побуждающая человека ассоциировать с другой группой только самые положительные эмоции и переживания.

Как видим, стереотипность, или классификация людей на группы, – совсем не то же самое, что предубеждение. Даже те, кто питает неявно выраженное предубеждение к кому-либо или чему-либо, могут понять, что с социальной точки зрения неприемлемо выражать это предубеждение. Однако в некоторых случаях предубеждение может перерасти в неявную агрессию, а это уже совсем другой вопрос. Агрессивное поведение по отношению к представителям других этнических групп во многих странах считается противозаконным и влечет за собой социальные санкции того или иного рода. К сожалению, в некоторых местах оно по-прежнему рассматривается как норма жизни, поэтому с ним, как, впрочем, и с другими видами агрессивного поведения, бороться очень трудно.

Угрозы и запугивание, например, могут служить наглядным примером инструментальной агрессии; но если акт агрессии с целью самозащиты совершает человек, который подвергся угрозам и запугиванию, то это уже пример реактивной агрессии.

Что касается деятельности мозга, то агрессия тесно взаимосвязана с реакцией на страх. Частично это объясняется тем, что и агрессия, и страх являются неизменными аспектами реакции «бей или беги», т. е. реакции, возникающей при столкновении с опасностью для жизни и характерной для всех млекопитающих. Указанная реакция возникает как результат комбинации различных физических изменений в организме: учащенного сердцебиения, более глубокого дыхания, выброса адреналина и т. д., которые призваны обеспечивать выживание в условиях, когда животное сталкивается с физической угрозой своей жизни (более подробно эта тема изложена в моей книге «Доступная психология»). Но если говорить по существу, то она высвобождает таящуюся в организме энергию, под действием которой животное либо избегает опасностей, убегая от врага что есть силы, либо остается на месте и борется за свою жизнь. В обоих случаях отпадает необходимость беречь силы, поэтому мозг и приводит в действие указанные изменения с целью высвободить всю имеющуюся энергию.

Для людей тоже характерна эта реакция, хотя большинство опасностей, с которыми нам приходится сталкиваться, по своей природе не являются физическими. Вот почему при столкновении с ними мы выказываем либо страх и тревогу, либо гнев и агрессию, и вот почему активность мозга в минуту страха сходна с той, которую проявляет мозг во время агрессии. В главе 8 мы уже рассказывали о том, как важно наличие активности в миндалевидном теле для проявления такого чувства, как страх; но оно не менее важно и для проявления агрессии. Миндалина содержит различные группы клеток, или ядер; и одна из групп – медиальные ядра – напрямую связана с гипоталамусом. Эти-то связи и вызывают в организме реакцию (страх или агрессию), стимулируя гипоталамус и побуждая его передавать информацию в гипофиз и другие железы, которые высвобождают гормоны вроде адреналина с целью поддержки реакций организма.

Гипоталамус, в свою очередь, пересылает информацию в средний мозг – в ту его часть, которая называется околоводопроводным серым веществом. Прямая стимуляция этой зоны, как показывает опыт, вызывает реакцию в виде ярости. Кроме того, околоводопроводное серое вещество получает информацию и от двух других ядер миндалевидного тела – базальных ядер и центрального ядра, которые управляют этими реакциями, то «включая» их, то «выключая». Судя по всему, сигналы, передаваемые базальным ядром миндалины в околоводопроводное серое вещество, стимулируют агрессивные реакции, тогда как сигналы, поступающие от центрального ядра, гасят их. Таким образом, миндалевидное тело принимает активное участие в регулировании агрессии, т. е. в ответ на возникшую опасность делает агрессивные действия более или менее вероятными.

Рисунок 12.4. Области мозга, отвечающие за агрессию

Агрессия активирует и другие области мозга. Мы уже знаем, что за более сложные аспекты социальной жизни отвечают лобные доли мозга, которые, помимо всего прочего, контролируют или обуздывают импульсивное поведение. Особенно важны в этом отношении два участка лобных долей, называемые орбитофронтальной корой и вентромедиальной префронтальной корой. В 2000 году коллектив ученых под руководством профессора клинической биохимии и молекулярной биологии Пьетро Пьетрини провел серию исследований с использованием позитронно-эмиссионной томографии, в ходе которых участникам предлагалось оживить в памяти или представить ситуации, требующие агрессивного поведения. Для участия в исследовании были выбраны люди, не отличавшиеся особой агрессивностью, но обладавшие живым воображением. Сканируя мозг этих людей, пока они представляли себе эти ситуации, ученые зафиксировали в вентромедиальной префронтальной коре довольно низкую активность, что указывает на то, что эта область мозга активно участвует в процессе контроля и обуздания агрессии. Кроме того, было обнаружено, что орбитофронтальная кора, напротив, активно содействует агрессивному поведению, значительно усиливая его.

Таким образом, кора головного мозга лишь частично вызывает агрессию (да и то, по крайней мере, ее реактивную разновидность), зато, безусловно, контролирует и обуздывает ее, причем контроль над агрессией осуществляют одновременно и лобные доли, и миндалевидное тело. Если вы поразмыслите над этим, то поймете, почему эти механизмы столь важны для того вида живых существ, выживание которого во многом зависит от социальных взаимодействий. Если отдельные виды агрессии еще могут быть приемлемы в некоторых ситуациях, то нормальная социальная жизнь общества в большинстве своем зависит от поведения граждан, умеющих брать под контроль свои агрессивные импульсы. Способность осознавать последствия своих действий, подчиняющихся импульсу, и умение контролировать эти действия является действенной и оптимально функционирующей частью работы нашего мозга.

Фокусные точки

1. Медиальная префронтальная кора активируется и тогда, когда наши мысли направлены на нас самих, и тогда, когда мы думаем о других, очень близких нам людях.

2. Эмпатия – важный аспект социальной жизни, отражаемый зеркальными нейронами и активностью в таких структурах, как миндалевидное тело и многие другие области коры головного мозга.

3. За моральные эмоции отвечают те же участки мозга, что и за базисные эмоции, однако к ним добавляются и те области большого мозга, которые отвечают за социальные процессы.

