Mozg_i_coznanie_Almanakh

Начиная с 1950-х гг., когда появились более совершенные методы исследования человеческой психики и мозга, стало очевидно, что доводы, кото4 рыми Фрейд подкреплял свои теории, в научном отношении довольно шатки. Главным методом его работы был не научный эксперимент в строго кон4 тролируемых условиях, а простое наблюдение за пациентами в психиатрических клиниках. Между тем для лечения таких больных все чаще стали применять лекарства, и биологический подход к изучению психических заболеваний мало-помалу начал вытеснять психоанализ. Будь Фрейд в то время жив, скорее всего он даже приветствовал бы такой поворот событий. Пользовавшийся при жиз4 ни репутацией выдающегося невролога, он не раз отмечал, что «описания человеческой психики стали бы более совершенными, если бы мы могли заменить психологические понятия физиологиче4 скими и химическими терминами». Но в распоря4 жении Фрейда не было тех научных подходов, бла4 годаря которым сегодня мы знаем, как устроен мозг здоровых людей и неврастеников.

В начале 1980-х гг. понятия Ego и Id считались безнадежно устаревшими даже в некоторых пси4 хоаналитических кругах. Фрейд стал историей. Согласно психологическим представлениям, при4 шедшим на смену фрейдистской теории, люди, испытывающие депрессию, чувствуют себя несча4 стными не потому, что в раннем детстве пережили некие травматические события, а потому, что в их головном мозге нарушилось равновесие между опре4 деленными химическими соединениями. Однако психофармакологи не предложили взамен психо4 анализу никакой всеобъемлющей теории личнос4 ти, эмоций и мотиваций.

Сегодня ученые вновь пытаются создать общую теорию функционирования человеческой психи4 ки. Самое удивительное то, что она не слишком отличается от той, что была выстроена Фрейдом

ОБЗОР: МОДЕЛИ ПСИХИКИ

•Долгие годы в психологии и психиатрии господство# вали концепции Фрейда о бессознательных влечениях, Я (Ego), Оно (Id) и т.д. Достижения нейрохимии и ней# рофизиологии мало-помалу оттеснили эту модель на зад# ний план. Нейробиологи стали объяснять психические процессы нейронной активностью мозга.

•Однако последние попытки связать воедино имею# щиеся неврологические данные привели к возникнове# нию химической концепции психики, которая под# тверждает правильность теоретических представлений Фрейда. Все большее число ученых во всем мире меч# тает объединить неврологию и психиатрию в рамках единой теории.

Молодой Зигмунд Фрейд (1891 г.)

100 лет назад. Согласия нейробиологи достигнут не скоро, но они все чаще приходят к мнению, вы4 сказанному Эриком Канделом, лауреатом Нобелев4 ской премии по физиологии и медицине 2000 г.: «Психоанализ просто-напросто и по сей день оста4 ется наиболее связной и логически обоснованной концепцией функционирования нашей психики».

Фрейд возвращается — и не только в теории. Почти во всех крупных городах мира возникли междисциплинарные научные группы, объеди4 нившие исследователей, которые прежде пред4 ставляли враждебные друг другу нейробиологию и психоанализ. Тесное взаимодействие таких кол4 лективов привело к возникновению Международного нейропсихоаналитического общества, ежегодно про4 водящего конгрессы и издающего популярный жур4 нал «Нейропсихоанализ» (Neuro-Psychoanalysis). В редакционный совет издания входят такие при4 знанные авторитеты в области современной пове4 денческой нейробиологии, как Антонио Дамасио (Antobio R. Damasio), Эрик Кандел, Джозеф Леду (Joseph E. LeDoux), Бенджамин Либет (Benjamin Libet), Як Пенксеппо (Jaak Pankseppo), Вилаянур Рамачандран (Vilayanur S. Ramachandran), Дэниел Шектер (Daniel L. Schacter) и Вольф Зингер (Wolf Singer).

Совместными усилиями нейробиологи и психо4 аналитики закладывают фундамент теории, кото4 рая, по словам Кандела, станет «новым интеллекту4 альным каркасом психиатрии» и окажет на эту науку такое же влияние, какое оказала теория эволюции

Дарвина на молекулярную генетику. В то же время нейробиологи обнаруживают все новые эксперимен4 тальные подтверждения фрейдовских идей и при4 стально изучают биохимические и физиологические механизмы описанных им психических процессов.

Подсознательная мотивация

Когда Фрейд сформулировал главное положение своей теории: психические процессы, определяю4 щие наши повседневные мысли, чувства и намере4 ния, возникают у нас неосознанно, — его современ4 ники в один голос заявили, что это невозможно. Однако последние исследования не только под4 тверждают существование неосознаваемых пси4 хических процессов, но и указывают на то, что они играют в человеческой психике решающую роль. Так, например, было показано, что поведение паци4 ентов, неспособных вспомнить некоторые события

своей жизни, произошедшие после повреждения мозговых структур, ответственных за хранение памяти, в действительности находится под влия4 нием этих забытых событий. Специалисты в области когнитивной нейробиологии говорят о различных системах памяти, осуществляющих эксплицитную (осознаваемую) и имплицитную (неосознаваемую) переработку информации. Такие же формы памяти различал и Фрейд.

Кроме того, ученые идентифицировали системы неосознанной памяти, опосредующие эмоцио4 нальное обучение. В 1996 г. нейрофизиолог из Нью-Йоркского университета Джозеф Леду обнару4 жил существование корково-подкоркового нервно4 го пути, соединяющего центр переработки сенсор4 ной информации с примитивными структурами головного мозга, порождающими реакции страха. Поскольку этот путь проходит через гиппокамп

Окончательный вариант модели человеческой психики Фрейд создал в 1933 г. (справа). Пунктирные линии обозначают границу между осо# знаваемыми и неосознаваемыми психическими процессами. Super-Ego (Сверх-Я) подавляет инстинктивные побуждения (Id, или Оно), не давая им разрушать рациональную мысль. Большинство рациональных психи# ческих процессов (Ego, или Я) также носит автоматический и бессозна# тельный характер, так что осознанными переживаниями человека, тесно связанными с восприятием, управляет лишь небольшая часть Ego (вы# пуклость над Предсознанием). Между Ego и Id идет непрерывная борьба за доминирование. Сверх-Я запрещает Ego выполнять желания Id. Про# веденное недавно неврологическое картирование мозга (внизу) совпа# дает со схемой Фрейда. Мозговой ствол и отвечающая за инстинкты и мотивацию лимбическая система соответствуют фрейдовскому Id. Вентральную лобную область, контролирующую избирательное тор# можение, дорсальную фронтальную область, контролирующую само# сознание, и корковую область, расположенную в задней части мозга и отвечающую за восприятие внешнего мира, можно отождествить с фрейдовскими Ego и Super-Ego.

Дорсальная

фронтальная

кора

Вентральная

фронтальная

кора

Super5Ego

EGO

ПРЕДСОЗНАНИЕ

Задняя кора

Ствол мозга

(отдел мозга, отвечающий за формирование осо4 знанной памяти), текущие события, как правило, вызывают у нас бессознательные воспоминания об эмоционально важных моментах прошлого, порождая вполне осознаваемые, но кажущиеся нам абсолютно иррациональными ощущения (например, некоторых людей немного пугают бородатые мужчины).

