Мозг прирученный. Что делает нас людьми?
Шрифт:
Отложенный пик активности в образовании связей имеет, возможно, прямое отношение к изменениям в поведении. Заметный сдвиг в активности передней части мозга происходит между тремя и четырьмя годами, когда, кроме того, резко возрастают способности малыша к планированию и управлению мыслями и поведением. Ребенок становится менее импульсивным, что может быть следствием изменений в конфигурации межнейрональных связей, что помогает контролировать поведение.
Еще одна поразительная роль фронтальных долей мозга заключается в том, что они обеспечивают человеку уникальную возможность представлять разные варианты будущего — мысленно путешествовать во времени и строить планы на будущее. Фактически человек — единственный вид, способный думать о будущем. Многие животные, включая таких грызунов, как хомяки и белки, умеют откладывать и запасать пищу на будущее, но это может быть простым рефлексивным поведением, которое запускается без особых размышлений. Бонобо готовы целых четырнадцать
Человек же планирует всевозможные будущие события. Значительную часть повседневной жизни у нас занимают приготовления к возможным вариантам развития событий. Привычные дела — обучение и ежедневная работа — приносят реальные дивиденды много лет спустя. Мы умудряемся спланировать, чем будем заниматься на пенсии, за несколько десятилетий до наступления вожделенной даты. В отличие от большинства других животных, мы можем делать запасы на черный день. Такой уровень предвидения требует согласованности действий фронтальных долей мозга, вот почему среди трехлетних детей только каждый третий может сказать, что собирается делать завтра, тогда как среди четырехлетних эта доля вдвое больше. Незрелость этих областей мозга или их травма обрекает нас на жизнь в «здесь и сейчас» и выключает всякую заботу о том, как могут обернуться дела.
Молчаливый управляющий
Фронтальные доли мозга занимают в истории нейробиологии особое место. Шведский ученый XVIII в. Эмануэль Сведенборг сначала предположил, что в них размещается интеллект; в XIX в. это предположение подтвердил френолог Франц Галь. Тем не менее деятельность фронтальных долей мозга остается на удивление сложной для исследования. Когда канадский нейрохирург Уайлдер Пенфилд, в 1940-е гг. первым начавший проводить операции на мозге находящихся в полном сознании пациентов, применил электростимуляцию к поверхности мозга, он отметил, что стимуляция разных его участков включает специфические телесные ощущения или подергивания. В противоположность этому стимуляция фронтальных долей дает абсолютный нуль. Так чем же занимаются фронтальные доли мозга?
Вероятно, полезнее задать вопрос о том, чем они не занимаются. Сами они не делают почти ничего; они похожи на крупный вокзал, аэропорт или любой другой крупный узел связи, они получают и отсылают информацию, связывают все области мозга — от сенсорных и двигательных систем до эмоциональных областей и зон памяти, распределенных по всему мозгу. Огромное количество взаимосвязей с другими областями мозга указывает на то, что фронтальные доли играют роль почти во всех аспектах человеческой мысли и поведения. Сложные виды деятельности не сосредоточены во фронтальных долях, а интегрированы через них как через нейронный коммутатор.
Любое поведение, требующее планирования, координации и контроля, задействует фронтальные доли мозга. Даже те действия, которые происходят автоматически, в результате импульсов и порывов, управляемых из глубин среднего мозга, необходимо интегрировать в остальной наш поведенческий репертуар, чтобы не попасть из-за них в беду. Роль фронтальных долей в деятельности мозга можно сравнить с ролью высшего управленческого звена в деятельности крупной компании. Чтобы добиться успеха, компания должна работать экономно, не растрачивая слишком много времени и ресурсов. Ей нужно отслеживать изменения рынка, оценивать спрос, следить за ресурсами и проводить в жизнь выбранную стратегию. Компании нужно предугадывать экономические изменения и планировать будущее. Ее подразделения могут конкурировать между собой за ресурсы, но нужно так отрегулировать их деятельность, чтобы компания в целом была как можно успешнее. Задача высшего руководства — заставить различные операции, составляющие бизнес, работать как можно более эффективно. Управляющие функции отслеживают, координируют, регулируют и планируют наши мысли и действия. Планирование, память, торможение и внимание — четыре организующие функции (ОФ), осуществляемые в области, которая удобно устроилась рядом с фронтальной частью мозга и известна как префронтальная кора (ПФК).