4. Принадлежность к той или иной группе может привести к выработке определенных стереотипов и предубеждений, однако, как показывают результаты сканирования мозга, они не адекватны друг другу: например, предубеждение вызывает реакции, управляемые миндалевидным телом, а стереотипы – нет.

5. Реактивная агрессия – это защитная реакция на опасность, представляющую угрозу для жизни, поэтому она связана с теми же областями мозга, что отвечают за страх. Инструментальная агрессия имеет дело с подчинением и контролем и может быть вызвана активностью префронтальной коры в случае избыточного или неуместного социального давления.

Следующий этап

В следующей, заключительной главе мы рассмотрим различные аспекты, связанные с сознанием и мышлением.

Из этой главы вы узнаете:

♦ что влияет на принятие нами решений;

♦ как различные уровни активности мозга отражают различные виды сознания;

♦ как активность мозга влияет на сон и сновидения;

♦ почему психоактивные препараты меняют сознание;

♦ о том, какие процессы мозга ответственны за социальное сознание и юмор.

В жизни приходится принимать неисчислимое количество решений. Одни из них просты и почти автоматичны вроде решения сделать паузу в работе и выпить чашечку кофе. Другие же гораздо более сложны вроде решения о покупке дома. Процесс, происходящий в мозге, когда мы решаем выпить кофе, достаточно ясен и очевиден. Начинается он, как уже говорилось в главе 6, с активности в передней части лобной доли, ответственной за принятие решений. Затем нейронная активность передается префронтальной коре лобной доли, где осуществляется выбор относительно самых общих процедур, связанных с этим решением (отыскивание взглядом чашки; оценка степени ее наполненности (надо доливать кофе или нет) и т. д.). Этот выбор предопределяет следующую стадию, осуществляемую уже в премоторной коре, в которой планируются соответствующие этому решению физические действия и которая активирует моторную кору в задней части лобной доли, и уже она приводит в движение мышцы руки и пальцев, заставляя их взять чашку, поднести ее к губам и сделать глоток кофе.

Рисунок 13.1. Выпить кофе: как этот процесс осуществляется на уровне мозга

Существуют и другие решения, еще более сложные, чем покупка дома, и зачастую совершенно иррациональные. На протяжении многих десятилетий психологи, изучавшие процесс принятия решений, полагали, что это процесс в большинстве своем логичный. Да, в человеческом мышлении немало «ошибок» или «изъянов», но они объяснялись в основном сбоем логической системы, вызываемым контекстуальными или другими влияниями. Однако постепенно психологи пришли к пониманию того, что принятие решений – процесс далеко не логичный. Даниэль Канеман резюмировал его в своей книге «Думай медленно… Решай быстро», подразделив на два элемента, или два режима мышления. Первый он назвал системой 1; это интуитивная система, которая работает очень быстро и мгновенно приходит к нужному умозаключению, опираясь на предшествующий опыт и предпосылки. Другой режим он назвал системой 2; это логическая система, требующая тщательного размышления и потому гораздо более медленная, чем система 1. При этом если мы сталкиваемся с логической проблемой, требующей принятия логичного решения, то это решение оказывается гораздо более точным.

Канеману и его коллегам удалось доказать, что при принятии решений мы по большей части применяем систему 1. По словам Канемана, мозг ленив и предпочитает опираться на уже знакомые стратегии и предпосылки, что часто ведет к ошибкам при решении логических проблем. К тому же система 1, как показал ученый, слишком уязвима, ибо предрасположена к различным предрассудкам и предубеждениям. В доказательство он приводит три примера эвристики, т. е. упрощенного способа мышления, принятия решений и формулировки выводов: первый – это эвристика доступности, которая тяготеет к выбору решений, принятых совсем недавно и зарекомендовавших себя с лучшей стороны; вторая – это аффективная эвристика, когда наши решения обусловлены эмоциями, с которыми ассоциируются различные варианты выбора; и третий – это возрастной предрассудок, когда люди склонны основывать свои решения на решениях своих ровесников, нежели на решениях людей старше или младше них.

Существует более 150 видов предрассудков, и каждый из них может влиять на наши решения. Если мы, например, принимаем решение о приобретении дома, на наше решение могут повлиять такие факторы, как недавно увиденные дома, выставленные на продажу, архитектурные стили домов, в которых живут или которые хотят приобрести наши друзья одного с нами возраста, а также чувства и эмоции, которые у нас возникают при виде того или иного дома. Очень и очень немногие сразу же отваживаются купить увиденный дом, даже несмотря на внутренний разлад и сомнения, вызванные столь различными факторами, ибо отрицательные эмоции, рожденные этим состоянием разлада и сомнения, будут так или иначе влиять на их решения, а дом в их представлении будет ассоциироваться с этими эмоциями. Помимо указанных факторов, на наше решение могут влиять и другие предубеждения.

Эти предубеждения плохи тем, что они, подобно сучкам в древесине, «портят» имеющиеся у нас социальные и личные знания. Сканирование мозга показало, что предубеждения отражаются на уровне нейронной активности в соответствующих зонах мозга. Возрастной предрассудок, например, вызывает нейронную активность в зонах коры головного мозга, отвечающих за восприятия нами самих себя, а аффективная эвристика вызывает такую же активность в миндалевидном теле и соотносящихся с ним областях. Легко расценивать эти предубеждения как ошибки, но ведь в современной социальной жизни такие ошибки могут сыграть весьма существенную роль. Дело здесь даже не в этом, а в том, что наши социальные опыт и знания превосходят логику и вычисления, дающие нам возможность в большинстве социальных ситуаций реагировать быстро и вполне эффективно. Очень немногие из наших решений чисто логичны или экономичны и рационально точны, зато большинство, если рассматривать их с точки зрения социальных факторов, абсолютно разумны с позиции прошлого опыта и самой ситуации. Если же возникают ситуации (как с покупкой дома), где человека одолевают внутренний разлад и сомнения, то здесь чаще всего подключаются древние механизмы мозга, заставляющие нас избегать ситуаций, сопряженных с болью или страданием.

