Магия мозга и лабиринты жизни
Шрифт:
Более широкое, чем представлялось ранее, распространение в коре зон, обеспечивающих обработку языковой функции, готовых или потенциально готовых участвовать в этом процессе, было показано Д. Бавелье (D. Bavelier) [30] , что также полностью подтвердило наши более ранние работы, проведенные с помощью инвазивной техники. Обнаружение такого распределения указанных выше зон в данной работе оказалось возможным с помощью ФМРТ 4 тесла. Использование новейшей техники позволило проследить динамику изменений в мозге при психологическом тестировании.
30
Bavelier D., Corina D., Jezzard P. e.a. Sentence Reading: A Functional MRI Study at 4 Tesla // J. of Cognitive Neuroscience. 1997. Vol. 9, N 5. P. 664–685.
Каждый, кто варьировал психологические задания, описывал соотносимые прежде всего с этими изменениями перестройки мозговой структурной организации системы обеспечения деятельности. Очень иллюстративно это положение рассматривается в работах М. Познера, Я. Абдуллаева, В. Шарлот и др. [31] У нас в Институте мозга человека в работах по изменению направленности внимания с помощью ПЭТ [32]
31
См.: Posner M.I., Abdullaev Y.G., McCandliss B.D., Sereno S.C. Anatomy, Circuity and Plasticity of Word Reading // Technical Report. 1996. Vol. 4; Abdullaev Y.G., Posner M.I. Time Course of Activating Brain Areas in Generating Verbal Associations // J. Psychological Science. 1997. Vol. 8, N 1. P. 56–59; Charlot V., Tzourio N., Zilbovicius M. e.a. Different Mental Imagery Abilities Result in Different Regionsi Blood Flow // Neuropsychologia. 1992. Vol. 30. P. 565–580.
32
Roudas M.S., Alho K., Medvedev S.V. e.a. Direction of Auditory Attention Affects Hemispheric Distribution of Brain Activity: a PET Study // Neuroimage. 1996. Vol. 3, N 3. P. 196.
С помощью неинвазивной техники проводится анализ тех расстройств функций мозга, понимание механизмов которых до сих пор было крайне затруднительно, если не невозможно [33] .
В некоторых работах исследовалась мозговая мозаика при изменении эмоционального состояния [34] , изучались нейроанатомические корреляты счастья, грусти, отвращения. Регистрировалось повышение активности в таламусе и медиальной префронтальной коре, передних и задних височных структурах. Состояние счастья отличалось от грусти большей активностью вблизи вентрально-медиальных отделов лобной коры. Рассматривая эту работу как предварительную, авторы все же считают возможным различать с помощью ПЭТ области положительных и отрицательных эмоций. Соотносимые находки описаны М. Филлипсом и др. [35] Е. Рейман [36] предположил, что на ПЭТ можно увидеть разницу между эмоциями, вызванными внешними и внутренними факторами. Исследуя роль эмоциональной нагрузки слов, Р. Мэддок и М. Буонокоре [37] обнаружили в исследовании с помощью ФМРТ, что слова, содержащие угрозу, в сравнении с нейтральными, активировали заднюю область cingulate gyrus слева в 8 из 10 субъектов, причем активация была наиболее выраженной в retrosplenial области. При сравнении узора активации, вызванного нейтральными словами, с результатами теста, не содержащего слов, обнаружилась двусторонняя активация височных и лобных областей без активации cingulate области. Авторы обсуждают возможную роль задней области cingulate коры в процессах обеспечения эмоций, памяти и расстройств типа тревожности.
