Текст книги "Магия мозга и лабиринты жизни"

Автор книги: Наталья Бехтерева

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 20 страниц) [доступный отрывок для чтения: 8 страниц]

Все, о чем здесь говорится более или менее популярно, прямо или косвенно связано с моим почти полувековым опытом исследований функционирования мозга человека. Не обо всем знании, которое накапливается в результате такого опыта, целесообразно говорить в научных трактатах – этим в первую очередь и вызвано появление данной книги. Не все удалось рассказать и здесь – это вполне естественно связано с желанием сфокусировать изложение знаемого вокруг какого-то стержня. В этой книге таким научным стержнем является физиология эмоциональной и мыслительной деятельности человека и некоторые прикладные аспекты работы.

Важно подчеркнуть еще одно положение. На основе полученных результатов были предложены оправдавшие себя принципиально новые методы лечения. Все это, и все эти годы, находилось в моем поле зрения и проводилось под постоянной моей ответственностью. Это, естественно, заставляло думать о самых разных направлениях огромной проблемы «Мозг» и руководить очень полиморфным по специальностям сотрудников научным отделом. В нем одновременно работали врачи, физиологи, психологи, физики, математики, химики и инженеры. Может быть, все это и определило такого рода обобщение, где не на последнем плане оказалась сама жизнь. Но об этом – дальше.

Почему ПЭТ?

Сейчас[24]24
  В 1997 г. появилась книга, по существу – руководство: Frackowiak R., Fristen К., Frish С. е.a. Human Brain Function. San-Diego; London; Boston; New York; Sydney; Tokio; Toronto, 1997. 528 p.


[Закрыть], когда я увидела многие сотни «наших» (назовем их так условно) позитронограмм, я еще раз убедилась, как была права, мечтая об этом современном чуде, о возможности комплементарных исследований, где сведения о событиях в целом мозге дополняются знаниями о том, что происходит в его микрообъемах. Ощущение «стены» в возможностях познания мозга полностью не прошло, но стена отодвинулась, стала дальше, и может быть, на многие годы.

Здесь я буду писать о возможностях так называемой неинвазивной технологии: у нас – ПЭТ. Но обязательно постараюсь написать в этой же книге, что мы знаем о «Зазеркалье», о том, что там, за той невидимой стеной, перед которой сейчас еще притупляются наши возможности объективного изучения мозга.

Не всегда легко объяснить, когда в науке что-то знаешь раньше того, что видишь. Как в этом случае быть с господином Фактом? Истинное движение вперед в науке очень редко связано просто с накоплением «кирпичиков» и с гипотезой, из них построенной, не выходящей за их ширину, толщину и высоту. Хотя кто не знает, как этой «кирпичиковой» наукой гордятся те, кто за неимением пред-видения в науке строит ее именно таким образом, да еще с великой гордостью и отрицанием значения предвидения. Хотя, конечно, я не против кирпичиков и кирпичных зданий (в том числе и научных, особенно если они подтверждают озарения, доступные другим).

Так вот. Япония, 1988-й… А до нее Америка, 1987-й. ПЭТ – где-то рядом, со мной общаются владельцы ПЭТ, они рассказывают – а я вижу, знаю, что можно еще… И говорю, говорю об этом – так, наверное, ведут себя люди с навязчивыми идеями.

Вскоре появляются публикации, не наши[25]25
  Petersen S.E., Fox P. Т., Posner M.I. e.a. Positron Emission Tomographic Studies of the Cortical Anatomy of Single-Word Processing // Nature. 1988. Vol. 331. P. 585–589.


[Закрыть], но которые могли бы быть нашими, если бы прибор был у нас раньше. Ну, ничего, утешаю я себя, здесь, в изучении мыслительных и, в частности, речевых процессов, мы свое возьмем, пусть как угодно далеко уйдут «богачи» – ранние владельцы ПЭТ. Ведь мы – долгожители в проблеме «Мозг и мышление».

Итак, почему ПЭТ?

