Добрый вечер, дорогие слушатели. Я — Вячеслав Дубынин — биолог, нейробиолог. Сегодня у нас вторая лекция из цикла «Мозг и потребности». В прошлый раз мы говорили про голод и еду, а сегодня мы поговорим о не менее важном факторе — о новой информации. Узнавать что-то об окружающем мире и дальше использовать эти знания, чтобы правильно строить поведение, является важнейшей задачей всякого высокоорганизованного мозга.
Нервная система, в том числе человека, ужасно любопытна, нуждается в новой информации, иначе будет не добирать положительные эмоции. О том, как связан мозг с любопытством, и о том, по каким каналам новая информация проникает в нашу нервную систему, мы сегодня с вами и поговорим. Я запущу презентацию. Вот заглавная страница. Полное название нашей лекции — «Мозг и любопытство. Мозг и новизна». Это в каком-то смысле синонимы. Любая высокоорганизованная нервная система ориентирована на сбор информации, прежде всего из внешней среды. Вы видите здесь любопытное семейство опоссумов, которые вылезают из какой-то трубы и во все глаза смотрят, во все уши слушают, а еще осязают, обоняют, готовы попробовать что-то на вкус. Собирать информацию об окружающем мире очень важно. Если вы знаете, вы сможете что-то спрогнозировать, спланировать, ваше поведение окажется более успешным. Но если мы хотим узнать о той или иной потребности, будь то забота о потомстве или голод, или любопытство, мы смотрим прежде всего на поведение живых организмов.
В простейшем случае поведение выглядит как рефлекторная реакция. Из окружающей среды приходит некий стимул, воздействует на сенсорную клетку (прикосновение), дальше запускается сигнал по цепочке нейронов. Это показаны нервные клетки с отростками. В конце концов этот сигнал добегает до двигательной нервной клетки, возникает реакция. Кто-то прикоснулся к нашему правому плечу, мы повернулись и посмотрели в правую сторону. Это простейшая реакция, связанная со сбором новой информации. Она называется ориентировочный рефлекс. Мы сегодня о нем довольно много будем говорить. В простейшем варианте поведение выглядит как очевидная реакция на вполне четкий стимул. Но гораздо чаще мы имеем дело с более сложной ситуацией, когда некая потребность, в том числе потребность в новой информации, нарастает где-то внутри мозга. Тогда явного запускающего стимула нет. Тем не менее нейросети готовы реализовать то или иное поведение. Они приходят во все более возбужденное состояние, порой даже совершенно спонтанно по каким-то причинам начинают это поведение реализовать.
Например, оглядываться по сторонам в поисках новой информации. Нарастает исследовательская потребность, потому что нарастает какая-то другая потребность. Вам захотелось есть. Куда бы пойти в поисках хлеба насущного? А давайте посмотрим по сторонам, понюхаем, послушаем и решим. Или вам захотелось любви и понимания. Где бы найти подходящую личность, подходящего полового партнера? Давайте опять посмотрим по сторонам, может быть, какая-то информация окажется вполне подходящей. В этом исследовательское поведение функционирует как отдельный блок в деятельности нашего мозга. Кроме того, любопытство и новизна могут присоединяться к любой другой программе, любой другой потребности, надстраиваться над этой потребностью. Если не хватает информации для удовлетворения той или иной потребности, надо эту информацию собрать. Сам сбор новой информации тоже приносит положительные эмоции. Любопытство по своим собственным каналам способно запускать выделение прежде всего такого нейромедиатора, как дофамин. Мы сегодня об этом еще поговорим.
Напоминаю, что наш курс посвящен биологическим потребностям — тем блокам в нашем мозге, где установлены некие программы нашей зависимости от тех или иных факторов среды: внешней среды, иногда внутренней среды. Неделю назад я рассказывал про голод. Там как раз огромное значение имеют такие внутренние факторы, как концентрация глюкозы в крови и растяжение пустого желудка. Или вы видите пьющего котика: жажда связана с избытком NaCl в плазме крови. Или материнское поведение во многом запускается такими внутренними факторами, как гормоны — пролактин, окситоцин. Есть сигналы, приходящие из внутренней среды организма и усиливающие проявление той или иной потребности, или делающие эти проявления более вероятными. А есть сигналы, приходящие извне. Исследовательское поведение прежде всего ориентировано на внешнюю среду. Наш мозг так сконфигурирован, что любое изменения во внешней среде, что-то неизвестное мозгу уже становится объектом изучения, любопытства. В процессе получения новой информации мы испытываем положительные эмоции, даже если не знаем, как мы дальше эту информацию приспособим. Сама по себе новая информация уже являются тем, что можно назвать положительным подкреплением, является источником позитивных эмоций.
А если мы живем, существуем в условиях дефицита новой информации, мы рискуем не добирать положительные эмоции. Тогда возникает негативное эмоциональное состояние, которое можно назвать скукой. Негативные проявления других потребностных центров тоже на этом фоне становятся более заметными. То, что в рамках курса я называю биологическими потребностями, довольно близко к Павловскому понятию «группы безусловных рефлексов». И.П.Павлов достаточно много писал про исследовательское поведение, придавал ему очень большое значение. Сам термин «ориентировочный рефлекс» или рефлекс «что такое» принадлежит И.П.Павлову.
В сфере психологии биологические потребности обычно относят к бессознательным проявлениям психической деятельности. В рамках нашего курса мы периодически будем вспоминать две классификации биологических потребностей. Одна из них, психологическая, принадлежит Абрахаму Маслоу. Неделю назад мы говорили про потребность в еде. Это физиологическая потребность. Если смотреть на классификацию А.Маслоу, то сегодня у нас потребность из самой верхней группы, духовная потребность. Когнитивные потребности, потребности знать, понимать, исследовать, А.Маслоу отнес к самым возвышенным проявлениям личности. Если обратиться к классификации академика, нейробиолога П.В.Симонова (а я отталкиваюсь от нее), то программы, связанные с исследовательским поведением, попадают в третью группу программ саморазвития.
Неделю назад я более подробно рассказывал про эти классификации, в том числе про классификацию П.В.Симонова. Я говорил, что он разделил все наши биологические потребности на витальные, социальные (в случае животных — зоосоциальные) и программы саморазвития, потребности развития. Витальные — жизненно необходимые, без которых организм погибает: еда, питье, кислород и так далее. Социальные, зоосоциальные — это внутривидовое взаимодействие. Два кота выясняют отношения на границе территории. Территориальное поведение попадает в эту категорию. Программы саморазвития — программы, направленные в будущее. Определение этих программ вы можете прочитать в трудах П.В.Симонова. Определение примерно следующее — это программы, которые в момент реализации не позволяют нам говорить о какой-то сиюминутной выгоде. Как правило, в тот момент, когда вы наблюдаете то или иное поведение, вы не очень понимаете, зачем организм его реализует. Если набраться терпения, то иногда через минуту, а иногда через час, а иногда через неделю становится понятно, зачем все это реализовалось. Мы охотно подражаем. В тот момент, когда мы кому-то подражаем, не всегда понимаем, зачем объект нашего подражания так делает. Но раз он так делает, то и я это повторю: наверное, это хорошо. Программы свободы делают нас трудно переносящими ограничения в свободе передвижения. Если вы не преодолеете эти ограничения, вы рискуете погибнуть, умереть от голода, жажды. Мозг майского жука про это не знает, но знает программа свободы, которая заставляет его вылезать из коробочки, грызть стенки той банки, в которую его поместили. Игровое поведение, тренировка двигательных навыков очень характерны для детенышей.
Наша сегодняшняя цель — исследовательское поведение. В тот момент, когда мы собираем новую информацию, мы далеко не всегда знаем, как мы будем ее использовать и будем ли мы вообще ее использовать. Самое быстрое млекопитающее на планете Земля — гепард, который бегает со скоростью 110 км/ч. Ну и что вам до этого гепарда? Вы с ним никогда в саванне не столкнетесь. Но любопытно, кто у нас самый быстрый бегун. Новая информация сама по себе значима, а если вы ее когда-нибудь сумеете все-таки приспособить к реальному поведению, то совсем окажется хорошо. Заранее зная о параметрах ситуации, вы сможете свое поведение сделать более адекватным, успешным. Дальше начинается тот список, который еще Ч.Дарвин озвучил: вы успешнее избегаете опасностей, успешнее находите пищу, успешнее размножаетесь, ваши гены успешнее переходят к вашему потомству. Быть любопытным важно и выгодно. Ребенок, который рассматривает что-то в лупу, реализует реакцию любопытства. Это программы свободы, а это подражательное поведение.
Наша цель сегодня — исследовательские программы. Давайте займемся ими вплотную. Еще раз нужно подчеркнуть, что сбор новой информации — это очень значимо. Поэтому простейшие проявления исследовательского поведения наблюдаются даже у не очень сложной нервной системы. У рыб существует самый базовый вариант исследовательского поведения, тот самый ориентировочный рефлекс, о котором писал еще И.П.Павлов: поворот глаз, головы, всего тела в сторону нового сигнала, чтобы собрать информацию. В данном случае на вас смотрит сова, потому что вы ее почему-то заинтересовали.