33
Morris P.L., Mayberg H.S., Bolla K. e.a. A Preliminary Studi of Cortical S2 Serotonin Receptors and Cognitive Performance Following Stroke // J. Neuropsychiatry Clin. Neurosci. 1993. Vol. 5, N 4. P. 395–400; Posner M.I., Raichle M.E. Op. cit.; Carlesino G.A., Caltagirone C. Components in the Visual Processing of Known and Unknown Faces // J. Clin. Exp. Neuropsychol. 1995. Vol. 17, N 5. P. 691–705; Peniello M.J., Lambert J., Eustache F. e.a. A PET Study of the Functional Neuroanatomy of Writing Impairment in Alzheimer's Disease: The Role of the Left Supramarginal and Left Angular Gyri // Brain. 1995. Vol. 118 (Pt3). P. 697–706; Fox P. Т., Ingham R.J., Ingham J.C. e.a. Op. cit.; Caramazza A. Pictures, Words and the Brain // Nature. 1996. Vol. 383. P. 216–217; Horn J.D. van, Berman K.F., Weinberger D.R. Functional Lateralization of the Prefrontal Cortex during Traditional Frontal Lobe Tasks // Biol. Psychiatry. 1996. Vol. 39, N 6. P. 389–399; DeCarli C., Grady C.L., Clark C.M. e.a. Comparison of Positron Emission Tomography, Cognition, and Brain Volime in Alzheimer's Disease with and without Severe Abnormalities of White Matter // J. Neurol. Neurosurg. Psychiatry. 1996. Vol. 60, N 2. P. 158–167.
34
Lane R.D., Reiman E.M., Ahern G.L. e.a. Neuroanatomical Carrelates of Happiness, Sadness, and Disqust // Amer. J. Psychiatry. 1997. Vol. 154, N 7. P. 926–933.
35
Phillips M.L., Young A.W., Senior C. e.a. A Specific Neural Substrate for Perceiving Facial Expressions // Nature. 1997. Vol. 389. P. 495–498.
36
Reiman E.M., Lane R.D., Ahern G.L. e.a. Neuroanatomical Correlates of Externally and Internally Generated Human Emotion // Am. J. Psychiatry. 1997. Vol. 154, N 7. P. 918–925.
37
Maddock R.J., Buonocore M.H. Activation of Left Posterior Cingulate Gyrus by the Auditory Presentation Ofthreat-related Words: an fMRI Study // Psychiatry Research: Neuroimaging Section. 1997. Vol. 75. P. 1–14.
Сейчас, когда новые возможности изучения мозга человека сделали эту область науки едва ли не самой «густонаселенной территорией», невозможно и не нужно в отдельной главе представлять результаты всех или хотя бы большинства исследований по применению неинвазивной техники для изучения физиологии высших функций мозга и обсуждение всех связанных с этим проблем. Идея представленного выше – в приведении
Каковы же основные представления, сформулированные в течение последних ста лет при исследовании мозга, и в том числе – в периоды первого и второго прорывов в проблеме нейрофизиологии высших функций? Одним из наиболее общих принципов работы мозга, по-видимому, следует признать сформулированный в начале XX в. условно-рефлекторный (по Павлову), или сочетательно-рефлекторный (по Бехтереву), во всех его возможных вариациях.
Спор о приоритете – сложный. Свой приоритет, несмотря на признание более ранних западных работ, Павлов очень активно отстаивал. Однако по существу формированием условных рефлексов у животных («дрессировка») Бехтерев занимался уже в 80-х годах прошлого столетия. До сочетательных рефлексов Бехтерев говорит о психорефлексах, о сложных рефлексах, а сам термин «сочетательные» (рефлексы) несет две смысловые нагрузки (сочетание раздражителей и сочетательные волокна в мозге). Именно с этих позиций Бехтерев уже в самом начале XX в. (1904) рассматривает психические процессы человека.
«В более сложных нервно-психических процессах мы имеем как бы дальнейшее усложнение центральной реакции, сопутствуемой элементарным ощущением или чувствованием. Это усложнение заключается в том, что центральная реакция, развиваясь далее, передается в другие центры нервно-психической деятельности, где путем переработки и сочетания с соответствующими мышечными ощущениями превращается в иной род реакции, выражающейся представлением, которое оставляет по себе след в форме воспоминательного образа, способного к оживлению.