Нейробиологи обнаружили, что основные структуры мозга, ответственные за формирование эксплицитной памяти, в течение двух первых лет жизни ребенка не функционируют. Этот факт пре4 красно объясняет феномен, названный Фрейдом инфантильной амнезией. Как полагал ученый, мы не то чтобы забываем свои первые впечатления — мы просто не можем вспомнить их на уровне сознания. Однако это не означает, что следы таких событий не влияют на чувства и поведение взрослого человека. Едва ли найдется хоть один современный специалист в области нейробиоло4 гии развития, который не согласился бы с тем, что ранние впечатления (особенно связанные с обще4 нием между матерью и ребенком) влияют на фор4 мирование нервных связей в головном мозге, а следовательно, и накладывают неизгладимый

На мозговых сканах отчетливо различимы повреж5 дения тканей, вызывающие нарушения психологи5 ческих функций, которые Фрейд изучал лишь кли5 нически. Проведенное недавно томографическое исследование пациента, сочинявшего невероятные истории о своей жизни, выявило повреждение пояс5 ной извилины (стрелка) — части медиальной фрон5 тальной доли коры. Фрейд сказал бы, что эта струк5 тура не дает подсознательным желаниям изменять рациональное самосознание человека.

отпечаток на будущую личность и психическое здоровье человека. И тем не менее осознанно вспомнить какое-либо из ранних впечатлений мы не в состоянии. Ученым становится все очевиднее, что наша психическая активность в значительной мере мотивируется подсознательно.

Вытеснение реабилитировано

Недавние исследования подтвердили и другое предположение Фрейда: мы активно вытесняем неприятную информацию в область подсознатель4 ного. Самая нашумевшая работа была проведена на больных анагнозией специалистом по поведен4 ческой неврологии из Калифорнийского универси4 тета в Сан-Диего Вилаянуром Рамачандраном. Повреждение правой теменной области коры приводит к тому, что люди перестают осознавать присущие им серьезные физические дефекты (например, паралич конечности). После того как Рамачандран искусственно активировал правое полушарие у одной из таких больных, она вдруг поня4 ла, что ее левая рука парализована, а главное — осознала, что в таком состоянии рука пребывала восемь дней с момента инсульта. Таким образом, пациентка не только осмыслила свой дефект, но, оказывается, и бессознательно регистрировала его в памяти все восемь предшествующих дней.

Показательно, что, когда искусственная стиму4 ляция мозга прекратилась, больная не только верну4 лась к убеждению, что с рукой у нее все в порядке, но даже забыла тот отрывок разговора с врачом, где признавала свой недостаток (все прочие подробности этой беседы в ее памяти сохрани4 лись). Такие факты заставляют предполагать, что память действительно подавляется избиратель4 ным образом. Наблюдения за этой больной убеди4 ли ученого в реальности феномена вытеснения, составляющего краеугольный камень классичес4 кой теории психоанализа.

Аналогичный феномен был выявлен и у людей с интактным мозгом. Исследования показывают, что если явственные эффекты вытеснения можно вызвать у обычных людей в безобидной лабора4 торной обстановке, то в травмирующих ситуациях реальной жизни они должны быть выражены в гораздо большей степени.

Принцип удовольствия

Однако Фрейд пошел в своих рассуждениях еще дальше. Он не только утверждал, что наша пси4 хическая жизнь имеет подсознательную природу, но и что вытесненная часть подсознательной психики функционирует не по принципу реаль4 ности, управляющему сознательным Ego, а совсем

по другим законам. Эта форма подсознательного мышления всецело определяется желаниями, бес4 печно игнорируя и законы логики, и ход времени.

Если Фрейд прав, то повреждение тормозных структур головного мозга (место локализации «подавляющего» Ego) должно освобождать от пут иррациональные, руководствующиеся лишь жела4 нием, формы психической активности. Именно это и наблюдается у больных с поврежденными участками фронтальной лимбической области мозга, контролирующей важнейшие характерис4 тики самосознания. Для таких пациентов свойст4 венно нарушение памяти, получившее название синдрома Корсакова: они не осознают, что страда4 ют амнезией, а потому заполняют провалы в памя4 ти выдуманными историями — конфабуляциями.

Недавно нейропсихолог из Даремского уни4 верситета Айкатерини Фотопулу (Aikaterini Fotopoulou) в моем присутствии наблюдал одного из таких больных. Ни на одном из ежедневных 50-минутных сеансов, проводившихся 12 дней подряд, пациент не мог вспомнить, что видел меня когда-нибудь прежде и что недавно ему была сделана операция по удалению опухоли лобных долей, которая и стала причиной амнезии. Он пребывал в полной уверенности, что с ним все

впорядке, а когда его спрашивали о шраме на голо4 ве, сочинял неправдоподобную историю об удале4 нии зуба или операции на сердце. Пациент дейст4 вительно перенес хирургические вмешательства, но это было много лет назад, и, в отличие от опера4 ции на мозге, завершились они успешно.

На вопрос «Кто я?» больной в разные дни отве4 чал, что я — его коллега, собутыльник, клиент, консультирующийся с ним по вопросам професси4 ональной экспертизы, член спортивной команды, за которую он играл в колледже, и, наконец, меха4 ник, ремонтирующий один из его многочисленных автомобилей (таковых у него не было вовсе). Этим выдумкам соответствовало и его поведение: то он обводил кабинет взглядом в поисках кружки с пи4 вом, то смотрел в окно на воображаемую машину.

Поражает то, что содержание вымыслов опреде4 ляется желаниями пациента. Айкатерини Фотопулу подтвердил это, проведя количественный анализ последовательной серии из 155 конфабуляций больного. Его выдумки носили далеко не случай4 ный характер — их породил «принцип удоволь4 ствия», которому Фрейд отводил главную роль

вуправлении бессознательной психикой. Наш па4 циент попросту воссоздавал реальность в соответ4 ствии со своими желаниями. Аналогичные наблю4 дения были сделаны многими исследователями, которые, однако, не являются психоаналитиками,

Альманах «МОЗГ И СОЗНАНИЕ»

В 1895 г. Фрейд, надеясь на то, что для объяснения пси# хических процессов ученые будут пользоваться не пси# хологическими, а биологическими понятиями, сделал этот набросок нервного механизма вытеснения (вверху). Неприятные воспоминания обычно активиру# ются неким стимулом (Qn, дальний слева), направляю# щимся от нейрона к нейрону b (внизу). Но если другие нейроны (вверху справа) окажут подавляющее воздей# ствие, нейрон «альфа» (справа от а) может блокиро# вать проведение сигнала и, таким образом, предотвра# тить активацию. На рисунке Фрейд (снимок сделан в конце жизни ученого) изобразил нейроны разделенны# ми узкими щелями. Два года спустя синапсы были обна# ружены английским ученым Чарлзом Шеррингтоном.

а специализируются в области когнитивной ней4 робиологии. Тем не менее все они интерпретируют свои открытия в рамках теории Фрейда. Они утверждают, что приводящее к конфабуляциям повреждение фронтальной лимбической области мозга ухудшает механизмы когнитивного кон4 троля, обеспечивающие нормальное восприятие реальности, и снимает блокаду с подсознательных влияний на восприятие, память и суждения.

Зверь внутри

Фрейд полагал, что принцип удовольствия потворствует проявлению примитивных живот4 ных побуждений. Мысль, что поведением управля4 ют потребности, направленные на достижение одной-единственной цели — плотской самореали4 зации, его викторианские современники воспри4 няли как кощунство. За последующие десятилетия общественное возмущение поутихло, а сами пред4 ставления Фрейда о человеке как о животном под4 верглись изрядной переработке когнитивными психологами.