Где находятся центры ориентировочного рефлекса? Они располагаются в среднем мозге, в зоне, которая управляет движениями глаз, наводит на резкость хрусталик, регулирует диаметр зрачка. Самая простая, самая древняя программа, связанная со сбором информации, это нервные центры среднего мозга. Вы увидели что-то любопытное, повернулись, зафиксировали его взором. Если мозг считает, что нужно собрать дополнительную информацию, шаг номер два — подойти поближе к данному объекту. Следующий уровень — включение особой зоны, которая называется субталамус. Она относится к промежуточному мозгу. Наверняка я говорил, что в промежуточном мозге есть две основные структуры: верхняя половинка — таламус, нижняя — гипоталамус. На прошлой лекции мы очень много говорили про гипоталамус, там находится центр голода. Таламус — зона, которая работает вместе с корой больших полушарий и проводит информационные потоки в кору. Кроме таламуса сверху и гипоталамуса снизу, на границе таламуса, гипоталамуса и среднего мозга есть небольшая зона — субталамус. Она запускает локомоцию — приближение к заинтересовавшему нас объекту. Это поведение кошки в новой квартире — обойти всю доступную территорию, собрать информацию, посмотреть, понюхать, послушать. Это функция субталамуса. Дальше вы вплотную подошли к интересующему вас объекту. Что сделает при этом человек или даже маленький ребенок? Он этот объект возьмет руками, начнет что-то с ним делать — уже тонко взаимодействовать с тем или иным предметом: раскрутить, разломать, посмотреть внутри, разобраться в деталях. Это очень важный пункт, связанный со сбором информации, со знакомством с окружающей средой и с разными объектами.
Манипуляция с предметами (manus — рука) является уже задачей двигательной коры, это задняя часть лобной доли. Вот основные три зоны, которые запускают на двигательном уровне программы, связанные со сбором новой информации: повернуться, посмотреть, приблизиться, взять в руки и исследовать. Чтобы эти центры работали, другие нейросети должны сообщить им об источнике новой информации. Чтобы сработал ориентировочный рефлекс, сначала новое зрительное событие, новое звуковое событие должна детектировать верхняя часть среднего мозга, которая называется четверохолмие. Чтобы мы перемещались в направлении вызвавшего наше внимание объекта, очень желательно, чтобы субталамусу помогал гиппокамп — структура, которая строит карту местности и фиксирует на этой карте наше текущее положение. Конкретная манипуляция с объектом сопряжена с постоянным сопоставлением, с соотнесением той информации, которая была, с новой информацией. Вы крутите какой-то объект и видите новую грань, новое свойство, новую детальку. В тот момент, когда вы все исследовали, уже можно отложить это в сторону. Сравнение текущей информации с тем, что есть уже в памяти, является задачей поясной извилины — очень крупной зоны, которая находится на внутренней поверхности больших полушарий и помогает двигательным центрам, которые занимаются манипуляциями. На данной схеме красные центры — центры, связанные с сокращением мышц, а зеленые центры — центры, которые работают с сенсорной информацией и определяют уровень новизны этой информации. Если уровень новизны достаточно высок, тогда запускается то или иное поведение. Есть три таких уровня, характерных для всех высших животных, млекопитающих, птиц. У человека есть еще один уровень, связанный с нашим речевым любопытством. Он находится в теменной коре. Ближе к концу лекции мы до него доберется. А пока я буду рассказывать о тех проявлениях исследовательского поведения, которые объединяют человека со всеми высокоразвитыми позвоночными.
Еще раз про ориентировочный рефлекс. Это очень древняя программа, которую мы можем наблюдать уже у рыб. Если вы подойдете к аквариуму и постучите по стенке, то у рыб повернутся глаза, сами они тоже повернутся посмотреть, кто это стучит. Эти механизмы работают уже в рыбьем мозге. Это логично: если мы смотрим на нервную систему рыбы, мы видим, что средний мозг у рыбы — самая крупная зона. У нас это довольно скромная область по объему, а у рыб там находятся главные зрительные центры, центры, управляющие движением глаз, хрусталиком, зрачком. Все эти системы есть уже на уровне рыбы, при выходе рыб на сушу попадают к амфибиям, рептилиям, млекопитающим и птицам.
Вот зона среднего мозга, разрезанная поперек. Мы видим сверху выступы — четверохолмие, сенсорные центры, которые сопоставляют сигнал, бывший несколько долей секунды тому назад, с тем сигналом, который идет сейчас. Детектируется зрительная новизна или слуховая новизна, или новизна, связанная с кожной чувствительностью (прикосновение к вашему правому плечу). Сенсорные центры — четыре выступа на верхней поверхности среднего мозга, поэтому они называются четверохолмие. Два передних холмика занимаются зрением, а два задних — слухом. Если детектируется новизна, если что-то зазвучало, зашевелилось на краю поля зрения, то сигнал с четверохолмия передается на глазодвигательные центры, которые находятся в нижней половине среднего мозга, ближе к середине. Здесь находятся нейроны, управляющие движениями глаз, целых 6 мышц управляют каждым нашим глазом. Через черепные нервы сигнал передается на глазодвигательные мышцы. Плюс к этому мы испытываем положительные эмоции. Когда удовлетворяется та или иная потребность обязательно присутствует поток положительных эмоций. Мы субъективно это воспринимаем как положительные эмоции, которые показывают всему мозгу, что то, что мы сейчас делаем, это биологически очень полезная штука. В данном случае мы собираем новую информацию.
Где находится центр положительных эмоций в среднем мозге? Это зона совсем внизу. Эта структура называется черная субстанция, мы о ней будем еще не раз говорить. Она важна прежде всего как область, генерирующая положительные эмоции тогда, когда мы двигаемся: радость движения, радость игрового поведения. Но у нас сегодня любопытство. В случае любопытства источником положительных эмоций является примерно эта зона с желтым овалом. Эта зона называется вентральная покрышка среднего мозга. Она формирует эмоциональный поток, связанный с узнаванием нового. По ходу эволюции уровни работы с новизной нарастают, а первоисточник эмоций так и остается тем же самым. Даже когда мы манипулирует с предметами, даже когда мы на вербальном, словесном, уровне занимаемся каким-то творчеством, все равно та положительная эмоция, которая генерируется, продолжает оставаться быть связанной с активностью вентральной покрышки, которая содержит нейроны, выделяющие дофамин — главный нейромедиатор, связанный с новизной, любопытством, творчеством. Еще раз показаны эти центры: сенсорная детекция, движения плюс эмоция.
Вот четверохолмие, вид сверху. Мы смотрим на эту зону сверху, мы видим верхнюю поверхность продолговатого мозга, моста, четверохолмие среднего мозга, эпифиз, таламус. На этой картинке вы все это можете наблюдать: продолговатый мозг, мост, четверохолмие среднего мозга, эпифиз, справа и слева два таламуса. В четверохолмии передние верхние холмики являются зрительными, а задние — слуховыми. Когда что-то новое возникает в поле зрения, без какого-то тонкого анализа объекта, уже сам факт заметного изменения картинкин запускает ориентировочный рефлекс через передние или верхние холмики. Если что-то зазвучало в окружающей среде, источник перемещается, изменился тон звука, тогда срабатывают нижние холмики четверохолмия, которые запускают ориентировочный рефлекс. Сюда же, в четверохолмие, поступает кожная чувствительность от спинного мозга (конечности, туловище), от тройничного нерва (кожная чувствительность головы), тоже может реализоваться ориентировочный рефлекс. Другие сенсорные системы тоже тут работают. Если вы ощущаете новый запах, то начинаете крутить головой. Это реализация рефлекса «что такое», о котором писал еще И.П.Павлов. Это любопытство на нашем самом древнем уровне. Свойства нейросетей, которые тут находятся, врожденно заданы. Поэтому их достаточно удобно исследовать.
С середины XX века именно четверохолмие является объектом для изучения нейронов-детекторов новизны. Должны быть какие-то нейросети, которые способны выделять новизну. Пример сейчас у вас на экране. Эта клетка находится в верхних холмиках четверохолмия и детектирует новый зрительный сигнал, или она находится в нижних холмиках и детектирует включение звука. Давай возьмем включение звука. Есть некий шум. У меня сейчас за окном шум дождя. Идет постоянный звуковой сигнал со знаком плюс, возбуждающий сигнал приходит на нейрон-детектор новизны. Но перед тем, как этот возбуждающий сигнал попадет на детектор-новизны, тот нервный отросток, тот аксон, который проводит данный сигнал, ветвится и запускает ту же самую информацию по цепи мелких нервных клеток, находящихся в четверохолмии. Эта цепочка мелких нервных клеток состоит в основном из возбуждающих нейронов, которые перебрасывают сигнал дальше. Но последний нейрон в этой цепочке тормозный. Он работает со знаком минус. Получается, что на нейрон-детектор новизны одновременно приходят два сигнала: сигнал со знаком плюс и сигнал со знаком минус. Если входной стимул стабильный, этот плюс и этот минус одинаковы, уравновешивают друг друга. Детектор новизны не выдает никаких импульсов, потому что никакой новизны нет.