Если вернуться мысленно к началу 60-х годов, когда мы впервые применили для лечения и диагностики прием долгосрочных вживленных электродов, то, безусловно, и тогда мы знали, что о состоянии живого мозга человека придется судить по его микроучасткам, презентативность которых определяется лишь предварительным их выбором. Выбором на основе того, в общем, не очень многого, что было известно о принципах, механизмах и организации мозга к тому времени. Как видно из предыдущих глав книги, удалось не только накопить обширный материал, но и построить на его основе концепции о работе здорового и больного мозга человека, в том числе и об организации мыслительной и эмоциональной деятельности. Естественно, как в любом сверхсложном вопросе – а таковым может быть практически все касающееся организации мозга человека, – полиметодичность нейрофизиологических исследований, давая исключительно много в понимании местных событий, как бы психологически даже отвлекала от огромного недостатка данной методологии – суждения о состоянии мозга по отдельным, пусть и функционально важным, микрозонам его. Хотя, забегая немножко вперед, следует сказать, что возможности ПЭТ не только не поколебали, но подтвердили обобщения «нашего» нейрофизиологического инвазивного периода. И все же это стало ясно позднее. А тогда, когда принципиальные возможности прорыва в понимание организации мозга с помощью инвазивного приема были методологически освоены и, по большому счету, почти исчерпаны, хотя, естественно, великое множество частностей оставалось неизвестным, жизненно нужна была комплементарная методология.

Иными словами, нужна была методика, позволяющая получать представление о том, что происходит во всем объеме мозга. И даже не о том, что уже произошло, а именно о том, что происходит. Я подчеркиваю эти различия потому, что о том, что уже произошло в мозге, можно судить на основе использования КТ (рентгеновской компьютерной) и МРТ (магниторезонансной) томографии (здесь не имеется в виду ФМРТ, предоставившая исключительные возможности для изучения функционирующего мозга).

На сегодня одной из оптимальных техник для суждения о том, что происходит в мозге, является ПЭТ. Сущность ее метода состоит в чрезвычайно высокоэффективном слежении за распределением в мозге исчезающе малого (порядка 1010 атомов) количества радиоактивного изотопа, внедренного в биологически значимое вещество, метаболизм которого предполагается исследовать. Таким веществом может быть 18-фтордезоксиглюкоза – в этом случае изучаются закономерности потребления энергии, Н215O-вода – здесь исследуется локальная скорость мозгового кровотока и т.п. Динамика распределения радиофармпрепарата в зависимости от вида выполняемой деятельности отражает тот или иной вид включения различных областей мозга в ее обеспечение. Пространственная разрешающая способность метода – у нас пока около 6 мм (предел – около 2 мм), временна́я для глюкозы – около 40 минут, для мозгового кровотока – 40 секунд. Исследования проводились на ПЭТ-камере производства Scanditronix AB (Швеция) PC 2048-15В.

На срезах-сканах последовательно открывается весь мозг, видны его более или менее активные зоны, неактивные и сверхактивные. Эти последние или отражают болезнь, или, если речь идет именно о сверхактивности, активацию этих зон заданной деятельностью.

На основе возможностей ПЭТ вполне реально, при применении различных функциональных проб, построение функциональных макрокарт всего мозга. Элементы макрокарт такого рода широко публикуются не только в научной литературе, но и в центральных американских газетах. Это действительно еще один прорыв – возможность увидеть в пространстве всего мозга области, имеющие значение для обеспечения речи, счета, опознания слов и соответственно речевой памяти и многого, многого другого. И может быть, не имей мы многолетнего «нейрофизиологического разговора» с мозгом, мы были бы более чем счастливы в результате этих чужих находок. Мы и сейчас радуемся им и глубже понимаем то, что видим теперь сами на основе прошлого опыта.

Уже в самом начале нашей работы на ПЭТ по изучению данной проблемы мы увидели, что при выполнении добровольцами тестов на восприятие и произнесение слов не у всех высвечивались обе классические зоны – Брока и Вернике. Даже эти, казалось бы, весьма «жесткие» зоны могли выдавать «сюрпризы». Так, у здорового добровольца X на ПЭТ-сканах в условиях вполне соответствующих тестов активировалась зона Брока, а у здорового добровольца Y – зона Вернике. В первом случае молчала зона Вернике, во втором – Брока. И хотя анатомически здесь не все концы с концами абсолютно сходятся, можно заподозрить, что и эти зоны могут объединять в себе и контроль восприятия, и контроль речевого ответа, и, по-видимому, как сейчас проясняется, не только это. Однако здоровый доброволец Z вполне уложился в схему учебника, равно как и ряд других.

Дальнейшие наши и многочисленные зарубежные исследования с помощью неинвазивной техники действительно показали принципы и частности мозгового обеспечения самых разных аспектов речевой функции.