141

Сегодня они возвращаются к нам в первоздан4 ном виде. Некоторые исследователи считают, что инстинктивные механизмы, управляющие чело4 веческими мотивациями, в действительности оказались примитивнее, чем представлял Фрейд. Основные системы эмоционального контроля

учеловека, его родственников-приматов и других млекопитающих устроены одинаково. Те части нашего мозга, что ведают активностью глубинных пластов психики (фрейдовское Id), в химическом и функционально-анатомическом отношении мало чем отличаются от соответствующих отде4 лов головного мозга домашних животных.

Однако современные нейробиологи не согласны

сфрейдовским разделением человеческих ин4 стинктов на сексуальные и агрессивные. Благода4 ря наблюдениям за больными с повреждениями различных отделов нервной системы, изучению действия разнообразных препаратов и искусст4 венной стимуляции мозга они идентифицировали

умлекопитающих четыре основные системы, ответственные за инстинктивное поведение жи4 вотных. Это — поисковая система (или система вознаграждения); система гнева и ярости; система страха и тревоги и, наконец, система паники, контролирующая сложные инстинкты, управляе4 мые социальными взаимоотношениями. Актив4 ность этих систем головного мозга регулируется нейротрансмиттерами — химическими вещества4 ми, опосредующими обмен сигналами между нерв4 ными клетками мозга.

Система вознаграждения, за активность кото4 рой отвечает дофамин, напоминает фрейдовское либидо. Согласно Фрейду, сексуальное влечение представляет собой систему, чья активность направлена на поиск удовольствия и которая ини4 циирует значительную часть наших взаимодей4 ствий с окружающим миром. Как показывают иссле4 дования, нервный субстрат системы вознаграж4 дения принимает самое непосредственное участие в развитии почти всех форм наркоманий и других форм патологических пристрастий. В этой связи интересно отметить, что ранние эксперименты Фрейда с кокаином (проведенные им на самом се4 бе) бесповоротно убедили его в том, что система либидо должна иметь под собой определенную нейрохимическую основу. В отличие от своих последователей, Фрейд не видел смысла проти4 вопоставлять психоанализ психофармакологии и с оптимизмом ожидал того дня, когда энергией Id можно будет непосредственно управлять с по4 мощью химических веществ. Сегодня лучшим подходом к лечению психических заболеваний при4 нято считать схемы, сочетающие психотерапию

сприемом психоактивных препаратов. Исследова4 ния, проведенные с помощью современных мето4 дов нейровизуализации, показывают, что воздей4 ствие на мозг «разговорной терапии» сравнимо

сэффектами психопрепаратов.

Сон и сновидения

Новое звучание приобретают сегодня и пред4 ставления Фрейда о сне и сновидениях. Созданная им теория ночных видений как мимолетных про4 блесков подсознательных желаний подверглась сокрушительной критике в 1950-е гг., когда был открыт быстрый, или парадоксальный, сон и вы4 явлена его тесная связь со сновидениями. А когда в 1970-е гг. ученые обнаружили, что цикл сна регулируется ацетилхолином — веществом, выра4 батываемым лишенной какой-либо «психической деятельности» частью мозгового ствола, фрейдов4 ская теория, казалось, рухнула окончательно. Было показано, что быстрый сон возникает авто4 матически, через каждые 90 минут, а контроли4 руют процесс мозговые структуры и вещества, не имеющие никакого отношения к эмоциям и мо4 тивации. Это открытие заставило ученых предпо4 ложить, что сновидения лишены какого-либо смысла: это, дескать, всего лишь обрывочные истории, порождаемые высшими отделами головно4 го мозга в ответ на хаотическую корковую актив4 ность, вызванную быстрым сном.

Однако позднее было установлено, что быстрый сон и сновидения — два совершенно различных феномена, регулируемых разными, хотя и взаимо4 действующими между собой механизмами. Оказа4 лось, что сновидения генерируются сетью мозговых структур, сосредоточенных в той части переднего мозга, которая ведает инстинктами и мотива4 циями. Это открытие породило множество теорий сновидений, причем некоторые из них мало чем отличаются от представлений Фрейда. Присталь4 ный интерес ученых вызвало наблюдение, сделан4 ное сотрудниками нашей лаборатории: повреж4 дение некоторых волокон в глубоких слоях лобной коры приводит к полному прекращению снови4 дений, сопровождающемуся общим ослаблением мотивированного поведения человека. Это повреж4 дение было в точности таким же, что и в случае хирургической операции (префронтальной лей4 котомии), к которой прежде прибегали нейрохи4 рурги, чтобы избавить больных от галлюцинаций и бреда. В 1960-х гг. пациентам с этой целью назначали препараты, подавляющие активность дофамина в тех же самых системах мозга. Таким образом, вполне вероятно, что главным генерато4 ром сна служит система вознаграждения.

Главная задача

Возвращение теорий Фрейда на авансцену современной психологии приветствуют далеко не все. Представителям старшего поколения психо4 аналитиков трудно смириться с тем, что молодые коллеги с легкостью подвергают священные догмы психоанализа проверке новейшими методами биологического анализа. Однако многие «старики» по обе стороны Атлантики относятся к этому впол4 не лояльно. Пример тому — маститые психоанали4 тики, входящие в редакционный совет журнала «Нейропсихоанализ», а также многочисленные члены Международного нейропсихоаналитическо4 го общества.

Понятно, почему возвращению психоаналити4 ческих идей противятся нейробиологи старшего поколения: слишком живы их воспоминания о, ка4 залось бы, несокрушимой концепции фрейдизма, мозолившей им глаза в то время, когда они начи4 нали свою научную деятельность. Вот почему они отказываются признать очевидный факт, что многие

ФРЕЙД ВОЗВРАЩАЕТСЯ

представления Фрейда уже получили научное под4 тверждение (врез внизу). Но, как сказал Як Пенк4 сеппо, «нейробиологи, действительно пекущиеся о примирении неврологии с психиатрией, видят свою задачу не в том, чтобы доказать правоту или неправоту Фрейда, а в том, чтобы это примирение наконец-то состоялось».

Если мы совместными усилиями воздвигнем «новый теоретический каркас» для психиатрии, пройдет то время, когда человеку с эмоциональ4 ными нарушениями приходится выбирать меж4 ду беседой с психоаналитиком (который может

ине знать последних достижений медицины)

илекарствами, назначенными психофармаколо4 гом (который может не учесть всех обстоятельств жизни больного, вызвавших эмоциональный срыв). Психиатрия завтрашнего дня обещает своим пациентам помощь, основанную на всестороннем понимании как работы головного мозга, так и функ4 ционирования человеческой психики. ■

(В мире науки , № 8, 2004)

Представления Зигмунда Фрейда о природе сновиде# ний составляют ядро его теории о функционировании человеческой психики. Фрейдисты заявляют, что дан# ные, полученные при изучении травмированного головного мозга и в исследованиях интактного мозга методами нейровизуализации, якобы подтверждают правильность концепции Фрейда. Однако другие работы показывают, что основные постулаты фрей# довской теории, по-видимому, ошибочны.

Фрейд объяснял причудливую природу сновидений усердным стремлением сознания «скрыть» неприем# лемые инстинктивные желания, вырывающиеся из под# сознания, когда во время сна Ego (Я) ослабляет свой контроль над Id (Оно). Большинство же нейробиологи# ческих данных подтверждает противоположную точку зрения: причудливость наших сновидений — результат нормальных изменений состояния головного мозга во время сна. Они генерируются химическими меха# низмами мозгового ствола, уменьшающими или уве# личивающими активацию различных областей коры. Качество наших сновидений, эмоций и мыслей опре# деляется химическими сдвигами в головном мозге.

