10.2. Физиологические условия осознания раздражителей

Мозг человека постоянно подвергается множеству воздействий. Однако осознается лишь незначительная их часть, и еще меньшая оказывается в фокусе внимания. Предполагается, что за осознан­ное восприятие значимых для субъекта раздражителей отвечает особый нервный механизм, осуществляющий интеграцию и коор­динацию нейронной активности различных участков коры больших полушарий и подкорковых структур. При этом подобный механизм не допускает до уровня сознания множество стимулов, вызываю­щих только кратковременную активацию коры, которой недоста­точно для их осознания.

Возникает вопрос, при каких нейрофизиологических условиях происходит осознание сенсорных воздействий.

Параметры стимула. Одним из главных условий осознания сти­мула является его интенсивность. Кратковременный, но сильный раздражитель всегда проникает в сознание (например, удар гро­ма). Слабые раздражители при кратковременном воздействии ос­таются неосознанными. Условием их осознания является длитель­ность предъявления. При этом наблюдается своеобразный эффект накопления или суммации: чем дольше воздействует слабый стимул, тем более вероятной становится возможность его осознания. Таким образом, слабые и очень кратковременные раздражители не осоз­наются, если нет дополнительных условий для их усиления.

Активационная «поддержка». Предполагается, что физиоло­гической основой осознания стимула является уровень активации, возникающий в результате воздействия этого стимула. При слабых интенсивностях раздражителя он недостаточен для осознания. Од­нако возможно усиление фона, на котором осуществляется вос­приятие за счет других условий. Если уровень активации структур мозга повышен, то восприятие даже слабого стимула становится более вероятным. Другими словами, дополнительной возможностью для осознания даже слабых раздражителей является усиление ак­тивирующего эффекта информации с помощью дополнительных факторов, которые являются своеобразными катализаторами про­цесса осознания.

Эти факторы играют роль «поддержки». Выделяют два наибо­лее значимых вида «поддержки»: мотивационно-аффективный и ас­социативный. Подразумевается, что при их включении дополни­тельно к сенсорной активации присоединяется активация, вызван­ная деятельностью эмоциональных и ассоциативных центров, свя­занных с памятью. Другими словами, слабые стимулы с большей вероятностью будут опознаны, если они являются эмоционально значимыми для человека или связаны с каким-то предшествую­щим опытом. Таким образом, перевод неосознаваемой информации в сферу сознания обеспечивается взаимодействием по крайней мере трех звеньев: специфического сенсорного, мотивационно-аффективного и ассоциативного. Возможности осознания стимула в конкрет­ном случае зависят от степени актуализации каждого звена и их соотношения.

Нейронные механизмы осознанного восприятия. Перечис­ленные выше факторы дают представление об условиях, способст­вующих осознанию слабых раздражителей, действующих на уров­не мозга как целого. Для понимания нейронных механизмов, ле­жащих в основе осознанного восприятия, особый интерес пред­ставляют модели Е.Н.Соколова (1996) и Р. Наатанена (1998).

В модели Е.Н. Соколова механизм возникновения субъективно­го образа связан с активацией гностических нейронов, которые распо­ложены на вершине пирамиды, образуемой нейронами — детектора­ми, осуществляющими выделение отдельных признаков объекта (см. главу 5.2). Возбуждения, поступающие из таламуса, сначала достига­ют нейронов-детекторов отдельных признаков, образуя своеобразные карты, или экраны, возбуждения. При этом элементарный признак вы­зывает максимум возбуждения в отдельной точке этого гипотетиче­ского экрана. На другом уровне пирамиды находятся комплексные при­знаки, которые образованы комбинациями элементарных признаков, они представлены в виде максимумов возбуждения на картах сложных детекторов. Как полагает Е.Н.Соколов, необходимым условием каж­дого осознанного восприятия является активация пирамиды гештальта, которая возникает при поступлении активирующих влияний из мо­дулирующих систем мозга. Такая активированная гештальт-пирамида иерархически организованных нейронов представляет базисный ме­ханизм актов сознания (Соколов, 1996).

В соответствии с моделью Р. Наатанена сенсорные процессы как таковые не обеспечивают осознанного восприятия, они образуют только его сенсорно-информационный базис, или содержание. Воз­никнет «осознанный образ восприятия» или нет, зависит от сенсор­ных свойств стимула, вызывающих внимание. Предполагается, что помимо системы детекторов признаков, сенсорный вход одновре­менно активизирует также другую функциональную систему — си­стему сенсорного анализа, избирательно чувствительную только к появлению или исчезновению энергии стимула.