А теперь представьте себе, что на фоне шума дождя раздался вдруг какой-то резкий и достаточно громкий звук. В этот момент по этому каналу уровень активации, уровень возбуждения возрастет. А конкурирующий минус отстанет, потому что это возбуждение должно сначала переключиться через цепочку нейронов, через цепочку контактов синапсов. А каждый синапс — это 0,1-0,2-0,3 секунды задержки. Сигнал от появления нового звука сюда приходит прямо сразу, а пока он доберется до тормозного нейрона по этой цепочке, торможение отстанет от возбуждения. Как раз момент появления нового стимула будет характеризоваться тем, что плюс победит минус, детектор новизны сработает и запустит ориентировочный рефлекс. Произойдет поворот глаз, головы, всего тела в сторону нового сигнала. Существует тектоспинальный тракт, который идет от четверохолмия прямо на двигательные центры спинного мозга, реализуется поворот иногда даже всего туловища. У животных еще мощно двигаются ушные раковины. У нас уши не двигаются относительно головы, но мы крутим всей головой. Вы видите ориентировочный рефлекс, который реализует человеческий детеныш: новая погремушка — источник прекрасных положительных эмоций. Сейчас он протянет руку и попытается ее схватить, а потом запихнуть в рот. А вот ориентировочный рефлекс, который реализует лошадь: поворот головы, глаз; посмотрите, как ушные раковины расположены. Новая информация очень актуальна, важна, ее нужно собирать. Вот любопытство на самом древнем уровне.
Если мы хотим детальнее разобраться, как средний мозг работает с источником новой информации, то оказывается, очень полезно регистрировать движения глаз. Можно вокруг глаза поставить датчики и оценивать, как центр сетчатки сканирует изображение. Я думаю, вы знаете, что самая детальная картинка получается именно с центра сетчатки — с области, которая называется центральная ямка. По тому, как центральная ямка движется в пределах той или иной картинки, можно оценить, какие элементы изображения более значимы и менее значимы, какие привлекают больше и меньше внимания, в какой последовательности мы читаем ту или иную информацию. Это очень любопытно. В числе прочего это еще то, что называется окно в бессознательное. Представьте себе, что вы пришли в зал Пушкинского музея, а там стоит огромный Давид Микеланджело. Куда вы первым делом посмотрите, на какую часть его тела? В какой последовательности все это будет сканироваться? Это все очень любопытно. В данном случае тут не Давид, а профиль царицы Нефертити. Видно, как идет центральная ямка. Чтобы получить такую картинку, уже просто такие датчики поставить недостаточно: нужно записывать на видеокамеру движения глазного яблока и дальше считать, как сканируется то или иное изображение. Видно, что прежде всего зрительную систему и мозг человека привлекает граница между объектом и фоном. Как раз по этой границе в основном идет движение. Конечно, огромное значение имеют специфические человеческие черты лица: глаз, нос, губы, ухо. Здесь очень много линий, сканирование очень серьезно затрагивает именно эти области.
Вот второй пример того, как мы читаем страницу, строку в напечатанном тексте. Казалось бы, мы прыгаем в начало строки, а потом идем вдоль текста. Оказывается, нет. Когда анализируют движения глаз, выделяют несколько типичных вариантов: фиксация взора, слежение — глаз непрерывно идет по картинке, саккады — быстрые скачки. Это настолько быстрые скачки, что мы не получаем промежуточной картинки: только что смотрели в один угол экрана, а теперь смотрим в другой угол. Вот как мы читают страницу в книге. Здесь шкала времени идет снизу вверх. Например, эта точка. В этой точке взор с конца строки прыгает в начало новой строки. Это большая саккада. Мы читаем непрерывно, должна быть пологая кривая, говорящая о процессе слежения. Оказывается, нет. Оказывается, когда мы читаем строку, наблюдается несколько небольших саккад, микросаккад. Постояли немножко — прыгнули в следующий кусочек строки, еще в следующий, еще в следующий. За шесть-семь небольших саккад прочитали всю строчку, прыгнули опять в начало строки, еще читаем, опять в начало, еще читаем. Это довольно любопытно, позволяет оценить, каким образом идет сбор новой информации именно с точки зрения зрительной системы, потому что она все-таки у нас самая главная и самая значимая.
Сейчас для анализа движения глаз в первую очередь используются уже специальные компьютерные девайсы, которые называются айтрекеры. Эта штука надевается на голову человека, можно проанализировать, как идет оценка того или иного изображения. Строятся уже не такие линии, как на предыдущих примерах (эти картинки еще из XX века), а строятся тепловые карты. С помощью тепловой карты легко понять, насколько долго задержался взор на том или ином элементе картинки, в той или иной области. Там, где цвет ближе всего к красному, происходит максимально долгая фиксация. Вы видите, что огромное внимание уделяется лицам людей. А там, где меньше смотрели, будет желтый, даже зеленый, синий цвет. Фон особо никто не рассматривает. Такие картинки позволяют объективно оценить, как идет анализ считывания зрительной информации. Помимо того, что это интересно само по себе, это имеет и практическое приложение, например, в сфере нейромаркетинга. Если вы сделали рекламный плакат и хотите оценить, видит ли потенциальный потребитель все нужные детали на этом плакате (название фирмы, телефон, название товара), вы можете с помощью айтрекера эту информацию получить. Или вы хотите расставить товары на полке так, чтобы взор автоматически попадал именно на тот товар, который вам сейчас нужно продать максимально быстро (срок годности истекает). Это все тоже можно посмотреть с помощью нейромаркетологических методов и айтрекинга. Вся эта сфера, связанная со средним мозгом и движением глаз, имеет еще и очень практические приложения.
От ориентировочного рефлекса давайте сдвинемся на следующий уровень — уровень субталамуса. Посмотрели, зафиксировали новый объект, и теперь мы хотим к нему приблизиться, подойти. Это делает зона на границе таламуса и гипоталамуса, которая именуется субталамус. Вот — таламус — помощник коры, зона, отвечающая за произвольное и непроизвольное внимание. Вот — гипоталамус — центр многих потребностей, в частности голода, жажды, размножения, агрессии, центр генерации эмоций. На границе таламуса, гипоталамуса и среднего мозга располагается субталамус. Это — таламус, это — гипоталамус, этот оранжевый кружок — субталамус. Субталамус — зона, которая способна передать сигнал в спинной мозг и запустить локацию. Мы начинаем сгибать руки-ноги, прежде всего ноги (все-таки мы на задних лапах ходим, а животное — и передние и задние конечности), и двигаться в сторону объекта, который вызвал интерес. Почему? Например, от этого объекта исходят какие-то интересные зрительные и слуховые сигналы. Бывает так, что локомоцию и активацию субталамуса запускают центры потребностей. Вы сидели, сидели, и стало вам голодно. Гипоталамус сообщается субталамусу: «Давай уже встанем и попробуем найти еду. Неважно, куда мы пойдем: пока мы сидим, вообще ничего не произойдет.
Вряд ли банан упадет прямо на голову». Надо попробовать просканировать окружающее пространство, походить по доступной территории, тогда проблема голода, жажды, повышенной тревожности, проблема, связанная с размножением, может быть решена. В этом смысле субталамус — очень важная структура. С его активацией часто начинается удовлетворение самых разных потребностей. Сигнал идет в субталамус, субталамус начинает перемещать нас в пространстве: либо не очень быстро (шаг), либо побыстрее (бег). Но без такого перемещения удовлетворить потребность довольно сложно. По этому поводу существует русская поговорка «Под лежачий камень вода не течет». Она именно про субталамус и про ту историю, которую я вам рассказываю. Если вы хотите, чтобы ваша потребность была удовлетворена, для начала измените локализацию в пространстве, тогда, может быть, с вами что-то случится. Поэтому исследовать территорию — замечательно. Одновременно мы получаем радость движений. Просто бродить и собирать новую информацию — серьезный источник позитивных эмоций. Поэтому люди так любят гулять, особенно по незнакомому городу, незнакомой стране. Туризм во многом связан с активацией именно субталамуса. Субталамус управляет центрами конечностей в нашем спинном мозге.