Когда мы принимаем решения, основными областями, участвующими в этом процессе, оказываются участки лобных долей. Лобная доля – наш главный исполнительный орган, ведь она контролирует важные когнитивные умения и навыки, такие как выражение эмоций, решение проблем, оценки, суждения и воспоминания. В процессе принятия решений, особенно если мы взвешиваем вероятные результаты, активируется та часть лобной доли, которая именуется орбитофронтальной корой. Другая область, медиальная префронтальная кора, активируется тогда, когда выбор, который нам предстоит сделать, слишком неясен и неопределен. Эти две области почти всегда принимают участие в процессе принятия решений.

В него вовлечены и другие области в зависимости от того, какое решение мы принимаем. Как нам уже известно из главы 8, вентромедиальная префронтальная кора отвечает за обработку состояний риска и страха и приходит в действие, когда мы обдумываем степень риска или вызываем в памяти болезненные воспоминания. Поэтому эта часть мозга активируется и тогда, когда мы взвешиваем ситуации, связанные с потенциальным риском, или принимаем решения, заранее вызывающие у нас чувство тревоги. В современном мире существуют различные степени риска и различные его виды, а не только риск физический. Но рискованные решения, особенно те, которые связаны с деньгами, – например, можем ли мы позволить себе взять ипотеку на крупную сумму для покупки дома, нужно ли брать в банке заем на покупку машины или следует ли оплатить электричество вовремя или лучше подождать, – короче, когда мы волнуемся относительно того, что можем, а чего не можем позволить себе в будущем, все эти состояния активируют вентромедиальную префронтальную кору нашего мозга.

Рисунок 13.2. Области мозга, отвечающие за принятие сложных решений

В социальные или нравственные решения вовлечены и другие области мозга. Например, из главы 3 мы знаем, что за такие отрицательные эмоции, как отвращение и стыд, отвечает островок – часть коры головного мозга, находящаяся глубоко внутри латеральной борозды. Помимо названных, островок осуществляет и многие другие функции, отвечая за такие аспекты, как сострадание и эмпатия, межличностный опыт и самосознание. Поэтому нет ничего удивительного в том, что эта область активируется и тогда, когда мы принимаем социальные или нравственные решения. Островок дает нам возможность принимать во внимание не только знание социума, но и оценку вероятного результата или риска, что может иметь решающее значение для нашего выбора. Исследователи, изучавшие с помощью фМРТ мозг людей в ходе их реакции на несправедливые решения, зафиксировали сильную активность именно в этой области мозга, причем и в том случае, когда они реагировали на несправедливые решения, и в том, когда они в ответ на это сами прибегали к несправедливым действиям.

Общая активность мозга может сообщить нам немало о том, как мы принимаем решения. В частности, об этом говорят пики, или всплески (так называемые потенциалы вызванной реакции (ПВР)), ясно различимые на энцефалограмме, снятой при измерении активности мозга. Из главы 10 нам известно, что эффект P600, наблюдаемый при ПВР, связан с грамматическими неправильностями. Но есть и другой эффект – P300, который связан с принятием решений. Он наблюдается, когда наше внимание сосредоточено на чем-то имеющем особое значение и отличающемся от прочих стимулов. Эффект P300 происходит на поверхности мозга и подразделяется на две части:

1) первая в наибольшей степени затрагивает лобные доли и связана с новшествами;

2) вторая в наибольшей степени затрагивает теменные доли и наблюдается, когда мы сталкиваемся с чем-то, что представляется нам невозможным или невероятным в данном контексте.

Если мы, к примеру, находимся на выставке, посвященной научно-фантастическим сериалам, то встреча с да́леком – представителем внеземной расы мутантов из британского телесериала «Доктор Кто» – не так уж невероятна, но она совершенно невероятна, если мы столкнемся с ним во время загородной прогулки. Подобная встреча, случись она в действительности, приковала бы к себе все наше внимание и вызвала бы в нашем мозге реакцию, или эффект P300.

Исследователи часто используют метод ПВР при изучении реакции людей, сталкивающихся с необходимостью принятия рискованных решений. Так, в одном из игровых заданий, входящих в серию исследований (см. Б. Шуэрман, Т. Эндрас и Н. Катман, 2012), участникам предложили сделать выбор между двумя стратегиями: стратегией с малой степенью риска, малой прибылью, но небольшими потерями и стратегией с высокой степенью риска, большой прибылью, но и с большими потерями. В целом (хотя далеко не всегда) участники отдавали предпочтение первой стратегии, сопряженной с малым риском, и исследователи зафиксировали существенную разницу в активности мозга при выборе этих двух стратегий. Эффект P300 проявляется лишь при выборе рискованных стратегий, что, по мнению ученых, обусловлено эмоциональным аспектом решений, связанных с высоким риском. Эти же решения приводят к еще одному всплеску активности мозга, так называемому эффекту P200, который связан с вниманием. Этот эффект наблюдается, когда люди встречают негативную реакцию на сделанный ими выбор.

Таким образом, в процесс принятия решений вовлекаются очень многие области мозга, но если бы нам пришлось выделять какую-то одну наиболее значимую область, то наш выбор пал бы на лобные доли. Их часто называют «пультом управления» личности, ибо они наделяют нас способностью делать выбор, управлять реакциями и эмоциями, проектировать вероятные сценарии, планировать последовательность действий и использовать силу воображения. Но лобные доли действуют не сами по себе; прочные связи, соединяющие их с миндалевидным телом, теменной долей и другими участками мозга, служат гарантией того, что наше мышление формируется и подпитывается нашими эмоциями, опытом прошлого и хранимыми в памяти знаниями. Все это в совокупности и порождает процесс мышления в целом и процесс принятия решений в частности. Да, мы делаем ошибки, но это в общем и целом чисто человеческие ошибки, поскольку мы не компьютеры и очень часто ведем себя весьма нелогично.