"имение в психофизиологию.

Речь идет о системе так называемых детекторов переходных про­цессов, определяющих наличие сенсорных событий, независимо от их качественных особенностей. Именно эта система будет превра­щать субъективно неощущаемые сенсорные события в факт осоз­нанного восприятия, но только в тех случаях, когда реакция, вызван­ная стимулом в системе детекторов переходных процессов, превы­сит некоторый порог. Таким образом, согласно модели осознанное восприятие возникает только в том случае, когда уровень возбуж­дения системы детекторов переходных процессов достаточен, что­бы активизировать исполнительский механизм, задача которого ана­лизировать информацию, поступающую от детекторов существен­ных признаков.

Из этого следует, что паттерн активации системы детекторов признаков, закодированный в механизме сенсорной памяти, всту­пает в контакт с семантической информацией, хранящейся в долго­временной памяти и может, следовательно, обеспечить условия для осознанного восприятия в виде, например, акустического образа хо­рошо знакомого звукового сигнала.

Семантическая активация, однако, далеко не всегда сопровожда­ется возникновением осознаваемого образа. Другими словами, сен­сорные и семантические процессы имеют собственные пороги ак­тивации, отличные от порога активации системы детекторов пере­ходных процессов, обеспечивающей осознанное восприятие. Суще­ствованием собственных порогов сенсорной и семантической акти­вации, которые ниже порогов осознанного восприятия, можно объ­яснить данные о наличии своеобразного «подпорогового» возбу­ждения, вызываемого стимулами, которые не обнаруживаются на поведенческом уровне.

Сходным образом существование таких дифференциальных по­рогов может объяснять те факты, что пациенты с определенным поражением мозга способны руководствоваться сенсорной инфор­мацией, но не осознавать ее. Этот феномен получил название «сле­пого взора», поскольку фиксирует возможность зрительного раз­личения без осознания.

Согласно вышеизложенному «путь» сенсорных сигналов из об­ласти неосознаваемых ощущений к осознанию образа восприятия включает этап подключения внимания к сенсорной памяти. Более того, сигнал активации внимания, генерируемый механизмом де­текторов переходных процессов, варьирует во времени и вызывает переключение внимания только в том случае, когда его величина превысит некоторый порог. По-видимому, этот порог оказывает­ся достаточно низким в ситуации предвосхищения, когда внима­ние заранее антиципирующим образом направлено на стимул.

Неосознаваемое восприятие. Наряду с осознаваемыми психи­ческими процессами существует большая область бессознательных психических явлений, в частности, неосознаваемое восприятие. В 50 — 60-е годы в зарубежной психологии было проведено много экс­периментальных исследований, посвященных проблеме неосозна­ваемого восприятия и перцептивной защиты.

В этих исследованиях изучали, влияет ли эмоциональное содер­жание слов на эффективность их восприятия, опознания и запоми­нания. Типичный эксперимент включал определение «порогов опоз­нания» для различных слов — нейтральных и эмоционально окрашен­ных. В общем, было установлено, что для правильного опознания слов, вызывающих негативные ассоциации (например: проститутка, наси­лие, смерть), испытуемым требуется больше времени, чем для опо­знания нейтральных слов (например: дерево, ручка). Это дало осно­вания предполагать, что некоторый психологический механизм конт­ролирует эмоциональное содержание слов в процессе их восприятия и может каким-то образом влиять на опознание слов, удерживая «уг­рожающие» слова вне осознанного восприятия. Хотя эти эксперимен­ты по перцептивной защите были несовершенны, (в них, например, не контролировали длину слов, частоту их встречаемости и т.д.), об­наруженные в них эффекты нашли подтверждение и в некоторых более поздних и более тщательных экспериментах (Купер, 2000).

В отечественной науке экспериментальное изучение неосозна­ваемого или подпорогового восприятия было осуществлено Г.В.Гершуни (1977) путем сопоставления объективных показателей ориен­тировочной реакции (КГР, расширение зрачка, блокада альфа-рит­ма) и субъективных отчетов испытуемых при предъявлении очень слабых звуковых или электрокожных раздражителей. В этих иссле­дованиях было показано, что ориентировочная реакция на слабый стимул может возникать, независимо от субъективных отчетов испытуемых.

