Век самопознания. Поиски бессознательного в искусстве и науке с начала XX века до наших дней - Эрик Кандель

Эту нейронную основу подражания открыл в 1996 году Джакомо Риццолатти и его коллеги из Пармского университета. Проводя эксперименты с обезьянами, они обнаружили, что нейроны двух отделов премоторной коры (области мозга, управляющей движениями) избирательно активируются в зависимости от того, какие хватательные и удерживающие движения совершает животное. Некоторые из нейронов сильнее активируются, когда обезьяна совершает сложные движения, например берет пальцами небольшой предмет (семечко арахиса и т. д.), другие – когда она совершает движения более простые, грубые, например берет стакан воды. Разные нейроны премоторной коры представляют большой набор хватательных движений.

Рис. 25–4. Когда обезьяна протягивает руку, чтобы взять предмет, у нее в мозге возбуждаются те же нейроны, которые возбуждаются, когда она смотрит на то, как это делает другой.

Риццолатти и его коллеги установили, что около 20 % нейронов, активировавшихся, когда обезьяна брала семечко, активировались и тогда, когда она видела, как семечко берет другая обезьяна или экспериментатор. Риццолатти назвал эти нейроны зеркальными (рис. 25–4). До открытия зеркальных нейронов большинство нейробиологов полагало, что за восприятие действий и сами действия отвечают разные системы мозга.

Зеркальные нейроны премоторной коры получают информацию из верхней височной борозды – отдела, реагирующего на биологические движения. Некоторые зеркальные нейроны активируются даже в ответ на сенсорные стимулы, которые лишь предполагают то или иное действие, например при виде того, как рука ученого исчезает за преградой, за которой, как известно обезьяне, лежит пища. Это открытие продемонстрировало, что некоторые нейроны высшего порядка, входящие в состав моторной системы, обладают своего рода когнитивными способностями: они не только реагируют на сенсорные стимулы, но и “знают” сенсорные последствия наблюдаемых событий. С помощью функциональной магнитно-резонансной томографии Риццолатти, а затем также Ребекка Сакс, Нэнси Кэнуишер и их коллеги из Массачусетского технологического института установили, что некоторые участки нашей премоторной коры возбуждаются и при наших собственных движениях, и при наблюдении чужих движений. Это позволяет предположить, что зеркальные нейроны имеются и у людей.

Рис. 25–5.

Три отдела мозга, обеспечивающие представление действий других людей и анализ намерений, лежащих в основе этих действий, показаны на рис. 25–5. Верхняя височная борозда передает зрительные представления биологических движений в два других отдела коры, которые, вероятно, составляют систему зеркальных нейронов и играют важную роль в представлении действий другого человека и подражании им. Эти два отдела (выделенные сиреневым и красным) располагаются в теменной и лобной долях. Они одинаково реагируют на наши движения и на наблюдение таких же движений других, указывая на то, что здесь используется своего рода модель, представляющая чужие действия. Иными словами, нейроны, возбуждение которых передается по периферическим нервам в мышцы, вызывая их сокращение и совершение действий, возбуждаются и тогда, когда получают зрительную информацию о соответствующих действиях кого-либо другого.

Интересно, что нейроны этих трех отделов реагируют даже на звуки, вызываемые действиями других людей. Следовательно, в базовых социальных функциях этих отделов задействованы, по крайней мере, две сенсорные системы: зрительная и слуховая.

Усилия нейробиологов в последнее время были сосредоточены на определении роли каждой из подсистем социальной системы мозга. Однако эти подсистемы следует рассматривать как компоненты сети отделов, обменивающихся информацией и вместе выполняющих еще более сложные социальные когнитивные функции. Например, верхняя височная борозда и зеркальные нейроны могут совместно работать над извлечением из биологических движений, в том числе движений глаз и тела, смысла и использовать эту информацию для интерпретации наблюдаемых действий и получения умозаключений о чужих мыслях.