Сознание – еще один аспект мышления. Мы привыкли рассматривать мышление как аспект общей сознательной деятельности. Однако когда мы подходим к изучению самого сознания, оказывается, что это довольно расплывчатое понятие, отчасти потому, что наше сознание слишком изменчиво. Действительно, мы можем пребывать в состоянии бодрствования и быть настороже; можем находиться в состоянии релаксации и сна; можем концентрироваться на чем-то и намеренно фокусироваться на этом; можем заниматься повседневными делами, требующими напряженного мысленного процесса, но также и чисто расслабляющими видами деятельности, например уходом за цветами или приготовлением пищи; можем из любопытства отыскивать ту или иную информацию; можем скучать, суетиться или проявлять любое другое из многих состояний психики. Каждое из них подразумевает свой, особый вид сознания, и в течение дня нам приходится примерять очень многие из них.

На ранних стадиях изучения мозга с помощью электроэнцефалографа удалось выявить три состояния сознания (рисунок 13.3):

1) обычное бодрствование;

2) интенсивная концентрация;

3) расслабление.

Рисунок 13.3. Ритмы сознания

Как видно из рисунка 13.3, состояние обычного бодрствования высвечивает количественную вариативность электрической активности (амплитуду) и ее ритмичности (частоту). Когда мы сильно концентрируемся на чем-то, эта частота делается более плавной, плоскостной, отмеченной широкими периодами, а активность мозга обнаруживает ясно различимую ритмическую закономерность, называемую тета-ритмами. Когда мы расслаблены, частота электрической активности мозга, а заодно и амплитуда становятся значительно более «острыми», являя закономерность с небольшими и очень плотными ритмами. Эти ритмы известны как альфа-волны.

С помощью такой техники, как сосредоточение внимания, или медитация, можно научиться регулировать ритмы мозга и стимулировать активность альфа-волн. Оба эти упражнения подразумевают умение «отсеивать» отвлекающие мысли и образы, являющиеся неотъемлемой частью будничного сознания, и фокусироваться или на внутреннем осознании, или на осознании окружающей среды, с тем чтобы достичь расслабляющего или освежающего психического состояния. Ученые, изучавшие работу мозга в этих состояниях с помощью МРТ (см. Зейдан и др., 2014), обнаружили, что, когда участники опыта медитировали или применяли технику сосредоточения внимания, повышенная активность проявлялась в трех главных областях:

1) вентромедиальной префронтальной коре;

2) передней части островка;

3) передней поясной коре.

Каждая из них, как установили ученые, в той или иной степени отвечает за самосознание, что, безусловно, указывает на то, что ориентация на себя и свое самосознание является важной частью воздействия указанной техники. Эти же исследователи также обнаружили, что у людей, использующих названные методы, сразу заметно понижается общий уровень тревоги и возбуждения. Из этого они делают вывод, что одна из причин, почему эти техники столь эффективно помогают людям справляться с заботами повседневной жизни, состоит в том, что медитация позволяет им регулировать собственное самосознание и тем самым контролировать степень возбуждения.

Случай из практики: биологическая обратная связь

Альфа– и тета-волны определить относительно легко, поэтому их применяют в некоторых компьютерных играх по управлению сознанием. Игроку обычно надевают на голову шлем, состоящий из сети электродов, которые считывают электрическую активность мозга в различных его точках. Задача игрока – с помощью релаксации или концентрации внимания перемещать по поверхности экрана стрелку указателя или же активировать какие-то другие компьютерные изображения. При относительно небольшой практике некоторые пользователи очень быстро приноравливаются к подобным манипуляциям. С помощью биологической обратной связи, которую обеспечивает экран, они учатся регулировать активность своего мозга. Недавние изобретения в этой области, позволившие значительно улучшить чувствительность электродной сети, особенно в местах, где она соприкасается с моторной корой, сделали возможным начать производство игр, в которых играющие могут управлять движениями аватара на экране посредством воображаемых, или мысленных, движений.

Итак, несмотря на свое умение подстраивать свое сознание, мы, однако, до сих пор не знаем, что именно в это время происходит в мозге; этот процесс для нас по-прежнему остается загадкой, хотя мы с вами уже ознакомились с некоторыми проблемами, связанными с сознанием и мозгом. Так, в главе 3 мы рассказали о феномене слепозрения, который наблюдается в тот момент, когда человек реагирует на зрительный стимул, но остается в неведении относительно происходящего. Нечто сходное происходит и при восприятии слуховой информации, о чем мы рассказали в главе 4. Поэтому нам известно, по крайней мере, что сознание неотделимо от активности коры головного мозга, хотя подобное знание дает нам не очень много. Однако есть способы, позволяющие приблизиться к пониманию этих процессов.

Исследователи установили, что сознанием заведует (или играет в нем доминирующую роль) некая часть мозга, именуемая клауструмом, – тонкая пластинка серого вещества, состоящая в основном из интернейронов. Она расположена под большими полушариями мозга и прилегает или присоединяется к внутренней части латеральной борозды. Ее длина составляет несколько сантиметров, но при этом данная область тесно связана со всем мозгом. Никто точно не знает, какую именно функцию она выполняет, но известно, что она осуществляет связь между полушариями мозга, в частности между теми его участками, которые отвечают за внимание, а также связывает между собой чувственные области мозга с теми, которые отвечают за планирование движений.

Некоторые исследователи характеризуют клауструм как вместилище сознания. Тот факт, что он сводит воедино различные уровни информации, позволяет предполагать, что он играет важную роль в деле консолидации нашего сознания, в силу чего мы воспринимаем информацию, получаемую от различных чувств, не как отдельные и не связанные между собой фрагменты, а как единое и неразрывное целое. В одном из исследований женщина, клауструм которой подвергали сильной электрической стимуляции, полностью лишилась сознания, перестав воспринимать окружающую среду и никак не реагируя на внешние раздражители. Когда электрическая стимуляция была прервана, женщина понемногу пришла в себя, не сохранив, однако, никаких воспоминаний о пребывании в бессознательном состоянии. Это позволяет предположить, что клауструм может действовать как своего рода рубильник, или переключатель, с помощью которого можно «включать» и «выключать» сознание.