В психофизиологии для изучения описанных выше явлений не­осознаваемого восприятия и перцептивной защиты использовали метод регистрации вызванных потенциалов (см. главу 2). В ряде экс­периментов с предъявлением эмоционально значимых и нейтраль­ных слов было показано, что ответы мозга на эти стимулы и субъ­ективные отчеты испытуемых о виденном не всегда совпадают. Бы­ло установлено, что информация о внешнем раздражителе по спе­цифическим сенсорным путям поступает в соответствующие про­екционные зоны коры и перерабатывается там независимо от то­го, находится человек в сознании или без сознания. Наиболее суще­ственным оказался тот факт, что наличие ВП (ответа на стимул) в проекционных зонах коры не означает, что человек осознает, ка­кой именно стимул ему предъявили (Костандов, 1983).

Следовательно, для осознания сигнала недостаточно пере­работки информации в проекционных зонах коры, должен сущест­вовать нервный механизм, обеспечивающий дополнительные усло­вия осознания сигнала. Этот механизм, по мнению Э.А.Костандова, осуществляет интеграцию нейронной активности различных участков коры больших полушарий и подкорковых структур с це­лью наилучшего восприятия значимого сигнала. Очевидно, пишет Э. А.Костандов, следует признать существование в мозге чувстви­тельного механизма, реагирующего на физически очень слабые, но психологически значимые для данной личности раздражители. Этот механизм не обеспечивает осознание эмоционально значи­мого раздражителя, но активизация этого механизма может при­водить к целому ряду биоэлектрических и вегетативных реакций, а также к изменению некоторых психологических функций и состо­яний (Костандов, 1983).

: 10.3. Мозговые центры и сознание

Клиницистами давно замечено, что сознание сохраняется после удаления или поражения относительно небольшого участка ко­ры больших полушарий, но оно неизбежно исчезает, теряется, ес­ли в результате патологического воздействия нарушаются некото­рые подкорковые структуры, в первую очередь, в диэнцефальной области.

Значение глубоких структур мозга. Открытие в 50-е годы ре­тикулярной формации и в частности неспецифического таламуса и установление их роли в активации коры больших полушарий поз­волило ряду исследователей отождествить сознание с активностью этих систем. Эксперименты известных нейрофизиологов У.Пенфилда, Х.Джаспера и ряда других, подтвердившие важнейшую роль подкорковых структур и прежде всего ретикулярной формации для проявления сознания, дали основание предположить существо­вание гипотетической центрэнцефалической системы, отвечаю­щей за сознание.

Хотя в дальнейших исследованиях идея центрэнцефалической си­стемы была отвергнута, но значение ствола мозга и подкорки в обес­печении функций сознания не вызывает сомнения. Модулирующие системы мозга (ретикулярная формация и лимбическая система) имеют решающее значение не только для поддержания уровня бодр­ствования, но и для обеспечения энергетического аспекта созна­ния. Кроме того, по-видимому, структуры подкорки могут опре­делять не только энергетическую, но и информационную состав­ляющую сознания.

Видная роль здесь отводится такой структуре как гиппокамп. Значение гиппокампа в обеспечении содержания сознания объяс­няется той ролью, которую тот играет в процессах памяти (см. гла­ву 7.2). Однако, несмотря на несомненный вклад гиппокампа и лимбической системы в целом в обеспечение содержания сознания, ин­формационный аспект сознания формируется, в основном, за счет деятельности коры больших полушарий.

Функции коры больших полушарий. Для понимания роли ко­ры в обеспечении сознания важны представления, сформулирован­ные американским физиологом Ф. Маунткаслом (1981) об ансамб­левой организации коры (см. главу 1.4). Его концепция опирается на ряд положений: 1) кора головного мозга состоит из ансамблей, образованных колонками нейронов, функция которых получение и переработка информации, колонки различаются по источнику по­лучаемых сигналов и по мишеням, к которым они адресуют соб­ственные сигналы; 2) однотипные по функциям ансамбли нейронов Могут объединяться в более крупные единицы — модули, осуществляющие более сложную переработку информации; 3) модули функционируют в составе обширных петель, по которым информация не только передается из колонок в кору, но и возвращается обратно. Модуль фактически представляет собой морфофункциональную единицу переработки информации в коре. Модули группируются в более крупные объединения, образующие зоны коры. Описанный способ строения коры образует так называемые «распределенные» системы, которые обеспечивают условия для реализации самых сложных психических функций, в том числе и сознания. Описанные выше нейрофизиологические феномены такого типа как повтор­ный вход возбуждения или синхронизация электрической активно­сти нейронов естественным образом реализуются в распределен­ных системах.