Афрейдистские понятия «символическая маскировка» и «цензура» вообще давно пора сбросить со счетов: никто уже не верит, что химией мозга управляет пре# словутая борьба между Ego и Id (если таковая вообще имеет место). В научной состоятельности теории «мас# кировки и цензуры» сомневается и большинство самих психоаналитиков.

Ачто же тогда вообще остается от фрейдовской тео# рии сновидений? Совсем немногое — точнее, одно

только предположение, что инстинктивные влечения способны формировать сновидения. Данные исследо# ваний действительно указывают на то, что активация некоторых отделов лимбической системы, ведающих тревогой, гневом, равно как и положительными эмо# циями, влияет на формирование сновидений. Но эти воздействия — отнюдь не «желания». Как показыва# ет анализ сновидений, сопровождающие их эмоции имеют негативный характер не менее часто, чем по# зитивный. А это могло бы означать, что половина всех «желаний», которые мы адресуем самим себе, имеет негативное содержание. Эмоции же в сновиде# ниях никак не замаскированы. Они окрашивают сны, зачастую заставляя нас просыпаться от ночных кош# маров. Фрейд никогда не мог объяснить, почему же во время сна мы испытываем столько отрицательных эмоций.

По мнению многих фрейдистов, объяснять сновидения мозговым химизмом — все равно что утверждать, буд# то бы они лишены эмоционального содержания. Но эти констатации совсем не эквивалентны. Теория, связы# вающая возникновение сновидений с процессами хи# мической активации и синтеза, всего-навсего показы# вает ошибочность психоаналитического объяснения причудливости сновидений их глубоким «скрытым смыслом». А что касается быстрого сна, то по послед# ним данным, сновидения могут появляться не только во время этой фазы — просто частота их возникновения во время быстрого сна в несколько раз выше, чем во время медленного. Все это нисколько не противоречит модели химической активации сновидений.

проходят путь от элементарных проявлений, таких как ощущения и эмоции, к сознанию высшего порядка, связанному c абстрактным мышлением и речью. Если исходить из подобных соображений, существует несколько подходов к изучению сознания, которые, однако, не исклю4 чают, а взаимно дополняют друг друга, объясняя феномены разной степени сложности. При этом некоторые базисные принципы организации нервных процессов, обнаруженные на ранних этапах эволюции психики, постепенно приобре4 тают более сложные формы для обеспечения их высших проявлений.

Возврат возбуждения и механизм ощущений

Первый подход к пониманию принципов при4 роды психики основан на идее, что субъектив4 ный опыт возникает в результате определенной организации происходящих в мозге процессов

исопоставления в зонах коры новой информа4 ции с той, которая извлечена из памяти. Сведе4 ния о внешних событиях как бы проецируются на индивидуальный опыт субъекта. Это возни4 кает в результате кольцевого движения возбуж4 дения, которое после дополнительной обработ4 ки в других структурах мозга возвращается к местам первоначальных проекций. Впервые та4 кая гипотеза была выдвинута нами в 1970-х гг. в результате исследований мозговых механиз4 мов ощущений. В настоящее время ее разделяют многие специалисты.

Как уже сказано, гипотеза была основана на наших исследованиях механизма ощущений. Мы изучали вызванные потенциалы (ВП) мозга, то есть его электрическую реакцию на вновь поступивший сигнал. ВП представляет собой сложное по форме колебание, состоящее из ряда последовательных компонентов, и необходимо было понять, какие информационные процессы мозга они отражают. Анализ данных привел к выводу, что ранние волны ВП связаны с поступ4 лением импульсов в кору по сенсорным путям от органов чувств. Они отражают физические параметры стимула. Поздние волны, вызванные передачей возбуждения от мотивационных цент4 ров, характеризуют значимость сигнала. Далее возник вопрос, как данные информационные про4 цессы соотносятся с субъективным опытом. Я об4 ратился к директору Института психологии РАН — в те годы этот пост занимал член-корреспондент АН СССР Б.Ф. Ломов. Его ответ был неожиданным

иинтересным. Он сказал, что в психологии есть теория, близкая по своим положениям к нашим

взглядам. Речь шла о теории обнаружения сигна4 ла, рассматривающей восприятие как результат взаимодействия сенсорного и мотивационного факторов, которые называются, соответственно, показателем сенсорной чувствительности и кри4 терием решения. Интересно, что данный подход позаимствован психологией из техники, в част4 ности, из принципа устройства радаров, состоя4 щих из чувствительного приемника и системы опознавания сигнала.

В ходе дальнейших исследований предстояло сопоставить в одном эксперименте две концеп4 ции: физиологическую и психологическую. Труд4 ность заключалась в том, что теория обнаруже4 ния работает в области слабых сигналов, близких к порогу, т.к. вычисление соответствующих индексов восприятия основано на соотношении правильных и ошибочных реакций. В то же вре4 мя запись ВП с его ранними волнами требует достаточно интенсивных раздражителей. Было принято решение использовать не абсолютный, а дифференциальный порог. Участник экспери4 мента должен был различить интенсивность двух близких по силе раздражителей (в одной серии — зрительных, в другой — кожных), при этом записывались ВП мозга на предъявляемые стимулы. Для получения количественных пара4 метров ощущений были использованы методы теории обнаружения сигнала с вычислением двух упомянутых показателей. Затем была по4 лучена корреляция между физиологическими и психологическими показателями, причем результаты, в принципе, оказались сходными. Как и ожидалось, было установлено соответст4 вие ранних волн ВП с сенсорным фактором пси4 хофизики, а поздних — с критерием решения. Несколько неожиданной и поэтому наиболее ин4 тересной оказалась взаимосвязь промежуточ4 ных волн ВП проекционной коры (куда поступают импульсы от органов чувств) с обоими индекса4 ми восприятия, то есть и с показателем сенсор4 ной чувствительности, и с критерием решения. Такая двойная корреляция отражает синтез информации о физических и сигнальных свой4 ствах стимула на нейронах проекционной коры. Эти волны возникали в ВП через 150–180 мс после стимула.

Принципиально важно, что это время доста4 точно точно совпало со скоростью возникнове4 ния ощущений, полученных ранее в ходе психо4 физических экспериментов. Еще в 20–30-е гг. прошлого века было установлено, что ощущения появляются только через 100–150 мс после предъ4 явления стимула. При этом использовались

методы, основанные, главным образом, на прин4 ципе «обратной маскировки». Суть его такова: если после одного слабого стимула через корот4 кий интервал следует второй, более сильный, первый не воспринимается. Постепенно увеличи4 вая промежуток времени между обоими сигналами, можно вычислить момент, когда маскирующее действие исчезает, т.к. успевает сформировать4 ся ощущение первого раздражителя. Было уста4 новлено, что ощущение появляется примерно через 150 мс после воздействия стимула. Наибо4 лее достоверные данные были получены, когда

вкачестве маскирующего сигнала была исполь4 зована прямая стимуляция коры коротким маг4 нитным импульсом, который прикладывался к коже головы непосредственно над соответ4 ствующей областью коры мозга. Полученные результаты практически совпали с приведен4 ными выше. Важно, что магнитный импульс вызывал маскирующее действие только в том случае, если он воздействовал на затылочную кору, проекционную для зрительных стимулов, т.е. только там, где наблюдалась описанная выше двойная корреляция волн ВП с показате4 лями восприятия. Интервал в 150 мс называется «психологическим рефрактерным периодом», и психическое переживание не может быть коро4 че его. Интересно сравнить приведенные показа4 тели с данными физиологии о продолжительнос4 ти обработки информации на одиночный стимул

взрительной коре, которая составляет около 200 мс.

