Магия мозга и лабиринты жизни
Шрифт:
Потенциал сегодняшнего дня в науке о мозге, безусловно, очень велик. Если в течение столетия материалы о различных аспектах функциональной организации мозга накапливались буквально по крупицам и очень многое оставалось в форме предположений, в последнюю его декаду, Декаду Мозга, действительно определились наиболее существенные прорывы в знаниях о мозге человека, о мозговой организации мыслительной деятельности.
Одной из ближайших задач в области изучения мозга является хотя бы разовая унификация психологического аспекта исследований разных лабораторий для получения сопоставимых данных. Попытки сравнения сейчас очень нелегки [12] . Соответственно, если такая международная унификация удастся, можно будет говорить с гораздо большим правом, чем сейчас, о типовых вариантах событий в мозге, о пределах индивидуальных вариаций, о роли различных внешних и внутренних факторов в мозговой организации этой наиболее человеческой деятельности человеческого мозга – деятельности мыслительной.
12
Медведев С.В., Бехтерева Н.П., Воробьев В.А. и др. Указ. соч.
В то же время для раскрытия физиологической сущности мозговой нейродинамики необходим сочетанный подход к изучению мозга с использованием возможностей неинвазивной и инвазивной
Количество исследований, в которых используется сочетание неинвазивной техники с нейрофизиологическими методиками или говорится о пользе этого, быстро растет [13] . Недавно показана польза сочетания ПЭТ с допплерографией (Dopplers sonography), имеющей лучшее пространственное разрешение [14] . Однако (что вполне понятно) работы, в которых в качестве нейрофизиологического показателя регистрировалась импульсная активность нейронов или приведены данные такого типа, пока еще единичны [15] .
13
Бехтерева Н.П. Здоровый и больной мозг человека. 2-е изд., перераб. и доп. Л.: Наука, 1988; Nenov V.I., Halger Е., Smith М.Е. е.a. Localized Brain Metabolic Response Correlated with Potentials Evoked by Words // Behavioral Brain Research. 1991. Vol. 44. P. 101–104; Sergent J. Brain-imaging Studies of Cognitive Functions // Trends Nenrosci. 1994. Vol. 17, N 6. P. 221–227; Demonet J.F., Wise R., Frackowiak R. Language Functions Explored in Normal Subjects by Positron Emission Tomography: A Critical Review // Human Brain Mapping. 1993. Vol. 1. P. 39–47; Tamas L. В., Shibasake Т., Horikoshi S. e.a. General Activation of Cerebral Metabolism with Speech: a PET Study // Intern. J. of Psychophisiology. 1993. Vol. 14. P. 199–208; Liotti M., Gay С.Т., Fox P.T. Functional Imaging and Language: Evidence from Positrin Emission Tomography // J. Clin. Neurophysiol. 1994. Vol. 11, N 2. P. 175–190; Posner M.I., Raichle M.E. Images of Mind. New York, 1994; Gevins A., Leong H., Smith M.E. e.a. Mapping Cagnitive Brain Function with Moder in High-resolution Electroencephalography // Trends Neurosci. 1995.Vol. 18, N 10. P. 429–436; Fox P. Т., Ingham R. Т., Ingham T.C. e.a. A PET Study of the Neural Systems of Stuttering // Nature. 1996. Vol. 382. P. 158–162; Snyder A.Z., Abdullaev Y.G., Posner M.I. e.a. Scalp Electrical Potentials Reflect Regional Cerebral Blood Flow Responses during Processing of Written Words // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1995. Vol. 92. P. 1689–1693; Towle W.L., Cohen S., Alperin N. e.a. Displaying Electrocorticographic Finding on Gyral Anatomy // Electroeceph. Clin. Neurophysiol. 1995. Vol. 94. P. 221–228; McGwir P.K., Sibersweig D.A., Murray R.M. e.a. Functional Anatomy of Inner Speech and Auditory Verbal Imagery // Psychol. Med. 1996. Vol. 26, N 1. P. 29–39; Mедведев С.В., Бехтерева Н.П., Воробьев В. A. и др. Указ. соч.
14
Kligelhofer Т., Matzander G., Wittich I. е.a. Intrakranielle Stromungsparameter bei zerebralen Funktionsanderungen und kognitiven Hymleistungen // Nervenarzt. 1996. Vol. 67, N 4. P. 283–293.
15
Бехтерева Н.П. О мозге человека: Размышления о главном. СПб., 1994; Медведев С.В., Бехтерева Н.П., Воробьев В.А. и др. Указ. соч.; Posner M.I., Raichle M.E. Op. cit.