Последние обладают также еще одной особенностью: поскольку продукция этих систем не может быть результатом деятельности только одного модуля, выпадение одного или более модулей не мо­жет пресечь ее функционирование. Благодаря этому, распределенные системы коры мозга обладают голографическим принципом функци­онирования. Распространение свойств голограммы на функции коры мозга означает, что информация в коре мозга распределена, и вы­ключение какой-то части системы ( в допустимых пределах) приво­дит к ослаблению функции, а не к ее потере (Прибрам, 1975).

Сознание и межполушарная асимметрия. Еще в середине XIX века выдающийся ученый Г. Фехнер рассматривал сознание как атрибут мозговых полушарий и полагал, что целостность моз­га является существенным условием единства сознания. Если бы можно было разделить мозг по средней линии, рассуждал он, то это привело бы к чему-то вроде удвоения личности. Подобная опера­ция по рассечению мозолистого тела, была проведена почти столе­тие спустя Р.Сперри и другими. Ее результаты указывают на от­дельную специфическую локализацию в обоих полушариях разных функций мозга, связанных с сознанием.

Принципиальная важность положения о том, что именно мозг в целом является носителем сознания, отчетливо прослеживает­ся в клинических исследованиях, направленных на изучение специ­фики нарушения сознания вследствие избирательного поражения правого или левого полушария у правшей и левшей, которые ока­зываются резко отличающимися (Брагина, Доброхотова, 1990).

У правшей при поражении правого полушария наиболее час­тыми оказываются нарушения сознания с явлениями утраты чув­ства реальности и собственной личности. Окружающий мир может потерять для них свое объективное значение. В некоторых слу­чаях больные воспринимают только половину внешнего мира, при­чем расположенную справа от него, левая половина воспринима­емого мира заменяется прошлыми воспоминаниями.

При поражении левого полушария возникают иные состояния сознания с «провалами мыслей» или, напротив, переживанием мно­жества мыслей, мешающих друг другу. Нередки случаи кратко­временного отключения сознания или так называемые сумеречные состояния сознания, при которых больной может сохранять психо­моторную активность.

Иную картину изменения сознания дают поражения полушарий у левшей. У них особенности нарушения сознания не так сильно зави­сят от стороны повреждения мозга. Преобладают галлюцинаторные феномены, причем галлюцинации неотчетливы, смазаны и полимо­дальны (зрительные, слуховые, осязательные и т.д.). По интенсивно­сти переживания галлюцинации у левшей почти равны силе реаль­ных событий, кроме того они многократно повторяются. Иногда у этих больных наблюдаются особые экстрасенсорные способности, например: кожное зрение, восприятие того, что находится вне пре­делов достигаемости зрительного пространства и другие.

Н.Н.Брагина и Т.А.Доброхотова выдвигают гипотезу, что созна­ние есть свойство пространственно-временной организации головно­го мозга, в которой координированная деятельность полушарий до­стигается за счет особой временной организации их парной работы, когда правое полушарие адресуется к настоящему и прошлому опы­ту человека, а левое — к настоящему и будущему. Хотя эта гипо­теза пока больше напоминает метафору, она интересна тем, что об­ращает внимание на необходимость включения фактора времени в изучение психофизиологических механизмов сознания.

Парапсихологические феномены. Еще одна загадка человече­ской психики и сознания может быть связана с особенностями правополушарной обработки информации. Речь идет о феноменах, на­зываемых парапсихологическими — таких, например как ясновидение, телепатия и т.п. Несомненно, что в решении этой проблемы необходимо накопление и тщательная проверка эмпирического ма­териала, который подтверждал бы наличие подобных явлений. Тем не менее, существенно, что современная наука о мозге не нала­гает принципиального запрета на существование таких феноменов. Последнее связано, в первую очередь, с особыми возможностями правого полушария в обработке информации.

Многочисленные данные говорят о том, что правополушарные ком­поненты механизмов обработки информации не подчиняются прави­лам формальной логики, не связаны законами причинно-следствен­ных отношений и не ограничены рамками вероятностного прогноза, поэтому их участие в так называемом «сверхчувственном» восприятии не может быть априорно отвергнуто. Первые и пока единичные ис­следования, проведенные в этом направлении (телепатические се­ансы во время быстрого сна и при выключении левого полушария мозга) свидетельствуют об особой роли правого полушария в обес­печении сверхчувственных явлений психики и сознания.