Однако это по-прежнему не объясняет, что же такое сознание и что оно собой представляет. Что же в таком случае это объясняет? Уж не степень ли активности различных участков и областей мозга? Но и здесь все не так просто. Во-первых, трудно сказать, какое психическое состояние является более сознательным по сравнению с другим, хотя мы (обычно) вполне четко распознаем разницу между сознательностью и бессознательностью: последнее состояние наступает либо во сне, либо во время анестезии. Но даже в этом случае оно трудно определимо. Прежде, изучая анестезию, ученые исходили из того, что сознание – это уровень проявляемой мозгом активности. Изучая с помощью позитронно-эмиссионной томографии мозг людей, находящихся под общим наркозом, т. е. искусственно введенных в состояние бессознательности, они установили, что кортикальная активность мозга постепенно падает, пока не становится адекватной спокойным видам сна.

Исследования деятельности мозга людей, подвергнутых различным видам анестезии, давали самые разные результаты. В некоторых из них, когда человек находился без сознания, его кортикальная активность значительно возрастала, что, как впоследствии удалось установить, объяснялось тем, что под действием наркоза блокировались отдельные нейрохимические проводящие пути, особенно те, где был задействован такой нейротрансмиттер, как глютамат. Блокировка в мозге глютамата, с одной стороны, приводила к росту общей активности мозга, а с другой – к снижению уровней сознания. В результате создавалась следующая картина: сознание как бы притупляется, хотя деятельность мозга ни на миг не прекращается.

Ну а как быть со сном? Сон – то состояние, при котором мы теряем сознание, поэтому ученые активно исследуют это состояние на протяжении многих десятилетий. Еще в 1930-е годы, исследуя общую активность мозга с помощью электроэнцефалографа, они установили, что мы за ночь проходим несколько стадий, или фаз, сна. Обычно мы проходим эти фазы поочередно, начиная с самой поверхностной и заканчивая самой глубокой, IV фазой, а затем возвращаемся вспять и повторяем этот процесс два или три раза за ночь с тем лишь исключением, что на последнем отрезке сна мы доходим только до III или даже II фазы.

Смею заметить, что это лишь одна из многих закономерностей, но есть и другие, тоже проявляющиеся во время сна. Большинству из нас известно, что дети и подростки спят значительно крепче и дольше, чем взрослые люди, и связано это с количественными изменениями, происходящими в их организме в этот период. Было высказано предположение, что «выключение» во время сна способствует росту и регуляции организма. Еще одна общая закономерность, на сей раз касающаяся взрослых индивидуумов, – то, что они в течение первых четырех часов с момента засыпания проходят сначала от трех до четырех стадий глубокого сна, затем следует период пробуждения, длящийся несколько часов, а он на последнем этапе сменяется несколькими часами поверхностного сна. Поскольку этот процесс известен не так хорошо, как процесс непрерывного сна, некоторые люди начинают убеждать себя, что они-де страдают бессонницей, зато те, кто легко принимает такой режим сна, примиряются с ним и употребляют часы бодрствования на то, чтобы сделать что-то полезное, вместо того чтобы лежать и ворчать на бессонницу. Поэтому такие люди находят этот режим столь же бодрящим и освежающим, как и режим непрерывного ночного сна.

Какой бы закономерности мы ни следовали, сон в любом случае состоит из этих четырех фаз. Эти отрезки сна названы фазами потому, что они напоминают фазы (уровни) энцефалограммы, а цифры при них указывают, насколько трудно спящему пробуждаться от этих фаз: понятно, что IV фаза гораздо сложнее для пробуждения, чем II фаза. Интересен, однако, вот какой момент: как только люди входят в фазовый цикл сна, тех спящих, которые, судя по всему, пребывают в I фазе, пробудить ото сна бывает столь же трудно, как и тех, кто находится в фазе глубокого сна. У них тоже наблюдаются быстрые движения глаз, которые, по мнению ученых, ясно свидетельствуют о сновидениях, и когда эти люди просыпаются, то подтверждают, что видели сны. Эти наблюдения привели к тому, что этот тип сна иногда называют REM-сном (от англ. REM, rapid eye movements – «быстрые движения глазами»), а иногда парадоксальным сном, поскольку он напоминает легкую дрему, хотя на самом деле это не так.

Рисунок 13.4. ЭЭГ-фазы сна

Каждая фаза сна четко соответствует ЭЭГ-схеме (см. рисунок 13.4). Как видно из рисунка, REM-сон характеризуется быстрой активностью и низким напряжением, в силу чего он мало чем отличается от стадии бодрствования, тогда как медленно-волновой (NREM; non-REM) сон характеризуется гораздо бо́льшим количеством предельно высоких и низких уровней электрической активности с периодическими «шипами» очень быстрых колебаний. Долгое время исследователи полагали, что REM-сон наступает только раз за ночь, но теперь мы знаем, что он имеет место и во время других фаз. Люди, пробуждающиеся на II фазе сна, часто сообщают о сновидениях, а лунатизм и сомнилоквия (сноговорение) обычно имеют место на III или IV фазе. Кроме того, некоторые люди, разбуженные на этих фазах, тоже сообщают о сновидениях. Однако во время этих фаз есть отрезки сна, не сопровождаемые сновидениями, поэтому быстрые движения глазами (REM) – самый надежный индикатор, свидетельствующий о сновидении.

Интересно то, что сновидение не вызывает повышение уровня активности мозга, как можно было бы ожидать. Наоборот, оно связано с тем, что исследователи (см. Ф. Сиклари и др., 2017) называют горячей зоной (областью мозга, которая охватывает теменную и затылочную доли). В этой области Сиклари с коллегами зафиксировал стабильное низкочастотное снижение активности мозга, которое ученые обычно связывают со сновидением, не важно, находится человек в фазе REM-сна или в фазе NREM-сна. По словам исследователей, это низкочастотное снижение активности мозга является куда более надежным индикатором того, видит человек сон или не видит, чем производимые им быстрые движения глаз.