На основе данных о физиологическом меха4 низме волн вызванного потенциала и их связи с отделами мозга нами был описан процесс, обеспечивающий синтез информации (врез вверху). Он включает кольцевое движение воз4

буждения по отделам мозга. Из проекционной коры, получающей сигналы от органов чувств, возбуждение поступает в ассоциативную кору (нижневисочную для зрительных стимулов), где сведения сравниваются с эталоном и опозна4 ются. Затем возбуждение переходит на энто4 ринальную кору, находящуюся на внутренней поверхности височной доли полушарий и имею4 щую отношение к памяти. Там определяется зна4 чимость сигнала, его отношение к той или иной потребности организма. Потом импульсы воз4 буждения перемещаются в мотивационные цент4 ры промежуточного мозга, откуда вновь возвра4 щаются по системе диффузных проекций в кору, в том числе и в зоны первичной проекции. Через 100 мс также возникают связи между проекци4 онной и лобной корой. Такой цикл, продолжи4 тельность которого составляет около 150 мс, получил название «круг ощущений». Суть его в том, что он обеспечивает сравнение сенсорного сиг4 нала со сведениями, извлеченными из памяти, включая данные о значимости полученной инфор4 мации, что предположительно и лежит в основе перехода физиологического процесса на уро4 вень психического, субъективного переживания. В результате возникшее ощущение не только точно передает физические характеристики сти4 мула, но и становится эмоционально окрашен4 ным. Вышеприведенная концепция получила название гипотезы информационного синтеза.

В последующие годы ее подтвердили результаты многих исследований, в том числе данные о топо4 графии отделов мозга, входящих в «круг ощуще4 ний», и использование самой идеи возврата воз4 буждения для объяснения механизмов сознания. Среди наиболее значимых можно назвать работы нобелевского лауреата Дж. Эдельмана, который

ОБРАЗНОЕ (опознание эмоций)

«РАДОСТЬ»

0,17 0,35

ВЕРБАЛЬНОЕ (решение анаграмм)

РУНАБ БУРАН

нормированное число связей

На картах мозга цветом обозначены области коры,

взависимости от нормированного числа подходящих к ним связей. При образном мышлении фокусы расположены

втеменно-височной,

а при вербальном – в лобной коре. Центр восприятия речи в левой височной коре (зона Вернике) задействован в обоих случаях.

использовал термин «повторный вход» (re-entering), обозначающий не обратную связь, под которой обычно понимают сигнал коррекции, а поступле4 ние дополнительной информации, полученной в результате опроса структур мозга, связанных с функцией памяти и мотивацией.

Помимо информационного синтеза возврат возбуждения по диффузным проекциям обеспе4 чивает и интеграцию отдельных признаков сти4 мула в единый образ. Исследования последних лет показали, что при этом важную роль играет ритм электроэнцефалограммы (ЭЭГ) с частотой около 40 Гц. Именно синхронизация биопотенци4 алов мозга на определенном ритме создает усло4 вия для объединения нейросетей в единую систе4 му, что необходимо для поддержания сознания.

Ощущение относится к достаточно простым психическим явлениям, которые некоторые уче4 ные относят к так называемому первичному созна4 нию, куда можно отнести и эмоции, в исследование которых выдающийся вклад внес П.В. Симонов. Он впервые предложил формулу, согласно которой сила эмоции Э пропорциональна потребности П, умноженной на разность между сведениями, име4 ющимися у индивидуума, и теми, что необходимы ему для удовлетворения данной потребности:

Э = П (Инф. налич. — Инф. необх.)

Из этой формулы следует, что эмоции, так же как и ощущения, возникают в результате срав4 нения двух информационных потоков. Здесь действует некоторая универсальная закономер4 ность.

Интерес представляет вопрос, как в ходе эво4 люции могла возникнуть система возврата воз4 буждения и сравнения двух информационных потоков. В соответствии с концепцией Н. Хамф4 ри психическое появилось в результате действия ответвлений отходящих от коры двигательных волокон к направляющимся к коре чувствитель4 ным путям, что сделало возможным направлен4 ную регуляцию поступающей к коре информации. В более простых системах такой процесс мог про4 исходить на периферии, однако постепенно раз4 вились внутрикорковые способы фильтрации исполнительными центрами наиболее значимой для определения поведения информации, кото4 рые могли действовать и в отсутствие моторных команд. Н. Хамфри назвал такой механизм «чув4 ственной петлей» (sentient loop), что даже терми4 нологически близко к нашему «кругу ощущений».

Говоря о механизмах ощущений, уместно вспомнить слова, сказанные некогда И. Гете: «Если бы я не носил в себе весь мир, я был бы слепцом со здоровыми глазами».

Сознание и речь. Мышление. Лобная кора

Более сложные психические явления, в пер4 вую очередь связанные с появлением речи, отно4 сят к сознанию высшего порядка. По мнению П.В. Симонова, оно возникло в результате общения между людьми. Данный процесс также связан со специализацией полушарий. Интересное мне4 ние высказал М. Корбаллис: он считает, что речь развилась из необходимости в передаче доста4 точно сложной информации, причем сначала

на уровне обмена жестами. Лишь потом, когда передние конечности оказались заняты орудия4 ми труда, движения рук стали соединяться с голосовыми сигналами, которые постепенно превратились в главное средство общения. По4 скольку голосовые центры у многих животных расположены слева, корковые центры речи воз4 никли также в левом полушарии. Одновременно изменились и функции зоны Брока — двига4 тельного центра речи, находящегося у человека в левой лобной области. Аналогичные корковые зоны у обезьян имеются в обоих полушариях, но их функция несколько иная: там находятся «зеркальные нейроны», которые управляют дей4 ствиями, повторяющими движения другой особи («обезьянничанием»). Любопытно, что и у ма4 леньких детей речевые двигательные центры также двусторонни, и повреждение одного из них не приводит к потере речи, как это бывает у взрослых. Говоря о механизмах высших психи4 ческих функций, особенно мышления, необходи4 мо сказать и о работах Н. П. Бехтеревой и ее школы.

Последние годы прошлого века, объявленные «десятилетием мозга», ознаменовались быстрым накоплением знаний о принципах корковой орга4 низации психических функций. С помощью «изо4 бражений живого мозга» было установлено, что определенные поля коры отвечают за отдельные когнитивные, мыслительные операции. Однако высшие психические функции возникают в ре4 зультате объединения специализированных по4 лей за счет корковых связей.

Висследовании связей (центральной пробле4 мы мозговой интеграции) особенно плодотворной оказалась идея, выдвинутая представителями российской нейрофизиологической школы: нерв4 ная связь образуется на основе согласования ритмов работы нейронных ансамблей, располо4 женных в разных отделах коры, что напоминает явление резонанса. При этом нервные импульсы от одной группы нейронов постоянно поступают

кдругой в повышенной фазе ее возбудимости, то есть возникает явление, до известной степени сходное с «зеленой волной» при движении транс4 порта. В результате исследований М.Н. Ливано4 ва и В.С. Русинова было установлено, что пока4 зателем связи является синхронизация ритмов ЭЭГ, включая и отдельные составляющие ее спектра.

Внаших работах по изучению мышления с применением нового метода картирования корковых связей впервые был описан рисунок связей, типичный для разных видов мышления.

Альманах «МОЗГ И СОЗНАНИЕ»

Испытуемому на экране монитора предлагались задания на образное, пространственное и абст4 рактно-вербальное мышление, о готовом ответе он сообщал словесно или движением джой4 стика. При этом проводилась многоканальная запись ЭЭГ в период между постановкой задачи

иее решением.