Вы видите шагающую лошадь, шагающего человека. Простейший вариант локомоции — шаг. Шаг — аллюр, способ перемещения в пространстве, когда одна конечность из четырех сгибается и переносится вперед, а в это время остальные три конечности сохраняют устойчивое положение. По одной конечности передвигается вперед, движемся не спеша. Если мы посмотрим на то, как шагает лошадь, кошка или собака, мы увидим, что локомоция стартует с одной из задних лап. Например, с правой задней. Она сгибается, переносится вперед, разгибается. Потом то же самое делает передняя лапа с той же стороны, потом — задняя лапа с другой стороны, передняя лапа с той же стороны и вновь та конечность, с которой все началось. В итоге то, что происходит в спинном мозге, это движение нервных импульсов, нервных сигналов по замкнутому контуру. Этот контур врожденно задан. Мы хорошо знаем, что врожденно заданы многие рефлекторные дуги. Например, ориентировочный рефлекс задан врожденно, ему не нужно учиться. Все нейросети в спинном мозге есть прямо сразу. Им нужно дозреть, но они существуют. То же самое можно сказать про локомоцию. Хотя это не рефлекс, а замкнутый контур нервных клеток, эта конструкция в мозге есть врожденно. Субталамусу достаточно бросить активацию в эту систему, чтобы организм, который сидел или лежал, встал и пошел. Чем выше уровень активации субаламуса, тем быстрее идет шаг. Когда активация достигает критического уровня, первая скорость нашего мозга сменяется второй скоростью, которая называется рысь. При рыси одновременно начинают работать уже две конечности — задняя и диагональная передняя.
В варианте человека это называется бегом. Вот — древнегреческие бегуны, вот — ребенок. Когда мы бежим, наша рука и диагональная нога работают одновременно. Когда мы ходим, руки отстают от ног, потому что здесь движение происходит по восьмерке. Содружественное движение рук — результат работы этой системы. Когда мы идем или бежим, мы зачем-то машем руками. Толку от этого никакого: мы же не отталкиваемся от земли. Но поскольку в нашем спинном мозге врожденно существует именно такой контур, мы при ходьбе или беге совершаем содружественные движения рук. Можно их не совершать, но тогда вы должны будете тратить на это дополнительные силы. Поэтому проще махать руками, чем специально тормозить эти движения. При беге идет такой вариант. Есть еще третий вариант локомоции, третья скорость, еще более быстрая, когда одновременно работает то пара задних конечностей, то пара передних. Плюс к этому очень мощно разгибается спина. Этот аллюр называется галоп. Шаг, рысь, галоп. В любом случае работает субталамус. Чем активнее идут импульсы из субталамуса, тем более быстрый аллюр выбирается. В рамках аллюра локомоция может ускоряться. Встали, пошли, пошли быстрее, перешли на рысь, бежим, бежим быстрее, переходим на галоп. Это классическая история для четвероногих. В человеческом варианте мы галопом не бегаем, по крайней мере у нас это плохо получается. В принципе бег в мешках — это, конечно, галоп. Но далеко и быстро так не убежишь. Быстрее всего у нас получается бегать именно рысью.
То поисковое поведение, которое запускается субталамусом, обход новой территории, приносит кучу положительных эмоций, новой информации, но при этом конкурирует с негативными эмоциями, которые связаны с безопасностью. Вы попали в новую обстановку. Это забавно, любопытно. А вдруг там какая-то опасность. Конкуренция любопытства и страха — очень важный элемент поведения в какой-то новой ситуации. Это довольно здорово говорит о базовом темпераменте и человека, и экспериментального животного. Если вспомнить классификацию темпераментов, которая принадлежит еще Гиппократу, там есть любопытные сангвиники и тревожные меланхолики. Баланс любопытства и тревожности в экспериментах на белых крысах мы смотрим на платформе, экспериментальной установке, которая называется крестообразный приподнятый лабиринт. На ноге высотой 80 см находится крестообразная платформа: два рукава затемнены, у них боковые стенки, а два рукава — без стенок, открыты, ярко освещены. Мы сажаем белую крысу прямо в центр. Всякая нормальная белая крыса уходит в темный отсек, сидит там, потому что ей исходно страшно, обстановка слишком не знакома. Крыса сидится в темном отсеке, но через пару минут ей становится скучно. Белые крысы, как люди, очень любопытны. Если нет новой информации, то надо ее искать. Вот она уже выходит на светлые рукава, выходит довольно далеко, нюхает, встает на задние лапки. Потом ей становится страшно, она убегает опять в темный отсек. Немножко придет в себя — снова выходит на светлую часть лабиринта, любопытствует. Баланс страха и любопытства можно оценить. За 10 минут наблюдений крыса 6 минут сидела в темном отсеке, а 4 минуты находилась на светлых рукавах. Зачем нужны такие опыты? Мы не просто изучаем поведение белых крыс. Мы используем эти тесты, чтобы оценивать потенциальную активность возможных психотропных препаратов, возможных лекарств, которые будут способны корректировать проявления психической деятельности человека, если получится. Повышенная тревожность — довольно известная история. Если мы разрабатываем вместе с коллегами-химиками какой-нибудь новый анксиолитик, препарат, снижающий тревожность, его как раз испытывают в таком тесте. Вы даете крысе такой препарат, она становится более любопытной, менее тревожной. К этому вопросу мы еще вернемся на следующей лекции, потому что следующая лекция будет посвящена страху — второй программе, которая присутствует в данной ситуации. Там я подробнее расскажу про анксиолитики, они же транквилизаторы.
У нас, в нашем отечественном фольклоре, существует персонаж, буквально помешанный на локомоции — Колобок. «Я от бабушки ушел, я от дедушки ушел» — это про Колобка. Порой попадаются люди, которые тоже ужасно непоседливы. Если это принимает клинические формы, это называется уже дромомания — патологическая охота к перемене мест. Вы видите тут разных колобков, даже пару колобков: должны же как-то колобки размножаться.
При перемещении в пространстве, при сборе информации, при формировании более или менее целостного представления о доступном пространстве субталамусу помогает структура, которая называется гиппокамп. Можно сказать наоборот, что субталамус помогает гиппокампу собрать всю нужную информацию. Гиппокамп, конечно, побольше, чем субталамус. Это гораздо более сложная структура, которая относится к нашей старой коре больших полушарий. Вы видите в глубине височной доли левый гиппокамп, а там просвечивает правый гиппокамп. Вот — правый гиппокамп, вот — левый гиппокамп. Гиппокампы — структуры, которые заточены на формирование кратковременной памяти. Если мы описываем функции гиппокампа в рамках мозга человека, мы говорим не просто о построении карт местности, а о гораздо более глобальном событии — памяти текущего дня. Я подробно рассказываю про гиппокамп, когда рассказываю вообще про память. Гиппокамп — главный центр кратковременной памяти. Кроме того, именно работа гиппокампа позволяет кратковременную память перезаписывать в долговременную. Поэтому с гиппокампом очень много работают. Это очень важная структура для обучения, для формирования памяти. В человеческом мозге он выглядит относительно небольшим, но реально это все равно крупная структура, в ней очень много нервных клеток. В крысином мозге по отношению к остальным большим полушариям, он выглядит гораздо более впечатляющим. У нас тоже достаточно порядочный гиппокамп. Гиппокамп в переводе с латыни означает «морской конек». Если вырезать из мозга гиппокамп, то это — сам гиппокамп, а это — те отростки, которые из него выходят и идут дальше к другим нервным структурам, например, к коре больших полушарий (хвостик морского конька).
Гиппокамп очень много изучается, исследуется. Сейчас я о некоторых работах даже чуть-чуть расскажу. Но поскольку он все-таки не очень велик, легко догадаться, что его объем ограничен. Примерно так же, как в компьютерах, когда долговременная память очень большая, а кратковременная — не очень большая. Если вы в течение текущего дня перегрузили гиппокамп новой информацией, то может возникнуть эффект переполнения, когда новая информация уже не очень залезает. Это называется эффект музея, когда вы долго ходите по какому большому музею и уже не очень помните все детали, а в основном то, что было в начале, и то, что было в конце. Гиппокамп пишет информацию сегодняшнего дня. Когда мы ложимся спать, информация в гиппокампе частично стирается, а частично перезаписывается в долговременную память. Если повреждается гиппокамп, возникают проблемы не только с кратковременной памятью, но и с формированием новой долговременной памяти. Процесс перезаписи информации с гиппокампа может отражаться на наших сновидениях. То, что мы видим во сне, это те информационные потоки, по крайней мере частично, которые из гиппокампа идут в кору больших полушарий, потому что новая кора больших полушарий, основная масса коры больших полушарий — центры долговременной памяти.
У нас гиппокамп — важнейший центр, связанный с самыми разными сенсорными сигналами. Там есть зоны, которые хранят кратковременную зрительную память, слуховую, кожную. Если мы смотрим на эволюцию гиппокампа, мы видим, что исходно он возникает для построения пространственных карт. Его исходная задача — запоминать, как животное движется в пространстве, строить траекторию движения, накладывать на карту местности, чтобы быстро возвращаться домой, в родную норку, чтобы не заблудиться, чтобы в случае опасности очень шустро убежать от врага.
Это очень важно. С этого начинается гиппокамп, а потом он приобретает способность реагировать и на другие стимулы. Именно свойство гиппокампа строить карты местности наиболее легко подлежит изучению. Работая с гиппокампом лабораторных мышей и крыс нейрофизиологи, начиная с 70-ых годов прошлого века, постепенно разбираются в том, как информация проникает в мозг и прописывается на нейронных сетях, как возникают траектории для передачи сигналов, которые порой даже визуально отображают структуру лабиринта, по которому ходит лабораторное животное.