Исследователи также установили, что сновидения часто влекут за собой вспышки высокочастотной активности в самых различных частях мозга. В ходе опросов участников будили во время сна и просили рассказать свои сновидения. В результате они обнаружили, что пики активности ассоциируются со специфическими сновидениями. Сны, связанные с мыслительным процессом, обычно вызывают активность мозга во фронтальных регионах, тогда как сны, связанные с перцептивным опытом, обычно привлекают к участию области в задней части мозга – во многом так же, как это происходит под действием того же опыта в состоянии бодрствования. Более того, они открыли, что те сновидения, в которых спящий видит лица других людей, вызывают активность в веретенообразной области мозга (см. главу 6), а те, где действия сопровождаются речевой деятельностью, вызывают активность в области Вернике и вокруг нее. По-видимому, то, что мы переживаем во сне, реально отражает переживаемое нами в состоянии бодрствования – по крайней мере, на уровне мозга.

Если это так, то почему же мы не разыгрываем наши сны и не претворяем их в действие? Да потому, что сон «обуздывается» древней частью нашего мозга – варолиевым мостом. Когда мы спим, варолиев мост выделяет нейротрансмиттеры, подавляющие наши двигательные нейроны, т. е. нервные клетки, передающие послания от мозга к мышцам, а без них мы не можем двигать своими конечностями. Это означает, что, пока мы спим, тело находится в своего рода параличе, хотя мозг при этом продолжает работать. Когда же мы просыпаемся, в действие вступают другие нейротрансмиттеры, которые активируют двигательные нейроны, и в результате мы опять можем двигать руками и ногами. В особо редких случаях спящие пробуждаются еще до того, как этот процесс вступил в действие, и обнаруживают себя в состоянии временного паралича, что их очень пугает. С лунатиками же все происходит как раз наоборот: они претворяют свои сны (или их часть) в реальные действия, поскольку их двигательные нейроны не подавляются.

Сон не единственная метаморфоза сознания, доступная нашему восприятию и опыту. Существуют, кроме того, различные препараты, которые тоже способны воздействовать на сознание и изменять его, и, насколько нам известно, эти препараты используются с этой целью практически во всех человеческих обществах. Так, на Западе таким препаратом, меняющим сознание и широко используемым в социуме, является алкоголь; в других обществах также распространены марихуана или кока – наркотические средства, известные своим воздействием на сознание и также до некоторой степени меняющие его. Помимо них, есть, разумеется, и многие другие препараты: одни добывают из растений или грибов и традиционно используют в специальных церемониях или священных ритуалах, другие создают искусственным путем в химических лабораториях, и большинство из них запрещены к распространению в западных обществах.

Подобные препараты не воздействуют на какую-то отдельную область или зону мозга, а меняют баланс нейротрансмиттеров в мозге в процессе передачи сообщений от одной нервной клетки к другой. Как уже говорилось в главе 2, каждое соединение между нервными клетками реагирует на определенный нейространсмиттер, а группы нейронов, реагирующих на определенные вещества, формируют в мозге и вокруг него нейронные проводящие пути. Некоторые из них (например, тракт удовольствия, о котором говорилось в главе 8) хорошо нами изучены и вполне понятны, тогда как другие, особенно те, на которые влияют специфические препараты, обозначены менее четко и потому понятны нам не до конца.

Под действием описанных препаратов баланс нейротрансмиттеров в мозге нарушается различным образом. Одни препараты снижают уровень эффективности нейротрансмиттеров, «подключаясь» к нервным рецепторам: тем самым они блокируют нормальные нейротрансмиттеры, препятствуя передаче электрического импульса от нервных клеток. Никотин действует именно подобным образом: он «оседает» на рецепторах ацетилхолина в мышцах – тех рецепторах, которые обычно принимают от мозга сигналы к действию. Блокировка этих рецепторов приводит к тому, что человек становится вялым, инертным и не склонным к какому-либо движению. Никотин обычно попадает в организм во время курения, и содержащаяся в нем окись углерода препятствует доступу кислорода в легкие, из-за чего человек испытывает недостаток энергии. Эти два фактора, действуя заодно, влияют на мозг таким образом, что он интерпретирует создаваемый ими наркотический эффект как сходный с релаксацией. Но это нервное состояние совсем не то же самое, что релаксация; оно отличается от релаксации, а кроме того, оно изменяет сознание, вводя его в несколько иное состояние.

Другие измененные состояния сознания достигаются за счет препаратов, очень сходных с природными нейротрансмиттерами. Они не тормозят нейронную активность, а, наоборот, стимулируют ее, как это делают природные нейротрансмиттеры. Марихуана и опиоиды (героин, морфин и пр.) действуют именно таким образом. Марихуана, например, по структуре очень напоминает такое химическое вещество мозга, как анадамид, поэтому и оседает на тех же рецепторах, воздействуя на болевые и перцептивные проводящие пути мозга. Препарат, извлекаемый из конопли, сегодня широко используется для лечения ВИЧ, множественного склероза и облегчения хронической боли, а также для ослабления воздействия химиотерапии у больных раком, проходящих курс лечения. Однако использование этого препарата в медицинских целях наталкивается на ряд серьезных препятствий, поскольку конопля, несмотря на то что производный от нее наркотик считается легким, во многих странах запрещена законом. Те потребители, которые балуются этим наркотиком сравнительно недолго, испытывают под его воздействием лишь чувство диссоциации (расщепления личности) и перцептивного искажения. Однако есть немало доказательств того, что при длительном использовании он приводит к тяжелой депрессии, связанной, вероятно, с инерцией, типичной для наркопотребителей.

Такие опиоиды, как морфин и героин, тоже усваиваются нейротрансмиттерами и тоже стимулируют соответствующие нейроны примерно так же, как это делают «природные» нейротрансмиттеры, а именно эндорфины и энкефалины, которые мы вырабатываем при энергичных упражнениях вроде гимнастики, при травмах или когда оказываемся в ситуации «бей или беги» (см. главу 12). Они ослабляют чувство физической боли, позволяя организму перенести потенциально сильные болевые увечья или преодолеть боль в суставах, вызываемую напряженными упражнениями. С этой целью они создают чувство эйфории, или «плывущего сознания», чем и объясняется тот факт, что люди, особенно после интенсивных упражнений, часто чувствуют себя на седьмом небе. Опиаты имитируют это состояние, создавая похожее чувство, но, будучи препаратами синтетическими, они обладают побочными эффектами и могут легко привести к зависимости. Некоторые утверждают, что активная гимнастика тоже (и по той же самой причине) может приводить к зависимости, и это действительно так. Но, как правило, мы привыкли рассматривать подобную зависимость скорее как привычку и считаем ее скорее полезной, чем вредной для человека.