Врезультате исследований было установлено, что симметричный в состоянии покоя рисунок связей при решении задачи изменяется: связи начинают сходиться к определенным полям коры, которые были обозначены как фокусы взаи4 модействия. При этом их топография различается в зависимости от вида мыслительной деятельно4 сти. Так, при образном мышлении (допустим, сле4 дует определить, какие эмоции выражают лица на фотографиях) фокусы локализовались в темен4 но-височной коре. При абстрактно-вербальном мышлении (решении анаграмм или категори4 зации слов) они располагаются в лобной коре (рис. на с. 149). При пространственном мышле4 нии, включающем элементы как образного, так

и абстрактного мышления, связи сходились к теменной и лобной коре. Было установлено также, что информация поступает к фокусам из различ4 ных отделов коры, имеющих свою специализа4 цию, по связям, которые поддерживаются на разных частотах. В синтезе важную роль играет определенная мотивационная составляющая, так же как и при возникновении ощущений.

В фокусе, нейронные группы которого соеди4 нены жесткими связями, происходит синтез поступающих сведений, вследствие чего, веро4 ятно, и принимается решение. В этих работах идея информационного синтеза была распро4 странена и на мышление, т.к. оказалось, что принципы организации нервных процессов при

ПСИХИЧЕСКАЯ ФУНКЦИЯ

Психическая функция возникает на основе синтеза трех видов информации: исходящей из внешней среды (сенсорной), извлекае# мой из памяти и приходящей из центров мотивации. Первая определяет связь созна# ния с внешним миром, вторая связывает на# стоящее и прошлое, включая личный опыт субъекта, и обеспечивает конитинуум со# знания. Третья посылка связывает реаль# ную ситуацию с удовлетворением опреде# ленной потребности, что придает сознанию жизненный смысл и лежит в основе понима# ния, которого нет у компьютера.

149

ощущении и мышлении в известной степени сходны. Различие заключается в том, что в первом случае происходит сопоставление двух потоков информации, а во втором — нескольких. Кроме того, центры синтеза при мышлении находятся не в проекционной, как при возникновении ощу4 щений, а в ассоциативной коре. Интересно, что при решении любых задач, даже не требующих словесного ответа, на последнем этапе мысли4 тельного процесса фокусы возникают в левой височной области, где расположен центр вос4 приятия речи (так называемая зона Вернике), что говорит о том, что вербализация — важный компонент человеческого мышления. Итак, пси4 хическое восприятие возникает на основе опре4 деленной организации нервных процессов, в хо4 де которых происходит возврат возбуждения к местам первоначальных проекций. При более сложных функциях в данном процессе участву4 ют отделы лобной коры.

Такой вывод нашел подтверждение и в наших исследованиях коркового механизма вербальных ассоциаций, проведенных совместно с лаборато4 рией М. Познера в США. Испытуемый должен был подобрать глагол, ассоциирующийся с пред4 ложенным существительным (например, моло4 ток — ударить). Поскольку такой поиск занимал менее одной секунды, нами был разработан метод, временное разрешение которого составляло 100 мс, т.е. было близко к длительности отдельных мыс4 лительных операций. При поиске ассоциаций сначала возникала диффузная система связей, которая захватывала достаточно обширные области коры, затем образовывались более спе4 циализированные связи между левой и правой

лобной корой. Потом возникали мощные связи между лобной и левой височно-теменной корой. Височная кора, таким образом, активировалась дважды: в первые 100–150 мс после предъявле4 ния слова и затем в интервале 185–460 мс. Семан4 тика, то есть значение слова, определяется глав4 ным образом в лобной, а не в височной коре. В то же время для определения смысла предло4 жения — элементарной единицы вербального мышления — необходимо взаимодействие лоб4 ной коры с зоной, расположенной в левой височ4 ной коре Вернике, поражение которой приводит к нарушению понимания речи.

Запоминание последовательности событий. Декларативная память и гиппокамп. Избирательное внимание

Важным свойством сознания представляется способность удерживать в голове последователь4 ность происходивших событий и произвольно извлекать их из недр памяти. Французский философ Анри Бергсон (1859–1944) называл это свойство «памятью души», в отличие от «памяти тела», ответственной за двигательные и другие навыки. Современная терминология именует их, соответственно, декларативной и процедурной памятью.

Последние десятилетия ознаменовались проры4 вом в исследовании мозговых механизмов видов памяти (рис. справа). Считается, что долговре4 менная память связана с ассоциативной корой. В адресации памятных следов в определенные уча4 стки коры важную роль играют медиальные отде4 лы височной области полушарий, включающие энторинальную кору и гиппокамп (он представляет

собой изогнутую полоску нейронов, напоминаю4 щую по форме морского конька, откуда и назва4 ние). Вышеназванные образования имеют обшир4 ные связи как между собой, так и с проекцион4 ными (теми, куда приходят сигналы от органов чувств) и ассоциативными отделами коры. При запоминании они направляют сигнал в ассоциа4 тивную кору для длительного удержания в памя4 ти, а при необходимости вспомнить, указывают адрес, где хранится связанная с поступившим сигналом информация. Приведем простой при4 мер. Долговременная память похожа на кни4 гохранилище в библиотеке, а гиппокампальный комплекс можно сравнить с каталогом, который показывает, где хранится нужная книга. Разли4 чие между двумя структурами гиппокампального комплекса заключается в том, что энторинальная кора участвует в сохранении сведений вне их связи с контекстом (процедурная, а для более сложных сигналов — семантическая память), а гиппокамп важен для декларативной памяти. Для пояснения различия между видами памяти можно привести такой пример. Предположим, что вы встречаете человека, лицо которого вам знакомо, но вы не можете понять, кто он, — это узнавание, или семантическая память. Если же вы помните, кто этот человек и при каких обстоя4 тельствах вы познакомились, речь идет о вспоми4 нании, о декларативной памяти. Оба вида памяти

имеют определенное электрофизиологическое вы4 ражение в рисунке ВП в виде позитивного сдвига его поздних «когнитивных» волн с латентностью около 400 мс для семантической и 500–700 мс для декларативной памяти, что было доказано, в частности, с помощью прямого отведения ВП от гиппокампальных структур через вживленные электроды. Повреждение гиппокампа приводит к нарушению декларативной памяти. Такие больные достаточно хорошо усваивают новые сведения, в том числе язык, приобретают сложные двигательные навыки, успешно учатся в школе

иимеют высокий интеллектуальный коэффици4 ент. В то же время они беспомощны в повседнев4 ной жизни, так как не помнят последователь4 ности событий, не ориентируются во времени, не могут составить плана на будущее. Англо4 язычные авторы говорят при этом о наруше4 нии двух свойств: belongings (принадлежности)

иappointments (приурочения события ко време4 ни). Интересно, что данное заболевание прояв4 ляется только с 5–6-летнего возраста, т.е с того момента, когда здоровый человек начинает себя помнить.

Всохранении в памяти последовательности событий важную роль наряду с гиппокампом иг4 рает лобная кора. В ней можно выделить три группы нейронов: одни реагируют на действую4 щий сигнал, другие сохраняют его след до того

Механизм избирательного внимания к словесным сигналам. При необходимости запоминать все слова (будь то прочитанное или услышанное) вызванные потенциалы различаются в поздней части ответа,

относящейся к когнитивным компонентам ВП. Сдвиг отрезка вызванного потенциала в сторону позитивности при запоминании нужных слов (красная заливка)

и в сторону негативности при торможении запоминания ненужных слов (синяя заливка).