В работах с гиппокампом используются простые лабиринты, Y-образные или посложнее — восьмилучевой радиальный лабиринт. Во всяком случае это очень важно. Построить карту местности, чтобы потом вернуться домой прямой дорогой, это крайне актуальная задача. На более древних уровнях (червей) это в принципе невозможно. Но уже начиная с членистоногих и рыб, это оказывается вполне достижимо. Большие пустынные муравьи (лат. Cataglyphis) способны уходить от гнезда на десятки метров, а потом возвращаться назад по короткой дороге. В раскаленной солнцем пустыни это очень актуально, потому что каждая лишняя минута — риск получить ожоги, а то и вообще свариться заживо. Поэтому Cataglyphis ходит и ищет; как нашел какую-нибудь еду, то по прямой бежит назад. При этом он помнит ориентиры и делает еще поправку на движение солнца. Это без всякого гиппокампа. В его маленькой муравьиной голове есть нейросети, аналогичные гиппокампу позвоночных и способные формировать пространственную карту. Это касается и стрекоз, и мух — тех насекомых, которые хорошо и быстро владеют тем или иным доступным пространством.
Работы на беспозвоночных — отдельная история. Она началась с работ Николаса Тинбергена на роющих осах: как они ориентируются в пространстве, как они запоминают большие ориентиры (деревья) и маленькие ориентиры (камушки или шишки вокруг норки). Очень много работают на пустынных муравьях: они крупные. Есть классические работы Карла фон Фриша по тому, как ориентируются пчелы, как они с помощью танца передают информацию другим пчелам. Тинберген, который работал с осами, и Фриш, который работал с пчелами, в 1973 году получили Нобелевскую премию. В какой-то момент стали сомневаться в работах Карла фон Фриша, но потом в конце концов сделали пчелу-робота, которая станцевала пчелам танец, пчелы поднялись и полетели в указанном направлении. Система все-таки работает.
Изучение способсти млекопитающих формировать карты местности или, как говорил Э.Толмен, когнитивные карты изучается с середины XX века. Э.Толмен — классик в этой области. Он первым указал на то, что есть карты пути и карты обозрения. Карта-путь означает, что вы не представляете местность в целом и строите свою траекторию движения на определенных ориентирах. На первом этапе это уже неплохо, это лучше, чем ничего. Но в тот момент, когда вы уже с местностью хорошо знакомы, у вас в мозге возникает ее целостное отражение. Это уже карта обозрения.
С помощью карты обозрения вы можете в пределах местности выбирать новые пути. Это очень адаптивно, напрямую связано со сбором информации. Э.Толмен предложил изучать процесс латентного обучения. Представьте себе: есть не очень сложный лабиринт. Сюда вы сажаете крысу, она ходит по лабиринту, просто его изучая. Вы видите, что крысе любопытно. Дальше вы ее опять помещаете в этот лабиринт; где-то тут находится источник запаха сыра. Крыса бежит к этому сыру по пути номер один, прямо по прямой. Бегает.
Дальше вы перекрываете путь номер один. Вы видите, что крыса начинает использовать обходной путь номер два. Если вы его перекроете, то крыса может использовать обходной путь номер три. Если крыса предварительно была знакома с лабиринтом, переход от одного пути к другому происходит не методом проб и ошибок, а существенно быстрее — так, как будто у животного в результате предварительного скрытого латентного обучения уже карта местности в голове сформировалась. Млекопитающие это делают, это полезно. Вы видите здесь еще один лабиринт Толмена, гораздо более сложный, где он проводил свои эксперименты.
В 70-ые годы прошлого века Джон О’Киф сумел зарегистрировать в мозге крысы нервные клетки, которые строят карту-путь. Джон О’Киф зарегистрировал в гиппокампе крысы нервные клетки, которые активируются при соприкосновении с теми или иными ориентирами — строят некую карту, основанную на каких-то углах лабиринта, каких-то характерных запахах, каких-то зрительных, слуховых, обонятельных и прочих стимулах. Он нашел нейроны конкретных признаков лабиринта в гиппокампе белой крысы. В итоге их работы формируется карта местности, которая позволяет двигаться от ориентира к ориентиру. В своих поздних работах Джон О’Киф вживлял в гиппокамп крысы много электродов. Было видно, как последовательная активация нейронов в гиппокампе крысы напрямую повторяет структуру лабиринта. Надо идти внутри лабиринта по такой траектории, каждый кусочек обслуживает отдельная нервная клетка, помеченная на этой схеме точками разных цветов. Работы Джона О’Кифа очень эффектно продолжили супруги Мозер — скандинавские исследователи, которые показали, что не только гиппокамп участвует в формировании пространственных карт, а есть еще рядом с гиппокампом такие зоны, как энторинальная кора и субикулум. Наряду с формированием карты, основанной на ориентирах, энторинальная кора формирует координатную карту — карту обозрения, на которую накладываются уже конкретные ориентиры. Эта карта обозрения реально имеет координатную решетку, не прямоугольную, как у нас (параллели, меридианы), а основанную на треугольниках и шестиугольниках.
Построение этой решетки идет за счет мышечной чувствительности, когда животное ощущает, какое расстояние оно прошло. Плюс к этому работает субикулум, связанный очень мощно с органами равновесия и с восприятием положения головы и тела в пространстве: куда идем — направо, налево, прямо, насколько далеко идем, какие ориентиры.
Эти три потока сигналов в итоге формируют целостное представление об окружающей среде. Работы Джона О’Кифа, работы Мэй-Бритт и Эдварда Мозера в 2014 году получили Нобелевскую премию, связанную с исследовательской деятельностью, основанной на функционировании гиппокампа. Благодаря этой системе, благодаря тем картам, которые формируются в гиппокампе, энторинальной коре, субикулуме, высшие животные способны срезать не только дорогу назад, как муравьи, но и дорогу вперед. У вас формируется целостная карта местности, в какой-то момент вы себе говорите: «Что это я все время этот холмик слева обхожу. Давай пойдем напрямую». Эта идея очень понятна, она помогает сэкономить силы, помогает собрать новую информацию. Не только назад, но и прямо вперед.
Но для этого нужны целостные представления. Еще раз повторю, что ходить по некоторой местности для нас очень привлекательно, бродить по неизвестному новому городу или просто гулять по лесу. При этом хорошо бы, чтобы все-таки у вас был с собой навигатор или компас: совсем заблудиться плохо.
В итоге приключения на местности, блуждания по лабиринту оказываются для нас очень значимыми, являются источниками положительных эмоций, могут быть основой игры или сказочной истории, как «Алиса в стране чудес», где Алиса из любопытства полезла за кроликом в нору. Вы видите кадр из фильма «Ночь в музее». Здесь не только Бен Стиллер, но и Колумб: они рассматривают некие карты. Если посреди улицы стоит прохожий, рассматривает карту местности, ориентируется в пространстве, вы ощущаете сильнейшее желание ему помочь, потому что вам тоже хочется с этой картой повзаимодействовать. Это очень привлекательно для нашей нервной системы. И бродить по лабиринту. Вот лабиринт из фильма про Гарри Поттера. Вот неприятный лабиринт — лабиринт Минотавра. В любом случае истории с лабиринтами для нас очень привлекательные, загадочные и таинственные; они формируют поток новой информации.
Итак, подошли с помощью локомоции, гиппокампа, субталамуса, к интересующему нас объекту. Теперь давайте включать манипуляцию. Используя руку (человеческий вариант), мы начинаем что-то делать с объектом: поворачивать, мять, крутить, пытаться заглянуть внутрь, разломать, раскрутить — собирать новые сведения. Слово «манипуляция» происходит от слова manus — рука. Чтобы это делать, нам нужны наши пять пальцев и очень тонкая работа с мышцами. Похожую руку имеют все обезьяны, еноты. У енота тоже очень приличная лапка, каждый пальчик гнется отдельно. Понятно, что такие способности к манипуляции завязаны на эволюционную историю биологического вида. И еноты, и обезьяны являются древолазательными: нужна хорошая лапа, чтобы хвататься. Кроме того, еноты ищут еду на дне водоемов, своими пальчиками ловят всяких креветок и червячков. Наша способность тонко манипулировать с веточками, с листьями, с какой-то едой в конце концов перерастает в способность работать с орудиями труда. Когда мы спускаемся на землю, высвобождаются руки от того, чтобы хвататься за ветки; вдруг оказывается, что с помощью пяти пальцев очень удобно взять палку, камень и отстаивать свои интересы в борьбе с окружающим миром, как более или менее разумное существо.