И все же, как бы далеко во всех этих исследованиях мы ни продвинулись, мы все равно не подойдем к важнейшему вопросу в познании мышления, своего рода сверхзадаче – познанию его мозгового кода. Мы занялись изучением мозгового кода мыслительных процессов еще более четверти века тому назад [16] . Это оказалось, пожалуй, слишком рано по самой постановке вопроса – проблема еще не созрела. Слишком рано это оказалось и по методическим возможностям – исследование получалось избыточно трудоемким, а хрупкие, динамичные коды – как бы «ненадежными». Однако, судя по тому, какая динамичность обнаруживается в структурно-функциональной организации сложных мозговых систем, вряд ли можно надеяться на меньшую изменчивость кода, если такие находки будут подтверждены. Доказательству того, что основной формой кодирования должно быть функционально-ансамблевое, динамическое пространственно-временное, посвящены некоторые обзоры. Очень детальный и очень четкий обзор проведен И. Сакураи (Yoshio Sakurai) в 1998 г. Общие принципы автора очень близки к тому, что исповедовалось нами и наиболее четко представлено в 1988 г. во втором издании книги «Здоровый и больной мозг». Коды «складываются» при необходимости, они короткоживущие, один и тот же нейрон может участвовать в разных ансамблях и т.д. – то, что мы определяли как пространственно-временное кодирование.
16
Бехтерева Н.П. Нейрофизиологические аспекты психической деятельности человека. М.; Л., 1971; Бехтерева Н.П., Бундзен П.В., Кайдел В.Д., Давид Э.Э. Принципы организации структуры пространственно-временного кода краткосрочной вербальной памяти // Физиол. журн. СССР. 1973. Т. 59, № 12. С. 1785–1802; Бехтерева Н.П., Гоголицын Ю.Л. Мозговые коды психической деятельности. Л., 1977; Bechtereva N.P. Codes of the Human Brain // Proceed, of the Intern. Union of Physiol. Sci. (Paris). 1977. Vol. 22. P. 19–20; Bechtereva N.P., Bundzen P.V., Gogolitsin Yu.L., Malyshew V.N.. Perepelkin P.D. Neurophysiological Codes of Words in Sulcortical Structures of the Human Brain // Brain and Language. 1979. N 7. P. 145–163.
Решение вопроса о мозговом коде мыслительных процессов имеет принципиальное значение для проблемы «Мозг и психика» и определит безусловно важнейший прорыв в ней. Можно, однако, себе представить, но не без далеко идущих выводов, что открыть код не удастся никогда.
Позиция философов материалистического направления именно в этом случае, как известно, дуалистична: мозг – материален, мышление – идеально! Углубление в исследования мозга, в том числе на основе принципиально новых, сейчас еще не созданных технологий, может дать ответ на вопрос, существует ли мозговой код мышления. Если ответ (окончательный!) будет отрицательным и то, что мы наблюдали ранее, не является кодом собственно мышления, тогда перестройки импульсной активности, соотносимые с активированными при мыслительной деятельности зонами мозга, – своего рода «код вхождения звена в систему». При отрицательном ответе надо будет пересматривать и наиболее общие и наиболее важные позиции в проблеме «Мозг и психика». Если ничто в мозге не связано именно с тончайшей структурой нашего «думания», тогда какова в этом «думании» роль мозга? Только ли это роль «территории» для каких-то других, не подчиняющихся мозговым закономерностям, процессов? И в чем их связь с мозгом, какова их зависимость от мозгового субстрата и его состояния? Итак, задача будущего прорыва – вопрос о коде мышления, стоящий перед исследователями мозга человека. Довольно близко к такого рода представлениям о будущем науки о мозге человека подходят Познер (Posner) [17] , с глубоким рассмотрением и философских аспектов проблемы – Роланд (Roland) [18] .
17
Posner M.I., Raichle M.E. Op. cit.
18
Roland P.E. Brain Activation. New York; Toronto; Singapore; 1993.
Каждый исследователь обязательно должен ставить перед собой задачи тактические и стратегические. О тактических задачах сказано выше. Полагаю, что на сегодня важнейшей стратегической задачей в науке о мозге человека является исследование мозгового кода мысли. Его расшифровка или отрицание – награда более молодому поколению ученых. Наши награды – в оптимальной реализации возможностей сегодняшнего дня.