момента, когда необходимо дать поведенческий ответ, и, наконец, третьи включают ответную ре4 акцию. Нейроны разряжаются последовательно

икак бы передают эстафету от одной группы к другой. Можно заключить, что «память души», та самая, которую писатель Д. Гранин сравнил с прочитанной книгой, которую можно листать, останавливаясь на нужной странице, обеспечи4 вается взаимодействием лобной коры и гиппо4 кампа.

Сознание тесно связано с вниманием: осозна4 ется только то, на что обращается внимание. Наши исследования показали, что память играет важ4 ную роль в механизмах избирательного восприя4 тия словесных сигналов, когда человек должен реагировать лишь на определенные слова, выде4 ляя их из массы других. Такая ситуация возника4 ет, например, когда человек читает книгу при включенном радио. Сложность заключается в том, что слово всегда имеет определенную значи4 мость, несет смысловую нагрузку. В нашей рабо4 те использовалась запись ВП мозга на слова, одновременно появлявшиеся на экране монитора

извучавшие через компьютерные колонки. Зада4 ча испытуемого состояла в том, чтобы запомнить как можно больше слов, поступавших по одному из каналов, игнорируя другие. В следующей серии экспериментов нужно было определить, означает слово абстрактное или конкретное по4 нятие. Как уже говорилось, запоминание и извле4 чение из памяти вербальной информации имеет определенное электрофизиологическое выраже4 ние в «когнитивных» компонентах ВП с латентно4 стью от 400 до 700 мс. Было установлено, что ВП на значимый раздражитель характеризовался позитивным сдвигом, в то время как в ответ

на игнорируемый сигнал имел место негативный сдвиг потенциала, то есть сдвиг, обратный по по4 лярности тому, который возникает при запоми4 нании, что свидетельствует об активном тормо4 жении процессов запоминания (врез вверху). Судя по всему, избирательность внимания обес4 печивается за счет того, что хотя ненужная ин4 формация и воспринимается (так как сохранены компоненты ВП, ответственные за данный про4 цесс; человек также может узнать это слово, если ему показать список слов, которые он должен был проигнорировать), но затем передача сведений на структуры гиппокампа блокируется. Преиму4 щества такой организации вербального внимания

втом, что человек может отреагировать на нео4 жиданный сигнал, если потребует изменившая4 ся ситуация (в нашем примере — важное сообщение по радио). В обычных же условиях лишняя информация просто не сохраняется в со4 знании.

Таким образом, мысль о важной роли памяти

ввозникновении субъективного опыта получает

висследованиях внимания дополнительное под4 тверждение. Полученные результаты дают осно4 вание с новых позиций подойти к пониманию природы некоторых детских и старческих болез4 ней. К первым относится синдром двигательной гиперактивности и дефицита внимания у детей школьного возраста, ко вторым — нарушения памяти при болезни Альцгеймера и церебраль4 ном атеросклерозе. Можно предположить, что

впоследнем случае, особенно на ранних этапах болезни, ослаблена не только память, но и спо4 собность сосредоточивать внимание на нуж4 ной информации. В таком случае для борьбы с заболеванием может быть рекомендован новый

класс лекарственных средств. Дело в том, что отделы мозга, регулирующие внимание, и струк4 туры, ответственные за память, используют различные медиаторы. В первом случае это дофамин, во втором — ацетилхолин и глутамат. Имеющиеся клинические наблюдения указывают на перспективность данного подхода.

Подведем итог представлениям о наиболее вероятных механизмах сознания. Фундаменталь4 ным принципом является возврат возбуждения к местам первоначальных проекций, что обеспе4 чивает информационный синтез; в формирова4 нии абстрактных представлений и речи большую роль играет лобная кора; медио4базальные отде4 лы височной области полушарий важны для под4 держания декларативной памяти и обеспечения процессов избирательного внимания. Сопостав4 ление вновь поступившей информации с про4 шлыми переживаниями определяет содержание сознания как постоянную корректировку личного опыта и того, что можно назвать чувством внут4 реннего «я». В основе сознания лежит идея об4 новления, придающего жизни ее высший смысл и определяющего постоянное стремление челове4 ка к новизне.

Сознание и искусственный интеллект

В заключение несколько слов еще об одной проблеме, которая в последнее время привлекает все больше внимания, — сравнения живого мозга с искусственным интеллектом. Остановимся на том аспекте проблемы, который в наибольшей степе4 ни связан с сознанием. По мнению известного английского математика и физика Р. Пенроуза, сознание не может быть сведено к вычислениям, т.к. живой мозг отличается от компьютера тем, что обладает способностью к пониманию. На вопрос, что такое понимание и каковы его мозговые механизмы, ответ должен дать физио4 лог. Представляется, что понимание возникает в результате того, что, как уже говорилось, вновь поступившая информация все время сравнивает4 ся в мозге с накопленным опытом, с тем, что хра4 нится в памяти в результате обучения. Важно, что в информационном синтезе весьма суще4 ственную роль играет мотивационная состав4 ляющая. Благодаря этому внешний стимул соот4 носится с прошлыми действиями субъекта и удовлетворением определенной потребности. Понимание, таким образом, имеет глубокий жизненный, приспособительный смысл. Оно свойственно не только человеку, но и животным. Животное может научиться производить опреде4 ленные действия, чтобы удовлетворить ту или

Альманах «МОЗГ И СОЗНАНИЕ»

иную потребность, то есть начинает понимать связь внешних событий, своего поведения и дости4 жения желаемого результата. На этом же осно4 вана и дрессировка: чтобы научить собаку выпол4 нять, то есть понимать, определенные команды, дрессировщик использует подкрепление в виде пищи или наказания. По существу все это изна4 чально относится и к человеку начиная с ран4 него детства. Так, приобретая жизненный опыт, ребенок начинает понимать, «что такое хорошо и что такое плохо». Хороший ученик получает высокие оценки, хороший работник имеет более высокую зарплату, а нерадивого работника штра4 фуют, герой получает награду, а преступника сажают в тюрьму, чтобы он понял, что нельзя нарушать закон. Практически все поведение осно4 вано на тех же принципах.

Для обоснования своих взглядов Р. Пенроуз использует теорему Геделя о том, что нельзя доказать вычислением правильность основных действий арифметики, например, что 1+1=2. Но живое существо в этом убеждается, когда полу4 чает два банана, двух врагов или двух жен, добав4 ляя в результате тех или иных действий к первому объекту (или субъекту) второй. Таким образом, понимание сущности удвоения (или сложения вообще) возникает в эволюции раньше, чем уме4 ние считать. Описан, например, случай, когда коренной житель севера не знал, сколько у него оленей, но легко мог описать каждого по при4 знакам. Ребенок также может перебрать в памя4 ти всех окружающих его людей или свои игрушки, хотя еще не знает счета. Может быть, это покажется парадоксальным, но понимание как в эволюции, так и в процессе индивидуального развития предшествует вычислению. Дело в том, что вычисление основано на абстракции, а это функция более совершенного мозга. Приспособи4 тельный эффект достигается, когда эти сложные функции, такие как способность к абстракции, сочетаются с более простыми.

Сознание человека — результат долгой эволю4 ции. По мере совершенствования высших функ4 ций мозга становилось более полным и понима4 ние, основанное на фундаментальных принципах его работы.

Сказанное выше, конечно, это далеко не пол4 ная картина. Мы еще многое не знаем о работе мозга и особенно о том, что лежит в основе его выс4 ших функций и человеческого сознания. Тем не ме4 нее прогресс в этой области в последние годы достаточно очевиден, и наука о мозге постепенно приближается к раскрытию этой тайны природы. ■

(В мире науки , № 11, 2005)

153

Амбьентная обработка

Фокальная обработка

Рис. 1. Области коры больших полушарий, ответствен# ные за амбьентную и фокальную обработку информации.