Горячее и холодное
При рассмотрении роли префронтальной коры полезно различать горячие и холодные ОФ. В список горячих организующих функций входят импульсы и порывы, которые являются биологическими императивами или эмоционально заряженными стимулами, которые угрожают перехватить управление нашими мыслями и действиями. Холодные ОФ относятся к ситуациям логического выбора, который человеку приходится
Специалист по нейробиологии развития Юко Мунаката предполагает, что префронтальная кора при обработке горячих и холодных решений действует по-разному. Во-первых, существует прямое подавление различных стимулов и импульсов посредством включения нервных путей, блокирующих активность и связанных с горячими, эмоциональными ОФ. Другие мысли и поведенческие схемы, представляющие холодные ОФ и образующие нормальную рутину обычного дня, регулируются непрямым торможением. Их тоже необходимо координировать, но при этом не обязательно полностью отсекать все остальные варианты, как делается при включении горячих ОФ. Мунаката утверждает, что такой контроль достигается путем временного усиления активности различных участков коры. Эти участки поддерживают все различные варианты, которые человек рассматривает, когда принимает решение. В таком состязании опции с максимальной активацией одерживают победу над менее активными, так что решение достигается путем сравнения вариантов по мощности. Торможение при этом не направлено на какой-то один вариант поведения, а возникает как попутный эффект выделения профилей одних вариантов по сравнению с другими.
Как изменить решение
Представьте, что вы вышли в сад искать спрятанные там вашими приятелями «клады» и ваша цель — собрать все цветные стеклышки, шарики и другие сокровища. Вы начинаете искать: заглядываете здесь под кустик, там под дерево. Но что если вы не в состоянии запомнить, где уже смотрели, а где нет? Вы будете постоянно возвращаться к одним и тем же, давно проверенным местам.
Мы в лаборатории исследуем детские стратегии поиска при помощи автоматизированной системы. Задача ребенка — найти все «клады». Для этого нужно проверить все точки, обозначенные горящими лампочками, нажав на каждую из них; некоторые при этом должны изменить цвет. За ходом поиска следит компьютер. Мы обнаружили, что дети до шести лет ищут почти беспорядочно и часто возвращаются к уже проверенным точкам. Они бегают по комнате, как безголовые цыплята, и проверяют все попавшиеся лампочки подряд, даже если они их уже проверяли. Молчаливый менеджер в их префронтальной коре не справляется с координацией и не может отследить их поведение. Такие дети редко пользуются какой-либо систематической стратегией поиска.
Сегодня поиск «сокровищ» — популярная игра, но в основе своей она напоминает собирательство. Наши предки на просторах африканских саванн не только охотились, но и собирали всякие полезные штуки, к примеру ягоды и орехи. Помните, как мы говорили, что собирательство привело к формированию большего по размерам мозга у южноамериканской паукообразной обезьяны по сравнению с родственной ей обезьяной-ревуном, которая питается листьями и может бродить где угодно — ей не нужно ничего искать? Некоторая часть дополнительной мозговой ткани паукообразной обезьяны имеет непосредственное отношение к необходимости запоминать разные места и не ошибаться, возвращаясь туда, где все уже собрано. Даже охота требует запоминания тех мест, где вы уже успели побывать, чтобы не охотиться все время в одних и тех же угодьях.
Для эффективного поиска нельзя давать себе возвращаться к уже проверенным и очищенным местам. Для этого нужно тормозить желание вернуться. Подобная гибкость в избегании какого-то действия — важная часть задач фронтальных долей. Если она не выполняется, это становится очень заметно. Взрослые люди с повреждением лобных долей мозга легко сортируют игральные карты с цветными обозначениями масти на кучки по форме значков или по цвету. Однако если попросить такого человека рассортировать карты по одному признаку (к примеру, по цвету), а затем, в середине выполнения задания, попросить сменить признак и дальше сортировать по форме, им бывает трудно переключиться на новую стратегию. Они застревают или упорствуют в выполнении действий, которые были верны прежде. Самое поразительное, что они часто способны признать, что нужно перейти на новое правило сортировки, но не в состоянии остановиться. У них не хватает сил останавливаться.