Представьте, что вы видите женщину, которая протягивает руку к стакану воды на столе. Верхняя теменная борозда позволяет вам зрительно представить и ее движения, и направление ее взгляда (в данном случае – в сторону стакана). Затем эти зрительные представления поступают в области, где располагаются зеркальные нейроны, моделирующие соответствующее действие и позволяющие вам представить его как протягивание руки к стакану. Затем представление поступает обратно в верхнюю височную борозду, где с результатами проведенного моделирования совмещается дополнительная информация об обстоятельствах, сопутствующих данному действию (например, о взгляде женщины в сторону стакана и ее предшествующих словах о том, что ей хочется пить). Это позволяет сделать прогноз о ее намерении дотянуться до стакана и выпить воду, а не передать его, например, сидящему рядом мужчине. Все эти процессы осуществляются более или менее бессознательно, быстро и машинально, благодаря эффективному взаимодействию подсистем социальной системы мозга.

Зеркальные нейроны вряд ли непосредственно участвуют в построении модели психического состояния, однако, вероятно, они служат важными ее предшественниками, как, например, и бессознательные эмоциональные реакции нашего организма на страх. При этом следует отметить, что мы даже не знаем, свойственна ли модель психического состояния обезьянам (животным, о наличии у которых зеркальных нейронов имеются самые надежные данные). Некоторые исследования указывают на то, что модель психического состояния может быть уникальным свойством человека. Кроме того, зеркальные нейроны располагаются не в тех областях мозга, активация которых наблюдается у людей, что участвуют в экспериментах, касающихся построения модели психического состояния. Наконец, далеко не всем ощущениям, которые могут играть роль в построении модели психического состояния, мы вообще в состоянии подражать.

В 1995 году Крис Фрит и его коллеги провели посвященное модели психического состояния исследование с использованием позитронно-эмиссионной томографии. Они сравнивали активность мозга у двух групп испытуемых: люди из первой слушали рассказы, в восприятии которых задействована модель психического состояния (требуется поставить себя на место другого), а люди из второй – рассказы, в восприятии которых модель психического состояния не участвует. Нейронная активность, наблюдаемая в том и в другом случае, оказалась разной. У испытуемых из первой группы активировались три области мозга, не активировавшиеся у испытуемых из второй группы: участок медиальной части префронтальной коры, участок в передней части височной доли, участок верхней височной борозды у границы височной и теменной долей. Эти области получили собирательное название “сеть модели психического состояния”. Впоследствии эти данные подтвердились в ходе исследований с использованием функциональной магнитно-резонансной томографии, проведенных Фритом и его коллегами, а также Ребеккой Сакс и Нэнси Кэнуишер.

Сеть модели психического состояния используется для распознавания мыслей и чувств другого человека и для рассуждений о них. Повреждения любого из трех входящих в сеть участков могут приводить к нарушениям модели психического состояния. Ребекка Сакс и Нэнси Кэнуишер пытались свести число участков, задействованных в модели психического состояния, лишь к одному из трех, расположенному на границе височной и теменной долей (рис. 25–6). Этот участок неизменно демонстрирует сильное возбуждение при выполнении заданий, требующих использования модели психического состояния. Недавние исследования указывают на то, что для модели психического состояния требуется по меньшей мере еще один участок найденной Фритом сети – медиальная часть префронтальной коры.

Зеркальные нейроны способствуют научению посредством подражания, тем самым являя собой важный шаг к модели психического состояния. Они передают соответствующую информацию отделам мозга, непосредственно участвующим в построении модели психического состояния, позволяя нам сопереживать. Таким образом, можно предположить, что работа зеркальных нейронов аналогична бессознательной, восходящей обработке зрительной и эмоциональной информации, а эмпатическая модель психического состояния аналогична сознательной, нисходящей обработке такой информации и основана на воспоминаниях об имеющемся опыте сопереживания.

Рис. 25–6. Отделы мозга, активирующиеся, когда мы думаем о том, о чем думает другой человек.