Специальная, а пожалуй, и не специальная, а именно очень простая конструкция психологических тестов [19] , но как-то не приходившая ранее в голову, обнаружила в импульсной активности нейронных популяций всплеск разрядов, коррелирующий с эмоциогенностью ситуации. Это, по-видимому, своего рода триггерный механизм, механизм запуска тех эмоций, которые связаны с собственно человеческой мыслительной деятельностью. Эта конструкция тестов, предложенная С.В. Медведевым, предполагала срочное развитие отрицательной эмоции в связи с отрицательной оценкой правильно выполненного простейшего психологического теста. Испытуемый был уверен в том, что все в порядке. И вдруг неожиданно (конечно, не во всех случаях) – злая школьная двойка. Методика сработала, развивались вызванные реакции в мозге. И тут, пожалуй, впервые у человека удалось увидеть иерархию в работе системы обеспечения эмоций, место каждой важной для развития эмоций области мозга [20] . В выполнении психологического теста первой реагировала височная кора, и лишь затем включались эмоциональные зоны. Сначала – «понимание», «оценка», затем – эмоция с последовательным включением разных структур мозга и, конечно, миндалин. Это – экскурс в сегодняшние новые возможности изучения нейрофизиологической организации эмоций. А ранее рассмотрение собственно физиологических коррелятов и механизмов эмоций проводилось при точечной электрической стимуляции мозга и на основе данных, полученных при использовании сверхмедленных физиологических коррелятов. Те сдвиги в мозге, которые могут быть охарактеризованы перестройками сверхмедленных процессов, несомненно существенны. Дело в том, что именно фон, уровень сверхмедленных физиологических процессов определяет то, чем сможет или не сможет заниматься данная зона (микрозона) мозга, степень ее богатства (полифункциональности) или, наоборот, бедности (в экстремальном варианте – монофункциональности).
19
Bechtereva N.P., Medvedev S.V., Abdullaev Y.G. e.a. Psychophysiological Micromapping of the Human Brain // J. Psychophysiol. 1989. Vol. 8, N 2. P. 107–135.
20
Ключарев В.А., Бехтерева Н.П., Данько С.Г. Электрофизиологические корреляты пусковых механизмов эмоциональных реакций в височной доле мозга человека // Физиология человека. 1998. Т. 24, № 2. С. 5–15.
При развитии эмоциональных реакций у эмоционально здорового человека такого рода сдвиги, свидетельствующие о «задействованности», обнаруживаются в сравнительно небольшом числе зон мозга. Известно, однако, что эмоциональная реакция человека может очень существенно повлиять на протекание другой – как простой, так и сложной – деятельности человека. Мы полагаем, что при массивности местных физиологических сдвигов все остальное связано с более тонкими нейрохимическими перестройками мозга и организма, которые, очевидно, удастся вскоре обнаружить с помощью ПЭТ. Думаю, что уже сейчас это где-то делается. Делается, однако, без сопоставления с физиологическими перестройками в мозге, без комплементарных возможностей инвазивной и неинвазивной техники.
Исследования сверхмедленных физиологических процессов при эмоциональных реакциях и состояниях раскрыли сущность того, как большая радость и особенно большая печаль могут нарушить нормальное течение мыслительных процессов, а в еще более яркой форме это происходит при болезненных эмоциональных реакциях и состояниях. Дело в том, что в таких случаях физиологические сдвиги – здесь, пожалуй, уместно сказать «грубые сдвиги» – происходят во многих зонах мозга. Это, естественно, приводит к изменению свойств этих зон, их возможностей, вплоть до затруднения выполнения какой-либо работы, причем прежде всего мыслительной, т.е. той деятельности, которая, как отмечалось выше, тем богаче, чем больше мозг может отпустить ей своих потенций… А если почти не может или совсем не может? Особенно наглядно все это видно, если вести наблюдения за одним и тем же человеком в разных состояниях.
В происходящих в мозге выраженных физиологических перестройках свое слово, безусловно, говорит и нейрохимия. И трудно сказать, чему они больше обязаны: мгновенному запечатлению событий при эмоциональной буре или, наоборот, забыванию предшествующих событий. Вероятно, сверхмедленные физиологические процессы вместе с нейрохимическими перестройками, ими вызываемыми, создают предпосылки для «сверхзапоминания», незапоминания и забывания. Совокупность субъективных и объективных процессов нетрудно наблюдать в соответствующей ситуации. Научные наблюдения позволяют понять многие события повседневной жизни. И не стоит искусственно отрывать одно от другого.