истановления интеллекта у ребенка служит его взаимодействие с матерью, необходимое преж4 де всего для координации ресурсов внимания, овладения и управления ими. Все формы прак4 тического взаимодействия людей имеют перво4 начально невербальную основу и связаны с вос4 приятием ситуации «здесь и сейчас». Например, типичный диалог механиков, ремонтирующих автомобиль, не только далек от норм литератур4 ного языка, но и постоянно нарушает правила элементарной грамматики. В нем повторяются профессиональные жаргонизмы, он изобилует междометиями и словами4паразитами, в пред4 ложениях, которые может начинать один чело4 век, а продолжать другой, часто отсутствуют подлежащее или сказуемое и т.д. Однако все это не мешает взаимопониманию, т.к. в основе сов4 местной работы лежит координация ресурсов внимания. Она вырабатывается еще в первые месяцы жизни человека и основана прежде все4 го на учете направления взгляда партнера. Еще более сложная задача — совместная работа на расстоянии. Допустим, тем же механикам — эксперту и новичку — предстоит отремонтиро4 вать авиационный двигатель, но они находятся в разных городах. Ясно, что одних только теле4 фонных переговоров для успешного решения этой задачи будет недостаточно, поскольку тре4 буется не только передать вербальную инфор4 мацию, но и указать, какой предметный рефе4 рент имеется в виду в данный момент. Для этого необходимо, во4первых, создать некое единое пространство (например, при помощи Интерне4 та), т.е. дать возможность механикам видеть одну

иту же рабочую обстановку, правда, в одном

случае она будет реальной, а в другом — вирту4 альной. Вторым важнейшим условием является поддержание состояния совместного внимания, которое может достигаться высвечиванием ло4 куса внимания каждого из партнеров в рабочем пространстве. Иными словами, системы взаи4 модействия между человеком и техническими средствами должны научиться распознавать и учитывать психофизиологические характери4 стики человека, формы его внимания и направ4 ленность интересов на данном отрезке време4 ни. Когда эти элементы игнорируется, даже новейшие достижения современной техниче4 ской мысли оказываются бессильными. Приме4 ром могут служить видеоконференции, исполь4 зуемые транснациональными корпорациями для проведения оперативных совещаний сот4 рудников, работающих в разных частях света. Характерная для графических интерфейсов технология «окон» не дает возможности отсле4 живать социальную динамику общения, кроме того, «говорящие головы» практически не могут взаимодействовать.

Эволюционные формы и уровни внимания

Что же такое внимание с точки зрения когни4 тивных исследований? В классической психоло4 гии внимание определяется как состояние моно4 идеизма сознания, когда некая идея полностью овладевает человеком и определяет его дейст4 вия. Кроме координации ресурсов внимания существуют другие способы управления внима4 нием, основанные на привлечении или захвате внимания, позволяющем манипулировать чело4 веком. Такими приемами пользуются фокусни4 ки, специалисты по рекламе, продавцы и... мел4 кие жулики. Для этого в процесс взаимодейст4 вия вводится какой4либо движущийся объект (так действуют наперсточники) или человек вовлекается в процесс коммуникации (всевозмож4 ные уличные лотереи). Внимание может привле4 каться внешними раздражителями, что говорит о наличии в человеческом сознании механиз4 мов, автоматически реагирующих на движение, перепады света и тени, смену цветов и звуков. Интенсивное внимание может, однако, иметь и совершенно иные проявления, например, когда мы перестаем замечать окружающее, погрузив4 шись в решение важной научной или житейской проблемы.

На разных этапах эволюционного развития превалировал тот или иной тип внимания. Наибо4 лее примитивной формой считается амбьентное

(пространственное) внимание, которое, как из4 вестно из палеоневрологии, впервые возникло у древнейших рептилий, динозавров, и связано с локализацией объектов в пространстве. Оно работает в динамических условиях: чем больше движущихся объектов, тем больше вероятность того, что будет доминировать именно эта форма внимания. Соответствующие механизмы с близ4 кими функциями сохранились и у Homo sapiens. Возьмем, к примеру, спорт. При игре в теннис игрок мгновенно реагирует на мяч, движущийся со скоростью порядка 200 км/ч (т.е. около 60 м/сек.), причем делается это именно благодаря возможностям связанного с глобальной про4 странственной ориентацией и локализацией объектов амбьентного внимания. Однако, дейст4 вуя автоматически, теннисист вряд ли сможет что4нибудь сказать о характеристиках мяча, т.к. он не идентифицируется, а воспринима4 ется как нечто движущееся. В этом и заключа4 ется секрет столь быстрой реакции, которая сопоставима со скоростью реакции насекомых. Напрашивается вывод, что в организме челове4 ка есть потенциал восприятия, заложенный еще на заре эволюции.

На более поздних этапах развития возникло так называемое фокальное (предметное) внима4 ние, связанное с идентификацией отдельных предметов, что предполагает использование памя4 ти и постепенно вовлекает более сложные формы социального познания. В конечном счете проис4 ходит формирование высшей формы внимания, чувствительной к вниманию другого человека (нечто подобное наблюдается у наших ближай4 ших филогенетических «родственников» — шим4 панзе подвида Pan Paniscus). Основное значение при этом имеет направление линии взгляда. Не случайно в кинематографе, например, есть та4 кой прием: для того чтобы дать зрителю возмож4 ность выделить человека из толпы, все актеры должны смотреть мимо камеры, а герой — прямо в нее. И тогда наше внимание автоматически вы4 деляет его среди множества статистов. Нечувст4 вительность к вниманию другого и неспособность к столь естественному и очень важному для об4 щения контакту «глава в глаза», кстати, является одним из клинических симптомов аутизма (это тяжелое расстройство социального интеллекта получило широкую известность после фильма Дастина Хоффмана «Человек дождя»).

Следует подчеркнуть, что за каждую форму внимания отвечает своя группа мозговых меха4 низмов. Так, амбьентное внимание связано с под4 корковыми структурами и заднетеменной частью

Альманах «МОЗГ И СОЗНАНИЕ»

коры, а фокальное — с ее нижневисочными и лоб4 ными областями (рис. 1). Современные ней4 ропсихологические исследования показывают, что в височных долях мозга находятся нейроны, воспринимающие направление взгляда другого человека. Это проявляется уже в конце первого месяца жизни, когда младенца начинают привле4 кать в лицах окружающих прежде всего глаза. При этом для ребенка сначала не имеет значе4 ния, сколько глаз у находящегося рядом существа и как они расположены — это доказали экспери4 менты, проводившиеся с муляжами деформиро4 ванных лиц. Таким образом, глаза являются как бы безусловным врожденным раздражителем, который в первую очередь выделяется и иденти4 фицируется филогенетически новой подсистемой нашего фокального внимания.

Однако локализация объектов происходит зна4 чительно быстрее, чем их идентификация, т.е. амбьентное внимание функционирует значи4 тельно быстрее, чем фокальное. Так, если для того чтобы локализовать движущийся объект, мозгу требуется менее 1/10 сек., то для простей4 шей идентификации и семантической классифика4 ции необходимо как минимум 1/4 секунды. Раз4 личить фазы амбьентной и фокальной обработки информации можно на основании объективных признаков в характеристиках движений глаз. Это, в частности, позволило современной психо4 логии с помощью приборов наглядно показать, как конкретный человек воспринимает увиден4 ное. Дело в том, что одно и то же изображение

Рис. 2. «Граница круга IV» Морица Эшера.

157