После того как нейротрансмиттер выпущен в синаптическое пространство для передачи электрохимического импульса от одного нейрона другому, он снова поглощается нервной клеткой, так что его воздействие нейтрализуется. Некоторые препараты препятствуют этому повторному поглощению, так что нейротрансмиттер так и остается в синаптическом пространстве и продолжает стимулировать следующий нейрон. Один из таких препаратов – кокаин: он препятствует повторному поглощению норадреналина и дофамина, поэтому этих веществ скапливается в мозге больше, чем обычно, что создает ощущение внезапного прилива энергии и уверенности в своих силах, но при этом подавляет общую активность мозга.

При разовых употреблениях кокаин относительно безобиден, поэтому он повсеместно используется как обезболивающее средство, хотя, если его использовать для лечения физических недомоганий или истощения, он может быть опасен для здоровья. Большие дозы кокаина приводят к галлюцинациям и всякого рода маниям, а при длительном употреблении он может вызвать наркотическую зависимость. Эти эффекты еще более усугубляются при приеме его деривата, называемого в обиходе «крэк»: он не только гораздо легче проникает в мозг, в силу чего и быстрее вызывает привязанность, но и приводит к таким крайне опасным состояниям, как паранойя и агрессия. Воздержание от кокаина в случае, если существует зависимость от него, порождает чувство эмоциональной боли, так же как и ее физические симптомы.

Такой просоциальный наркотик, как метилендиоксиметамфетамин (МДМА), или «экстази», также препятствует повторному поглощению нейротрансмиттера, на сей раз серотонина. В отличие от крэка, МДМА улучшает настроение, усиливает эмпатию и оказывает особо сильное воздействие на то, как мы реагируем на социально значимые эмоциональные стимулы. Это нельзя назвать собственно эмоцией: исследования того, как у людей под воздействием МДМА меняется реакция, показали, что они не особо сильно реагируют или вообще не реагируют на другие социальные стимулы или асоциальное содержание (см. М. Уордл, М. Киркпатрик и Х. де Вит, 2014). Зато он усиливает чувство близости с другими и позитивные реакции на социальный контакт. Прежде этот наркотик не находился под запретом и потому иногда использовался при консультировании по вопросам брака: с его помощью брачных партнеров вводили в состояние релаксации, в котором они начинали разговаривать друг с другом более открыто и доверительно, отбросив прочь все мешавшие им прежде отрицательные эмоции.

МДМА не только препятствует повторному поглощению серотонина, но и стимулирует мозг, заставляя его активно выделять особые нейротрансмиттеры, в том числе серотонин (он регулирует настроение), норадреналин, или норэпинефрин (он повышает бдительность и стимулирует умеренное возбуждение), а также дофамин и окситоцин. Дофамин, как мы уже знаем, – активный агент проводящих путей мозга, например, таких, как тракт удовольствия, а окситоцин, как уже говорилось в главе 9, играет важную роль в налаживании связей и отношений. Все эти факторы, вместе взятые, оказывают мощное просоциальное воздействие на наше сознание. Таким образом, наркотики и психоактивные препараты различными путями могут влиять на наши чувства и наше видение мира, а заодно оказывают множественное воздействие на наше сознание. Но здесь возникает вполне естественный вопрос: что именно мы меняем, когда изменяем состояние своего сознания? Как трудно дать определение сознанию, точно так же трудно сказать что-то определенное и здесь: существует много различных аспектов сознания, и любой конкретный препарат может оказывать действие либо на некоторые, либо на очень многие из них. Ниже приводится перечень различных аспектов сознания, каждый из которых (либо все они) может подвергаться воздействию психоактивных препаратов или жизненного опыта в виде решительных действий или, наоборот, тихих раздумий.

Случай из практики: шпалоподбойка Финеаса Гейджа

Вероятно, самое знаменитое дело в истории нейрохирургии – это дело Финеаса Гейджа, работавшего в 1848 году бригадиром ремонтников на железной дороге. Во время взрывных работ, проводившихся на его участке, взрывной волной в воздух с силой подбросило шпалоподбойку, которая вошла в голову Финеаса, пронзив его мозг. Сила взрыва была так высока, что шпалоподбойка вошла в череп через нёбо и, пройдя через орбитофронтальную кору, вылетела наружу через темя, упав на землю на расстоянии 25 ярдов от него. В этом происшествии много поразительных вещей, но самое поразительное – что этот железный штырь не убил мастера. Он даже не потерял сознание: в течение нескольких минут после инцидента он спокойно разговаривал с товарищами, сидел, выпрямившись, в конном экипаже, пока лошадь целую милю везла его домой, а затем столь же спокойно разговаривал с приехавшими к нему врачами. Вскоре он поправился, но его личность, по словам родных и друзей, сильно изменилась. Финеас стал более нетерпелив, капризен и беспокоен и чуть что разражался градом проклятий, хотя прежде такое за ним не замечалось. Все эти перемены, понятное дело, врачи связывали с полученными им повреждениями лобных долей, но факт остается фактом: все это время он сохранял сознание, ни на секунду не теряя ощущение собственного «я».

Нет ничего удивительного в том, что среди функций, характеризующих измененные состояния сознания (они приведены в таблице выше), значатся мыслительные процессы высокого и высшего уровней и эмоциональная экспрессия. Они тоже соотносятся с активностью мозга и его отдельных частей. Мы уже знаем, каким образом мы благодаря мозгу, в особенности благодаря областям, отвечающим за распознавание лиц, речевую деятельность и даже положение тела в пространстве, взаимодействуем с другими людьми. Мы также знаем, что лобные доли мозга принимают деятельное участие в когнитивных аспектах повседневной жизни и в процессе принятия решений, как знаем и то, что они отвечают за многие аспекты социального взаимодействия с другими людьми.