В материалах 2-й Международной конференции по функциональному картированию мозга человека (Бостон, 1996) в большом числе работ представлены данные о современном состоянии вопроса о мозговом картировании подавляющего большинства высших функций человека. Изменения при психологических тестах наблюдались преимущественно в левом полушарии и также преимущественно в области височной коры. В зависимости от характера тестов вовлекались и многие другие отделы коры не только левого, но и правого полушария, различные структуры подкорки и мозжечка. Накопление базисных данных и общий уровень исследований позволяют сейчас проводить уже детализацию функциональных свойств различных зон мозга. Это в большой мере определяется конструированием соответствующих психологических тестов и повышением разрешающей возможности метода.

В исследованиях, проводимых у нас в Институте мозга человека РАН (С.-Петербург)[26]26
  Медведев С.В., Бехтерева Н.П., Воробьев В.А. и др. Указ. соч.


[Закрыть], при зрительном предъявлении связного текста и задании последующего пересказа его мы наблюдали множественность зон активации и в левом, и в правом полушариях. Зарегистрирована преимущественная активация левого полушария: первичная слуховая кора, верхняя височная извилина – слуховая ассоциативная кора (поля Бродмана 22 и 38), зона Вернике – височная доля с угловой и надкраевой извилинами (поля Бродмана 22, 39, 41, 42), первичная моторная кора и соматосенсорная кора (прецентральная и постцентральные извилины) (поля Бродмана 1, 3, 4), лимбическая кора: задние отделы цингулы (поле Бродмана 23), инсула. В правом полушарии нет активации угловой и надкраевой извилин, есть активация в переднем отделе цингулы (поле Бродмана 24). Из подкорковых структур активированы таламус справа и амигдала слева.

Детализация в рамках этой проблемы опубликована нашим сотрудником В.А. Воробьевым с соавторами[27]27
  Воробьев В.А., Медведев С.В., Бехтерева Н.П. и др. Мозговое обеспечение обработки зрительно предъявляемых речевых стимулов на различных уровнях их интеграции. Сообщение II: Орфографические и синтаксические аспекты // Физиология человека. 1998. Т. 24, № 4. С. 55–63.


[Закрыть] из того же Института мозга человека. Исследования были специально нацелены на изучение мозгового обеспечения орфографических и синтаксических аспектов речи. Показано, что медиальная экстрастриарная кора (главным образом, слева) вовлекается в произвольную и непроизвольную обработку орфографической структуры (при зрительном предъявлении слов). Задние отделы левой височной коры (зона Вернике) наиболее вероятно принимают участие в произвольной обработке семантики и менее вероятно – в обработке синтаксической структуры. В соответствии с нашими предыдущими данными, нижняя часть фронтальной коры действует как связующее звено между системами произвольного и непроизвольного семантического анализа. Предложена гипотеза, что синтез семантической и синтаксической информации происходит на основе взаимодействия активности передней части верхней височной и нижней лобной зон левого полушария, с возможным дополнительным участием передневерхней височной зоны правого полушария. Что же касается нижней части фронтальной коры, то одни из первых данных о ее связи с семантикой относятся к 1988 г. М. Познер опубликовал результаты своих исследований[28]28
  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.


[Закрыть], которые позволили выявить в лобной доле (приблизительно в области поля 46 по Бродману) «центр семантики». Эта зона реагировала на пробы, задачей которых было опознание смысла. Однако из 10 испытуемых лишь у 7 обнаружилась активация этой зоны. Трое решали те же задачи при иной организации мозга. У нас эта зона первоначально обнаружилась в нейрофизиологических исследованиях. Некоторые ее свойства нами описаны[29]29
  Abdullaev Y.G., Bechtereva N.P. Neuronal Correlate of the Higher-Order Semantic Code in Human Prefrontal Cortex in Language Tasks // Intern. J. of Psychophysiology. 1993. Vol. 14. P. 167–177.


[Закрыть] и будут приведены в этой главе позднее.

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]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.


[Закрыть], 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.

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]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.


[Закрыть] У нас в Институте мозга человека в работах по изменению направленности внимания с помощью ПЭТ[32]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.


[Закрыть] показано, что этот фактор может оказывать поразительное влияние на пространственную организацию зон активации при одинаковых психологических пробах. Показано, что при полной идентичности предъявляемых стимулов направленность внимания на восприятие слуховых или зрительных стимулов радикально меняет паттерн возбуждения мозговых структур. При зрительной направленности внимания возбуждение преимущественно сконцентрировано в экстрастриарной коре, а при внимании к слуховым стимулам возбуждены височные области, фронтальная кора, инсула, поясная извилина, чечевицеобразное и хвостатое ядра. Показана асимметрия активации некоторых структур в зависимости от «правой» или «левой» направленности внимания.