Если мы хотим манипулировать предметами, то сам исходный посыл «давай-ка я все это раскручу и посмотрю», как правило, рождается в самой передней части нашей лобной доли — ассоциативной лобной коре или префронтальной коре. Здесь возникает сама идея взять этот предмет. Дальше возбуждение из передней части лобной доли переходит в зону, которая называется премоторная кора. Она покрашена на схеме синим цветом. В этот момент программа разбивается на конкретные движения. Легко сказать: «Давай-ка я возьму предмет». Чтобы его взять, нужно разогнуть руку, разогнуть пальцы, согнуть пальцы, согнуть руку. Программа — совокупность движений. Разложить программу на движения — задача премоторной коры или поля 6 по Бродману. Дальше каждое движение должно превратиться в сигналы к конкретным мотонейронам, расположенным в спинном мозге. Каждое движение должно превратиться в набор мышечных сокращений, порой весьма сложный набор. Легко сказать разогнуть руку. Здесь и плечевой сустав, и локтевой сустав, и лучезапястный, а внутри мышц двигательные единицы, каждая единица управляется своим мотонейроном. Это большое сложное хозяйство. Все это делается, чтобы дотянуться до нового объекта и как-то проанализировать его свойства, получить те положительные эмоции, которые обусловлены новизной. Это очень значимо для нашего мозга. Понятно, что слон то же самое исследовательское поведение будет реализовать с помощью хобота, а крыса будет ощупывать вибриссами, прежде всего анализировать запах. Во всяком случае сбор новой информации при уже непосредственном контакте с неким объектом является совершенно отдельной историей, которая позволяет получить кучу позитивных эмоциональных переживаний, собрать сведения об окружающем мире, и, если удастся, потом эти сведения с пользой применить.
Основой для положительных эмоций остается все тот же дофамин, все та же вентральная покрышка среднего мозга. Но на этот раз дофаминовые волокна дотягиваются до коры больших полушарий, в частности до лобной коры. Все, что здесь описано, это все лобная доля. Выбор программы, программа разбивается на движения, а когда каждое движение превращается в конкретные мышечные сокращения, здесь сигнал поступает в моторную кору, в поле 4 по Бродману. Моторная кора — самый задний край лобной доли. За моторной корой уже находится центральная борозда, которая отделяет лобную и теменную доли. Вот так разворачивается движение. Каждый раз это новые положительные эмоции, если собирается новая информация. Движение запускается из моторной коры, дальше вы что-то крутите, рассматриваете, пробуете на зуб. Нужно оценить, насколько поток новой информации велик.
Тут ключевую роль, первую скрипку, играет уже упомянутая поясная извилина. Поясная извилина находится на внутренней поверхности больших полушарий и опоясывает большое полушарие. Поэтому она получила такое название. Сразу под поясной извилиной вы видите очень светлую область — мозолистое тело. Мозолистое тело — волокна, соединяющие правое и левое полушария. Над мозолистым телом вы обнаруживаете поясную извилину, которая сопоставляет ту информацию, которая об объекте уже имеется, с новым информационным потоком. Если ничего нового не узнается, если вы решили, что это что-то вам неизвестное, подошли, взяли, а оказалось, что вы уже имели дело с этим объектом, игрушкой, то можно разочароваться и все бросить. А если поток новой информации велик, поясная извилина способна генерировать серьезные положительные эмоции с помощью вентральной покрышки. Если все идет как запланировано, если новый объект оправдал ваши ожидания, то поясная извилина создает ощущение позитива, на базе которого новая информация более или менее запоминается или хотя бы успешно проникает в гиппокамп на фоне положительных эмоций, хотя нейросети гиппокампа запоминают некие сведения. Если повезет, то это даже перетечет в долговременную память. Кроме того, поясная извилина создает поток положительных эмоций, которые влияют и на лобную кору, и на префронтальную кору.
Префронтальная кора получает подтверждение успеха своей деятельности: «Мы не зря сюда шли, мы собираем новую информацию, это классно, все случилось так, как ожидали». Если новой информации нет, поясная извилина способна сгенерировать негативные эмоции и передать самой главной лобной коре диагноз: «Шеф, наши ожидания не оправдались. Тот объект, до которого мы дошли, который мы взяли, нам уже знаком или совершенно неинтересный. Дальнейшая реализация исследовательского поведения не имеет смысла. Давай мы это бросим или оставим в покое». Решать будет все равно лобная кора. Она может сказать: «Нет. Этот шар, который мы нашли, он, конечно, гладкий. Но вдруг там есть что-нибудь внутри».
Лобная кора может упрямо запустить продолжение исследовательского поведения несмотря на то, что сразу очевидного успеха нет. Но это уже будет решать лобная кора. Задача поясной извилины — здесь и сейчас оценить уровень новизны и сгенерировать положительную или отрицательную эмоцию. Те эмоции, которые выдает поясная извилина, у всех разные. Если эмоций не очень много, мы говорим о флегматичном темпераменте. Если много, то это сангвиники: «Ух ты, как интересно. А вот это посмотрим, а вот сюда побежим». Здесь как раз поясная извилина работает очень ярко. Выражения удивления, изумления, восхищения очень четко отражаются на мимическом уровне.
Вот появился дофамин, о котором я уже несколько раз сказал. Именно выделение этой молекулы лежит в основе положительных эмоций, связанных с новизной. Источником служит вентральная покрышка среднего мозга. Давайте мы увидим ее еще раз и посмотрим, куда идет этот дофамин. Самое большое скопление дофаминовых клеток у нас располагается в среднем мозге. В среднем мозге есть черная субстанция, которая обеспечивает поток сигналов, формирующих радость движений. И там есть вентральная покрышка, которая формирует поток сигналов, связанных с новизной, с радостью новизны. И там есть мезокортикальная система, когда аксоны клеток вентральной покрышки доходят прямо до коры больших полушарий. Выделяющийся дофамин формирует радость новизны, радость творчества, узнавания нового. Но эволюция, создавая центры положительных эмоций, помимо тех информационных потоков, которые связаны с удовлетворением конкретной потребности, сделала еще особую зону, коллектор положительных эмоций от всех центров потребностей. Эта зона-коллектор называется по-латыни nucleus accumbens, а по-русски еще хуже — прилежащее ядро прозрачной перегородки. Находится оно в глубине коры больших полушарий, относится к базальным ганглиям. Анатомически осознать базальные ганглии очень полезно. Это крупное скопление нервных клеток в глубине больших полушарий. Все знают, что большие полушария снаружи покрыты корой — нейронами, которые формируют слои. Это кора больших полушарий. Она показана тут. На этой картинке показан поперечный срез через головной мозг. Мы срезали поперек, мы видим таламус, гипоталамус, это — гиппокамп, вот — кора. В глубине полушария есть еще скопления серого вещества. Они называются базальные ганглии. Они довольно сложно сконфигурированы, в правом и левом полушарии находятся симметричные базальные ганглии. Они имеют форму толстой запятой. Нижняя передняя часть — как раз nucleus accumbens — прилежащее ядро прозрачной перегородки.
Как шла эволюция систем положительного подкрепления, систем, генерирующих позитивные эмоции? Судя по всему, в начале центр каждой потребности независимо передавал в кору больших полушарий сигналы о том, что потребность удовлетворена. Это важно, потому что на фоне такой положительной эмоции идет обучение — кора запоминает, что надо делать, чтобы было хорошо, чтобы можно было удовлетворить потребность. Центр голода передает сигналы отдельно, центр полового поведения — отдельно, центр безопасности — отдельно, центр любопытства — отдельно. Дальше возникает зона, которая параллельно с этой передачей становится еще коллектором информации от центров всех потребностей. Возбуждается она независимо от того, получили мы удовольствие от еды, секса, лени, новизны, преодоления препятствий. Эта зона — nucleus accumbens. Судя по всему, она возникает для того, чтобы усилить, ускорить процессы обучения. Nucleus accumbens собирает информацию от центров всех потребностей и самостоятельно, дополнительно влияет на кору больших полушарий, чтобы создать больше позитивных эмоций. Видимо, запоминание информации в таких условиях идет более эффективно, более надежно, может быть, даже быстрее. Вот показан кусок большого полушария. NA — nucleus accumbens. Вот идет из вентральной тегментальной области дофамин. Он идет и напрямую в лобную кору, и воздействует на nucleus accumbens. А nucleus accumbens уже через таламус передает дополнительные прикрепляющиеся сигналы на нейросети коры больших полушарий, чтобы процессы обучения, формирования памяти шли более эффективно. Здесь показано, что вентральная тегментальная область своим дофамином влияет на гиппокамп, усиливая процессы кратковременной памяти. Чем больше новизны, тем больше мы получаем дофамина: и того, который идет прямо в кору, и того который идет через nucleus accumbens. Тем наша жизнь интересней и позитивней.
Новая информация, любопытство — очень важный фактор, чтобы мы не впадали в состояние тревожности, депрессии. А если мы не добираем положительные эмоции, связанные с новизной, то на первом уровне это — скука, а на втором — депрессивные изменения. При депрессии радикально нарушается уровень положительных и отрицательных эмоций. Отрицательные эмоции начинают побеждать. Это полбеды. Совсем депрессивный вариант — вас перестают радовать те события, которые должны вызывать положительные эмоции. С вами происходит что-то новое и интересно, а радости мало. Это уже настоящая депрессия. Она довольно часто связана с тем, что у человека врожденно дофаминовая система установлена довольно слабо. Люди со слабой дофаминовой системой попадают и в группу риска депрессий, и в группу риска формирования всяческих зависимостей: поведенческих, наркотических и так далее. Чтобы все это вытягивать, используют антидепрессанты.