Далее представление, являющееся сопутником дальнейшего развития центральной реакции, благодаря существованию ассоциативных связей между различными областями головного мозга, вступает в сочетание с другими воспоминательными образами пережитых ранее подобных же центральных реакций, образуя собою более сложные продукты нервно-психики, которые также не лишены материальной основы. Эти новые продукты, в свою очередь, обнаруживают способность к взаимному сочетанию, комбинации и разложению на свои составные части и, возбуждая центробежные импульсы, переводятся на символы языка, выражаясь словами, или же приводят к развитию тех или других психодвигательных или психосекреторных явлений, в какой бы части тела и в какой бы форме они ни обнаруживались, чем, собственно, и завершается в наипростейшей форме весь цикл нервно-психического движения» (Бехтерев В.М. Объективная психология и ее предмет. СПб., 1904. С. 723).
И если даже не акцентировать вопрос о приоритете, нельзя не признать, что в изучении мозга человека заслуги Бехтерева исключительно весомы. Мечта Бехтерева об объективном изучении мозговых явлений, лежащих в основе психической жизни человека, сейчас сбылась. Однако пришла эта реальность не через сочетательные или условные рефлексы. Ее принес современный технологический прогресс при общении с человеком в процессе исследования на языке человеческого общения, при применении психологических тестов.
С философской точки зрения провозглашение условно-рефлекторного принципа должно рассматриваться как существенное достижение. В изучении человеческого мозга (где исключительно велика заслуга идей и полиметодичных исследований Бехтерева) этот принцип нужно принимать во внимание при рассмотрении мозговой организации любой высшей деятельности, хотя, конечно, не следует возводить его в абсолют. Можно подчеркнуть идейную преемственность этих позиций с более ранними работами Лайкока и Сеченова [38] , утверждавших рефлекторный принцип в деятельности мозга человека, и, может быть, с еще более ранними – Декарта (R. Descartes, 1648, цит. по Brazier, 1984).
38
См.: Jackson J.H. Epilepsy and Epileptiform Convulsions // Selected Writings. Vol. 1 / Ed. by. J. Taylor. London, 1931; Сеченов И.М. Рефлексы головного мозга // Избр. произв. Т. 1. М., 1952. С. 7–127.
Однако открытие рефлекторного, условно-рефлекторного (или сочетательно-рефлекторного) принципа выявляет скорее нашу общность с животным миром, чем нашу уникальность. Если рассматривать более ранние работы Бехтерева [39] , принцип развития сознания в филогенетическом ряду также, скорее, роднит весь животный мир, хотя Бехтерев подчеркивает, что местом сознательных процессов у человека являются исключительно мозговые полушария с их узлами. Более близкими науке именно о мозге человека оказываются раскрытые позднее механизмы, хотя их философское, методологическое значение существенно меньше.
39
Бехтерев В.М. О локализации сознательной деятельности у животных и человека: Речь на общем собрании VI съезда русских врачей в память Н.И. Пирогова. СПб., 1896.
При прямом точечном контакте с мозгом, когда записывались практически все виды физиологической активности в покое и при реализации разных видов деятельности, в том числе и мыслительной, некоторые механизмы мозга проявлялись в ходе подтверждения исходных гипотез. А на некоторые, причем весьма значимые, механизмы исследователи буквально наталкивались. Например, именно так вошел в наши знания мозговой механизм, который в научной литературе описывается как наличие индивидуально формирующихся у некоторых мозговых систем звеньев разной степени жесткости и который по существу свидетельствовал о возможности – и реальности – осуществления одной и той же деятельности не обязательно одной и той же, а пространственно различающимися мозговыми системами. Этот важнейший мозговой механизм, открытый нами в 1966 г. [40] , далее постоянно подтверждался. Исследования с помощью ПЭТ вновь утвердили эти данные и показали, сколь существенно могут разниться мозговые системы, конечный результат деятельности которых один и тот же, исходное руководство к действию – идентично [41] .
40
Бехтерева Н.П. Нейрофизиологические аспекты психической деятельности человека. Л., 1971. 119 c.; Bechtereva N.P. The Neurophysiological Aspects of Human Mental Activity: 2nd ed. Revised and Completed. New York, 1978. 181 p.
41
Posner M.I., Petersen S.E., Fox P.Т., Raichle M.E. Localization of Cognitive Operations in the Human Brain // Science. 1988. Vol. 240. P. 1627–1631.