С помощью неинвазивной техники проводится анализ тех расстройств функций мозга, понимание механизмов которых до сих пор было крайне затруднительно, если не невозможно[33]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.


[Закрыть].

В некоторых работах исследовалась мозговая мозаика при изменении эмоционального состояния[34]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.


[Закрыть], 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]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.


[Закрыть] Е. Рейман[36]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.


[Закрыть] 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]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.


[Закрыть] 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.

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 примеров, демонстрации возможностей, сходства и различия результатов ПЭТ-исследований. Важно представлять себе, что сейчас оказалось возможным (и проводится!) исследование мозговой организации действительно самых разных аспектов психической деятельности человека, и в том числе мозговой организации таких процессов и явлений, как логика, воображение, творчество и т.д.

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]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.


[Закрыть], утверждавших рефлекторный принцип в деятельности мозга человека, и, может быть, с еще более ранними – Декарта (R. Descartes, 1648, цит. по Brazier, 1984).

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]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.


[Закрыть], 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.

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]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.


[Закрыть], 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]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.


[Закрыть].

В начале изучения мозговой организации мыслительной деятельности мы, естественно, шли почти ощупью, хотя, оглядываясь назад, кажется, что все было просто. Теперь ясно, что так и нужно было идти, конечно, избегая тех ошибок, которые мы делали, по пути, на котором были щедро разбросаны и радости и разочарования. Сейчас трудно сказать, что стимулировало больше – наверное, и то и другое. Итак, жесткие и гибкие звенья. Как мы пришли к этой гипотезе? Действительно, через восторг и отчаяние, сменившееся далее ровной, восходящей уверенностью в правомерности предположения об удивительной мозговой системе обеспечения мышления.

Больным паркинсонизмом (тогда, в 60–70-х годах), эпилепсией, фантомно-болевым синдромом лечение проводилось медикаментами, в тяжелых случаях иногда вживлялись множественные электроды для выбора наилучшего места лечебного электролизиса, а позднее – лечебной стимуляции. Стремились не только помочь справиться с симптомами основного заболевания, но и не привнести лечением вреда. Для этого дополнительно к основной лечебно-диагностической схеме лечения проводились исследования соотношения мозговых зон с мыслительными функциями и эмоциональными реакциями. Регистрировались физиологические показатели жизнедеятельности мозга (электросубкортикограмма, медленные потенциалы, импульсная активность нейронов и др.), которые далее обрабатывались с помощью все более удачных приемов извлечения полезной информации из шума – активности, связанной с заданным действием, на фоне основной. В качестве заданий предъявлялись психологические пробы самого разного типа, но всегда такие, к которым можно было найти аналогичные и сформировать собственно тест из многих проб. Далее проводилась тривиальная процедура получения суперпозированных данных, где, в случае если данная зона мозга была связана с реализуемой деятельностью, развивалось отличие активности в период реализации пробы от основной (фон). Если нет – отличие не прослеживалось (естественно, речь шла о статистически достоверном отличии). Какое удивительное чувство мы испытывали, помечая на карте мозга зоны, ответившие изменением своей активности на психологический тест! Однако, в соответствии с неписаными правилами физиологических наблюдений, через день мы повторили исследование. Получилась также карта активных зон, но в основном – других. Лишь одна-две зоны были те же, что и в предыдущем исследовании. Так с чем же мы столкнулись? Хорошо, что, получив такие неожиданно противоречивые результаты, мы не прекратили исследования. Подтвердилось, что какие-то зоны вели себя вполне воспроизводимо. А в большинстве зон мозга воспроизводимые изменения были скорее исключением, чем правилом.