Бывает противоположная история, когда центры любопытства работают слишком активно. Возникают гипертимные мании. Слишком любопытное существо мешает жить окружающим, себе тоже жизнь портит. В тяжелых случаях подобные акцентуации поведения, маниакальные проявления поведения можно купировать с помощью препаратов, которые мешают работать дофамину. Это нейролептики. Например, Тералиджен. Если в мозг искусственно вводить молекулы, похожие на дофамин, то может возникать двигательная, эмоциональная, исследовательская активация. Такими эффектами обладают амфетамины. Область, связанная с дофамином, тесно пересекается и с маниакальными расстройствами, и с депрессивными расстройствами. Депрессивные еще связаны с недостаточной активностью системы серотонина, норадреналина. Последняя 10 лекция нашего курса будет посвящена как раз сбору всех этих молекул в единую систему. Там я подробнее обо всем этом еще расскажу.
Сегодня нам нужно подняться на самый высокий уровень исследовательского поведения — исследовательское поведение, связанное с речевой активностью. Ребенок в первые месяцы жизни впитывает в основном сенсорную информацию об окружающей среде, о том, какие интересные, яркие, звучащие объекты, очень разные на ощупь. Но уже начиная со второго полугодия жизни, колоссальную значимость для мозга ребенка приобретают вербальные речевые стимулы. На основе любопытства мозг человека начинает запоминать слова, связывать их друг с другом, в конечном итоге постепенно формирует речевую модель мира. Начинается все с очень простых событий, когда вы, например, показываете ребенку какую-нибудь игрушку (плюшевого зайчика) и ее называете: «Смотри, Ванечка (или Машенька), это — зайчик». Эти два одновременных сенсорных события (зрительное в затылочной коре и слуховое в височной коре) способны установить связь, ассоциацию. За такую ассоциацию будет отвечать нервная клетка или совокупность нейронов, расположенных в задней части теменной доли. Это ассоциативная теменная кора. Здесь формируются каналы для передачи информации, связывающие друг с другом разные сенсорные признаки одного и того же объекта: его визуальный образ, тактильный или обонятельный, и слово, которым мы называем этот объект. Что-то подобное может происходить в мозге животных. Но в человеческом мозге это идет с огромной скоростью, силой, интенсивностью, на базе исследовательского поведения. Ребенку интересен этот процесс, интересно существование таких ассоциаций. Его мозг на базе дофамина захватывает совпадение во времени зрительного и слухового сигналов и связывает это в единую информационную систему.
Конечно, реальная картинка заметно сложнее. Это обусловлено тем, что слово «зайчик» можно произнести по-разному: мужским голосом, женским голосом, тихо, громко, хрипло, сипло. В задней части височной доли существуют нейроны слухового обобщения, которые учатся реагировать на слово вне зависимости от того, каким конкретно голосом его сказали. Это сложная функция. Область, которая это делает, заслужила особое название — зона Вернике. Примерно то же самое случается в затылочной, зрительной коре. Здесь происходит процедура зрительного обобщения. Зайчик может быть разным на зрительном уровне: сегодня — серый плюшевый, завтра — красный пластмассовый, послезавтра — картинка в книжке, но это тоже зайчик. Детский мозг покладист: «Зайчик – значит, зайчик. Взрослые лучше знают». В затылочной зрительной коре работают нейроны зрительного обобщения, которые у всех этих зайчиков выделяют общие свойства, прежде всего, два уха. Мы обобщаем всех зайчиков каким-то таким знаком. Все это сопрягается с этим речевым центром.
Мозг животного на это способен. Собака может понимать слово «мячик» и приносить вам обобщенный мячик, понимать на слуховом уровне и находить тот мячик, который оказался в зоне доступа за счет зрительной, обонятельной, тактильной системы. Собачий мозг — это от силы несколько десятков таких центров. Если мы возьмем человекообразных обезьян, горилл, шимпанзе, то оказывается, что наши родственники способны выучивать сотни слов, причем уже не только понимать, но и использовать. Обезьяна может сказать слово не голосовыми связками, а языком жестов. Голосовые связки толком не работают, но используя язык глухонемых, уже можно общаться. Для этого придется сначала обезьяну учить: нужно буквально совершить научный подвиг — взять маленькое шимпанзе и воспитывать как собственного ребенка, называя разные объекты словами и сопровождая слова жестом. Если постоянно так заниматься с молодой обезьяной, то за год усваивается примерно 100 слов. Итоговое количество может достигать 500-700 и даже уже 1000 слов.
Обезьяний мозг эти слова не только хранит, он их может вполне активно применять. Такая обезьяна может вам показать: «Я хочу пить. Дай мне кружку апельсинового сока». Это уже серьезно, это уровень практически двухлетнего ребенка. Это очень характерно, говорит о том, что наши речевые возможности возникли не на пустом месте, а являются результатом эволюции. Но эти 500 или даже 1000 слов для обезьяны явно являются пределом возможностей. А в человеческом мозге такого предела не обнаружено. Первое, чем наш мозг отличается от мозга даже самых высокоразвитых животных, это то, что зона ассоциативной теменной коры у нас огромна. Здесь можно сформировать на базе любопытства, исследовательского поведения очень много речевых центров. Это раз. Во-вторых, наш мозг способен к речевому обобщению. Помимо слухового обобщения, зрительного обобщения, есть еще речевое обобщение, когда мы словом более высокого уровня объединяем слова более низкого уровня. Зайчик, кукла, кубики — игрушки. Игрушки, мебель, одежда — предметы. Предметы, дома, деревья — окружающий мир. Еще шажочек — дух, материя, основной вопрос философии. Мы с помощью речевого обобщения способны частные центры объединить вместе, создать целостность. Конечно, тут уже никакой обезьяний мозг не справляется, а нашему мозгу это очень интересно и значимо.
Классик возрастной психологии Жан Пиаже привязывал стадии развития ребенка к стадиям речевого обобщения. Это действительно очень значимо. За счет этого процесса в мозге формируются где-то к трем годам, во-первых, словарный запас около 2000 слов, а во-вторых, эти слова уже достаточно полно описывают окружающий мир. Все значимые для ребенка объекты, события, признаки к трем годам уже более или менее в его голове представлены. Возникает речевая или информационная модель мира. Возникает информационный слепок, который более или менее адекватно отражает ту среду, в которой ребенок существует. В термине «речевая модель мира» ключевое слово «модель». Что такое модель? Модель — когда с помощью чего-то простого мы пытаемся описать свойства сложного объекта. Поэтому здесь глобус. Глобус — модель Земли. Конечно, глобус — это не Земля. Но он отражает то, что Земля круглая, есть материки и океаны, можно крутить. То, что формируется в нашей голове, совокупность из сотен тысяч речевых центров, связанных друг с другом, не является всем окружающим миром, но это важнейшая часть нашей личности. Именно с помощью этой системы мы думаем, прогнозируем, заглядываем вперед, мечтаем, занимаемся творчеством. В какой-то момент, когда эта система обретает целостность, мы можем жить внутри речевой модели уже как в отдельном мире, находить дополнительные обобщения, устанавливать дополнительные ассоциации, мечтать, играть, вспоминать какие-то позитивные события, заниматься творчеством. Просто срифмовать два слова уже означает получить положительную эмоцию за счет выделения дофамина буквально на пустом месте.
Эволюция подарила нам потрясающую игрушку под названием речевая или информационная модель мира. Когда мы говорим об информационной модели мира, мы подключаем еще образное мышление, но и об этом очень много писал Стивен Хокинг, называя это моделезависимым реализмом. Мы активно используем эту модель, мы ее всю жизнь холим и лелеем, она важнейшая часть нашей личности. С ее помощью мы можем заглядывать в будущее и получать прогнозы нашего поведения, получать положительные эмоции от этих прогнозов, даже не реализуя поведение. Можно оценить вероятность какого-то события, сказать, что 100% получится, и уже на этом удовлетвориться. Помните «Скупого рыцаря» А.С.Пушкина? Он открывает сундук, смотрит на золотые монеты, говорит, что может и пир закатить, и девушек позвать, и так далее. А потом закрывает и говорит, что пусть еще полежат. Можно получать позитивные эмоции даже вот таким странным способом, за счет работы этой системы. Люди, которые занимаются вербальным творчеством, поэты, писатели, юмористы, очень мощно эксплуатируют эту модель. Очень часто это как раз мощный вброс новизны. Тот же самый юмор, шутка — это всплеск новизны, всплеск дофамина. Вам начинают рассказывать историю, ваш мозг, забегая вперед, что-то прогнозирует, а тут неожиданный конец, соль анекдота. И вот уже радость. Прекрасный источник положительных эмоций буквально на пустом месте. Символом творчества является Архимед, который бежал по улице и орал от радости, потому что открыл великий закон. Понятно, что в мозгах у него в этот момент бурлил дофамин.