Это становится наиболее очевидно, если взглянуть на один из таких аспектов, играющий особую роль в нашем взаимодействии с окружающими, – юмор. Юмор мы встречаем повсюду и сами используем его в самых различных ситуациях: чтобы развлечь друзей и знакомых, чтобы показать свою непринужденность, находясь среди определенного сорта людей, чтобы разрядить напряженную ситуацию, чтобы дать себе время еще раз прикинуть, что же происходит, и даже чтобы свыкнуться с травматическими событиями. Позволяя нам несколько по-иному и при этом эмоционально безопасно взглянуть на ситуацию, юмор дает нам возможность еще раз оценить ее и установить (или восстановить) добрые отношения с другими людьми.

Психологи различают два аспекта юмора:

1) когнитивный аспект имеет дело с пониманием;

2) аффективный аспект связан с чувствами, обусловленными этим пониманием, такими как удовольствие и наслаждение.

Хорошо развитое чувство юмора обладает терапевтическим эффектом: оно, как было доказано, повышает эффективность иммунной системы и содействует более стабильной работе центральной нервной системы в целом, а также облегчает чувство боли и дискомфорта, отвлекая внимание на забавную или смешную ситуацию.

В целом считается, что за юмор отвечает правое полушарие мозга, хотя в действительности в этот процесс вовлечены оба. Юмором в основном распоряжается префронтальная кора, т. е. часть лобных долей мозга, но его различными аспектами ведают также и другие области. Например, выделением юмористических сторон в процессе общего разговора и их оценкой занимаются височная и предлобная доли мозга. Частью этого процесса является семантический анализ – выявление смысла и подтекста слов и действий. Им, как мы уже знаем из главы 10, ведает нижняя теменная долька в левой височной доле; она же включает в себя и область Вернике, где происходит дешифровка речи. Эта область находится по соседству и тесно связана с височной извилиной, которая контролирует правила речи и языка, выявляя противоречия, вычленяя слова и выражения, выпадающие из контекста, или привлекая внимание к нарушению правил. Обе эти области активируются, когда мы сталкиваемся с нелепой или неадекватной словесной информацией, характерной для многих юмористических ситуаций.

Рисунок 13.5. Области мозга, отвечающие за юмор

За игровой и ситуативный юмор вроде мультяшных персонажей или фарсовых сцен в немых фильмах отвечают иные области мозга. А. Самсон, С. Зюсе и О. Юбер в 2008 году при помощи фМРТ провели исследование тех областей мозга, которые отвечают за юмористическую мультипликацию, и обнаружили, что нелепые ситуации тоже обрабатываются левым полушарием, но эта обработка совершается в префронтальной коре, а также в области, пересекающей височную и теменную доли. Оценкой юмора ведают миндалевидное и островковое тела обоих полушарий. Как мы уже знаем, обе эти области ответственны за эмоции, поэтому именно они выделяют в юморе аффективный элемент – ту его ипостась, которая вызывает улыбки, смех и наслаждение. А это, как нам известно по собственному опыту, может иметь существенное значение для восприятия информации.

Таким образом, быть человеком означает нечто гораздо большее, чем просто быть обработчиком информации или устройством по такой обработке. С этим не менее успешно могут справляться и компьютеры. Наш мозг тем и чудесен, что он дает нам возможность иметь дело с огромным количеством разноплановой информации, распознавая, сортируя и оформляя ее, дабы мы могли эффективно использовать ее, при этом не перегружаясь ею; дабы могли планировать, мыслить, принимать решения и полностью осознавать себя, свое «я». И в отличие от компьютера, мозг делает все это в контексте эмоциональных нюансов и социального осознания. Именно поэтому киберлюдей из сериала «Доктор Кто», лишенных всяческих эмоций, мы считаем монстрами – на это мы имеем полное право. Быть человеком – значит дарить миру тепло, доброту и эмпатию и проявлять многие другие эмоциональные нюансы – как положительные, так и отрицательные. Именно так мозг регулирует все наши эмоции; именно так он собирает и использует социальное знание, которое и делает все это возможным.

Фокусные точки

1. Решения, принимаемые человеком, в отличие от решений, принимаемых компьютером, во многом зависят от предубеждений и часто обусловлены ими. Данный фактор отражает историю нашего эволюционного развития, нашу потребность в выживании и нашу социальную природу.

2. Различным типам сознания соответствуют разные уровни активности мозга. За сознание отвечает не какая-то одна зона или область, а целая система зон и областей, поэтому клауструм (ограда мозга) особенно важен в этом плане, ибо он связан множественными связями с корковыми и подкорковыми структурами мозга.

3. Измерения, проведенные с помощью электроэнцефалографа, показывают, что у сна есть разные фазы, или уровни. Активность во сне отражается активностью соответствующих частей коры головного мозга, а наличие в варолиевом мосту тормозных синапсов указывает на то, что эти фазы, как и вызываемые ими сновидения, не влияют на организм.

4. Психоактивные препараты воздействуют на сознание двумя способами: они или меняют степень активности нейротрансмиттеров, или же сами имитируют их.

5. За юмор отвечают оба полушария; он активирует обширную область коры головного мозга, включая и такие его участки, как миндалина и островок, отвечающие за положительные эмоции.

Подводя итоги

В этой книге описаны некоторые схемы и механизмы работы мозга, хотя то, что нам удалось здесь охватить, является лишь верхушкой айсберга. Исследователи, что ни день, открывают все новые и новые нюансы в функциях мозга, и каждое техническое достижение добавляет к уже известному дополнительные сведения. Исследование мозга – увлекательнейший предмет, и я надеюсь, что обзор некоторых важных открытий в этой области доставил вам удовольствие и что по мере совершения других открытий вы будете узнавать все больше и больше.

REM-сон (парадоксальный сон) – тип сна, происходящий в первую фазу, характеризующийся быстрыми движениями глаз и сновидениями.