Состояние больных день ото дня менялось – лекарства, лечение другими методами. Менялась и обстановка исследования – кто-то отсутствовал, кто-то новый появлялся. Все знали, что мозг – исключительно чувствительный орган, «но не до такой же степени?!» Оказалось – именно до такой. Направленно меняя условия наблюдения, мы тогда – да с тех пор и многократно – подтвердили наличие постоянно реагирующих при какой-то определенной мыслительной деятельности зон – мы назвали их жесткими звеньями системы. И наличие других зон, реагирующих или никак не проявляющих себя в зависимости от условий исследования, – мы обозначили их как гибкие звенья. Иными словами, одна и та же задача могла решаться мозгом различно! Этот принцип – наше огромное богатство, богатство возможностей думать в тишине павловской башни молчания, в шуме толпы и у Ниагарского водопада. И только тогда, когда вас что-то раздражает или сильно радует – иными словами, когда включается эмоциональная сфера, – ход мыслей может нарушаться. Но этому есть уже объяснение, результаты физиологических исследований показывают, каков механизм этой помехи… Однако это уже другой вопрос, здесь не рассматриваемый[42]42
  Бехтерева Н.П. Опасности и возможности изменений к лучшему: Точка зрения физиолога // Прорыв: Становление нового мышления: Советские и западные ученые призывают к миру без войн. М., 1988. С. 262–269. – На англ. яз.: Bechtereva N. Р. Dangers and Opportunities for Change from a Physiologist's Point of View // Breakthrough: Emerging New Thinking. Soviet and Western Scholars Issue a Challenge to Build a World Beyond War / Ed. A. Gromyko, M. Hellman, N.Y. Walkes and Co. Moscow, 1988. P.193–199.


[Закрыть].

Еще до работы с ПЭТ представление об особой мозговой системе обеспечения мышления, состоящей из жестких и гибких звеньев, могло бы считаться теорией. Но, в моих глазах, такое звание – теория – вполне правомерно присвоить этим представлениям сейчас, когда оно подтверждается практически в каждом исследовании по дальнейшему изучению мозговых основ мышления с помощью ПЭТ и другой аналогичной по возможностям техники.

Сейчас к сходным представлениям пришел Хорвиц с соавторами[43]43
  Horwitz В., McIntosh A.R., Haxby J.V. e.a. Network Analysis of PET-Mapped Visual Pathways in Alzheimer Type Dementia // Neuroreport. 1995. Vol. 6, N 17. P. 2287–2292.


[Закрыть], а сходные факты в своей обобщающей работе представляет Роланд[44]44
  Roland P.E., Frieberg L. Localization of Cortical Areas Activated by Thinking // J. Neurophysiol. 1985. Vol. 53. P. 1219–1243.


[Закрыть]. Это – один из важнейших механизмов надежности мозга, возможности достижения правильного конечного результата мыслительной деятельности относительно независимо от внутренних и внешних помех. Разрушение (болезнь, травма) многих гибких мозговых звеньев систем организации сложной деятельности первоначально чаще всего восполнимо, но постепенно лишает мозг богатства его возможностей. Очень важно для клиники, что по крайней мере некоторые, казалось бы не обязательные, не значимые, звенья системы обеспечения, например, речевой функции могут при необходимости взять на себя ведущую роль, определить возможность восстановления речи при необратимой гибели главного звена соответствующей системы – в частности, зоны Брока.

В обеспечении разных видов деятельности, и в том числе мыслительной, мозг обладает еще целым рядом механизмов надежности, увеличения его возможностей. Речь здесь идет о явной или латентной полифункциональности очень многих нейронных популяций, которая может присутствовать исходно (явная) или проявляться при изменении химических модуляционных влияний (латентная)[45]45
  Бехтерева Н.П. 1) Нейрофизиологические аспекты психической деятельности человека. Л., 1971. 119 с. – На англ. яз.: Bechtereva N.P. The Neurophysiological Aspects of Human Mental Activity. 2nd ed. Revised and Completed. New York, 1978. 181 p.; 2) Здоровый и больной мозг человека. Л., 1980. 208 с. (пер. на англ. яз. – 1984).


[Закрыть]. И наконец, не ставя перед собой здесь задачу перечисления всех механизмов надежности работы мозга, упомянем привлекший сейчас большое внимание ученых механизм детекции ошибок.

Впервые феномен детекции ошибок – детектор ошибок – был открыт нами в 1968 г.[46]46
  Bechtereva N.P., Gretchin V.B. Physiological Foundations of Mental Activity // Intern. Rev. Neurobiol. (New York; London). 1968. Vol. 11. P.239–246.


[Закрыть] С тех пор различные аспекты вопроса рассматривались нами в большом числе публикаций и в главах ряда монографий[47]47
  Бехтерева Н.П. 1) Здоровый и больной мозг человека. 2-е изд., перераб. и доп. Л., 1988. 262 с; 2) О мозге человека. СПб., 1994. 250 с; 3) Нейрофизиологические аспекты…; Bechtereva N.P., Kropotov Yu.D. Beuronal Organization of Error Detection Mechanisms // Progr. & Abstr. of the 3rd Intern. Conf. Intern. Organization of Psychophysiology. 1986. P. 9; Bechtereva N.P., Kropotov Yu.D., Ponomarev V.A., Etlinger S.C. In Search Cerebral Error Detectors // Int. J. Psychophysiol., 1990. Vol. 8. P. 261–273; Bechtereva N.P., Medvedev S.V., Abdullaev Y.G. Neuronal Correlate of Mental Error Detection in the Human Brain Cortex // Biomedical Science. 1991. Vol. 2, N 3. P. 301–305.


[Закрыть].

Было показано, что в мозге имеются нейронные популяции, которые на какую-то данную сложную деятельность не реагируют; реагируют на ее правильное выполнение; реагируют и на правильное, и на ошибочное выполнение задания. И наконец, отдельные нейронные популяции реагируют именно при ошибочном выполнении деятельности, будь то в связи с дефектом восприятия (ранняя реакция) или с дефектом реализации (поздняя реакция). Такие нейронные популяции были обнаружены нами первоначально в подкорковых структурах. Позднее такие же нейронные популяции были обнаружены нами и в коре.

Детектор ошибок активизируется при рассогласовании деятельности с ее планом, точнее – с хранящейся в мозге матрицей (понятно, что вряд ли он активируется при ошибках в деятельности творческой).

Если прислушаться к себе, то окажется, что мы все давно знакомы с детектором ошибок; иногда как бы слушаемся его, иногда пренебрегаем им. То и другие желательно делать в меру: слишком большая покорность детектору ошибок, может привести к тяжелому состоянию – синдрому навязчивости, нередко трудноконтролируемому. Наоборот, пренебрежение его «советами» может привести также к тяжелым последствиям, хотя в этом случае как бы внешним. Как это бывает в реальности? Приведу случай типичный, хотя и не единственно возможный.

Вы выходите из дома и уже готовы захлопнуть дверь. И в этот момент у вас появляется чувство, что не все в порядке, вы что-то забыли или забыли что-то сделать. Дверь еще не закрыта, все поправимо. Вы возвращаетесь (несмотря на суеверный страх – «дороги не будет»). И находите случайно вынутые из кармана ключи от квартиры, или невыключенный утюг, или что-то еще, достаточное для того, чтобы произошла серьезная неприятность. Ай да детектор ошибок, могли бы подумать вы, если бы знали, что это он помогал вам. На следующее утро вы уже сознательно останавливаетесь у уже открытой двери и вспоминаете: что? Мысленный обзор дома, все в порядке – вы уходите. А послезавтра уходите из дома, как уходили всегда. Это – счастливый конец, детектор сработал, вы его послушались, но не подчинились ему.

Другая возможность. Наступило завтра. Дверь открыта, но вы снова закрываете ее изнутри и обходите дом. В общем-то все в порядке, но всегда можно найти какую-то забытую мелочь или просто вещь, которую показалось нужным взять с собой. Послезавтра – то же самое. И через некоторое время вы – раб детектора. Развивается подчиненность желанию возвращаться, да и не один раз. Вы опаздываете на работу, в институт – словом, туда, где надо быть вовремя, но это уже не проходит. Надо лечиться, и как можно скорее. Вначале могут помочь психотерапия и некоторые так называемые малые транквилизаторы. Но очень мало людей сразу обращается в этой ситуации к врачу. Обращаются тогда, когда жизнь становится невмоготу, когда в мозге под командованием детектора ошибок уже сформировалась матрица патологических действий. Лечение возможно, но теперь это уже очень не просто.

А вот второй случай. «Да ничего я не забыл, все взял, все так. И вообще – надо торопиться». А утюг… Или газ… Наименее трагично кончается что-то вроде забытых ключей, если есть запасные: в противном случае надо вскрывать дверь, что, естественно, в этот момент кажется очень неприятным. Дальнейшее – дело характера. Ведь человек в 99 и 9 в периоде процента случаев не знает о детекторе – страже выполнения привычных действий в соответствии с планом-матрицей, зафиксировавшейся в мозге для облегчения жизни в стереотипных ситуациях. А нестереотипные? А творческая работа? Вот уж здесь нет детектора ошибок. Здесь вы свободны – и от оков, и от защиты.