Люди от рекламы не могли не использовать эту ситуацию (то, что сейчас называется мем — культурная единица) и не добавить Архимеду жевательную резинку. Вот, оказывается, причина успехов Архимеда. Это, конечно, неправда, но реклама довольно безопасная, потому что никто не пожалуется, все это было очень давно. Вообще в рекламе очень важно удивить. Значительная часть рекламных роликов нас удивляет, возникает положительная эмоция, на фоне этой положительной эмоции запоминается рекламный материал. Как можно удивить? Берем предмет и делаем его очень большим. Например, гигантский гамбургер. В данном случае очень старая реклама, на которой изображена гигантская калоша. Уже гигантская калоша нас удивляет. А есть еще более глубинная ассоциация, ведь калоша защитит ваши ноги так же, как щит защищает этого рыцаря. Или реклама бинокля: коала буквально влипнет вам в физиономию, если вы будете использовать бинокли этой фирмы.
В искусстве очень важно удивлять. В искусстве колоссально важно создать что-то новое, неважно это живопись, танец, музыка или вербальное творчество, поэзия, проза. Иногда даже в угоду этому новому приносится в жертву смысл происходящего. Но компонент новизны очень значим. Когда Лука Кранах нарисовал эту Мадонну, ему многие сказали, что это не по канону. Но это был прорыв, который у многих вызвал мощные симпатии и позитивные эмоции. А уже в XX веке П.Пикассо нарисовал такую Мадонну. Тут тоже поначалу мало было хороших слов. Прошло уже почти 100 лет и перед нами великое произведение современного искусства.
Вот примеры юмора. Есть самые незатейливые варианты юмора — каламбуры. Я подобрал такой пример. Просто я люблю ламантинов. Или вот — здесь всего одна буква заменена, но уже можно слегка улыбнуться. И конечно, игра со словами, верлибры, когда вы можете читать фразу слева направо, справа налево: нажал кабан на баклажан; Леша на полке клопа нашел. Можно это воспринимать как забавную игрушку, но иногда это дотягивается и до уровня искусства, потому что автором строк «А роза упала на лапу Азора» является А.Фет, а «А луна канула» — А.Вознесенский. Это уже не просто так.
Я дошел до конца нашей лекции. Еще раз хочу подчеркнуть значимость новизны и тех позитивных эмоций, которые мы испытываем. В этой сфере все непросто. Любопытство любопытством, но есть процессы, которые существуют в нашем мозге и мешают любопытству. Например, человеческая лень, экономия сил. Опираясь на эту программу, мозг способен стереотипизировать свое поведение. Зачем я буду влезать в какие-то новые сферы и ходить новыми путями, если и так все неплохо получается. Это называется «от добра добра не ищут». Такая стереотипизация поведения может мешать вам получать положительные эмоции от новизны. А если вы слишком эксплуатируете новизну, в каждом дне есть совсем-совсем что-то новое, то есть еще одна опасность — вы можете познакомиться с этим миром по верхам, снять сливки с жизни, и потом лет в 30 заскучать, прямо как Евгений Онегин. Помните, что с ним случилось? В нем чувства рано остыли, и света ему шум наскучил, и девушки его уже не очень занимали, потому что вел он слишком активную жизнь в этой сфере. Во всяком случае экономить новизну — это тоже отдельная идея, о которой серьезно рассуждают психологи.
Сложно рассчитать свою жизнь, чтобыновизны хватило на все 80 или 100 лет. Но стремиться глубже погрузиться в ту область, которой вы занимаетесь, а не слишком быстро скакать с проблемы на проблему, это вполне разумная идея. Если положительные эмоции от новизны у вас слабеют, это нехорошая история: есть шанс скатиться в депрессию или в повышенную тревожность. Здесь нужно уже на уровне волевого контроля взять себя в руки и сказать: «Я влезаю в новые сферы. Я занимаюсь какими-то новыми делами, осваиваю новые навыки, занимаюсь творчеством, хобби, я меняю свою жизнь». Очень большие положительные эмоции за счет новизны приносят путешествия, туризм, даже в условиях частичной самоизоляции. Огромный поток новизны дают активные движения, любые виды искусства, расширение круга своих интересов. Например, в сторону эмпатии, в сторону взаимодействия с другими людьми и помощи другим людям.
Реклама нас постоянно призывает обновляться. Она все время эксплуатирует новизну: «Попробуйте этот йогурт! Это новый йогурт! Классный». Она нажимает на кнопку новизны. В этом случае я должен с рекламой согласиться. Новизна имеет огромное значение в нашей жизни. На уровне волевого контроля я лично в какой-то момент жизни сказал: «Я ввязываюсь в новые проекты, я читаю новые лекции, я знакомлюсь с новыми людьми, потому что сидеть все время в своем болоте — испытывать дефицит дофамина. Это не очень хорошо». Я думаю, что у всех, кто меня сейчас слушает, центры исследовательского поведения активно установлены, иначе почему вы сидите перед этими экранами. Я искренне надеюсь, что вы узнали что-то новое, получили свой дофамин. Спасибо за внимание.
Вопрос. Здравствуйте. Является ли ацетилхолин нейромедиатором обучения, медиатор отвечает за интеллект?
Ответ. Все медиаторы, связанные с положительными эмоциями, отвечают за интеллект. Любая молекула, которая формирует положительные эмоции, вызывает у нас в мозге положительные эмоции, связана с процессами обучения. С другой стороны, она связана, как правило, с удовлетворением той или иной потребности. Радость движения и радость новизны — дофамин. Избегать опасностей — норадреналин. Ацетилхолин отвечает за комфорт. Недаром никотин, похожий на ацетилхолин, курят, чтобы ощущать себя более комфортно. Поэтому ацетилхолин тоже является подкрепляющим нейромедиатором, с ним связаны процессы обучения. Но сказать, что только он отвечает за интеллект, будет неправильно. Он, наряду с другими нейромедиаторами, которые связаны с центрами положительных эмоций, обеспечивает наши процессы обучения и формирования памяти.
Вопрос. Какова глубина ассоциативной теменной коры человека? Максимальное количество синоптических переключений после поступления сигнала из первичной коры и перед переходом сигнала в лобную долю.
Ответ. Оценить это можно, если мы будем мерить скорость распространения сигнала из зрительной коры в ассоциативную теменную и дальше в лобную. Обычно речь идет о десятках синаптических контактов, довольно большом количестве. Напрямую это изучать крайне сложно. Если вы хотите это изучать напрямую, то вы должны навтыкать кучу электродов в разные зоны коры. А если речь идет еще и об ассоциативной теменной, получается, что вам годится только мозг человека, а это уже очень редкая история, связанная с нейрохирургическими вмешательствами. Там успевают регистрировать довольно небольшое количество нервных клеток, даже если это хронически вживляемые электроды. Они же все равно не по всей ассоциативной коре. Поэтому подобного рода работ пока очень мало, но речь идет о десятках переключений. Вот так вот. Более изучена история с произвольными движениями. Когда в ассоциативной лобной коре возникает исходная активация, дальше она распространяется сначала в премоторную кору, а потом в моторную. Здесь тоже речь идет о десятках переключений, об интервалах от 0,3-0,5 секунд до 2-3 секунд.
Вопрос. Может ли прием гидрокситриптофана увеличить уровень дофамина?
Ответ. Нет. Эта молекула — вещество, которое увеличивает уровень серотонина. Скорее всего, это 5-гидрокситриптофан, который превращается в 5-гидрокситриптамин, он же серотонин. Поэтому нет. Это другая история. Я уж не знаю, кто написал такую рекламу.
Вопрос. В других областях мозга принципы детекции новизны такие же как в четверохолмии? С разветвлением сигнала и торможением?
Ответ. Все зависит от того, что вы детектируете. Можно детектировать усиление сигнала, можно детектировать уменьшение сигнала, можно детектировать движение сигнала, если источник звука или зрительный стимул перемещается в пространстве. Во всех этих случаях нейросети будут другими. Но в большинстве ситуаций все-равно мы имеем историю, когда есть эталон, с этим эталоном сравнивается текущий поток. Если рассогласование достаточно большое, то дальше запускается та или иная поведенческая реакция.
Вопрос. Можете прокомментировать ситуацию с тревожно-фобическим расстройством, когда неизвестная ситуация вызывает тревогу или панику?
Ответ. Я об этом буду рассказывать через неделю. Мне кажется, логика понятна. Если мало информации об окружающей среде, то тут уже не до исследования. Это скорее может вызывать опасения в том, что вы в состоянии адекватно реализовать поведение в такой ситуации. Поэтому сразу выйти из темного рукава на яркий участок вам может быть страшновато. Но вы можете немножко высовываться, информацию собирать постепенно. Я об этом буду много говорить через неделю, потому что у нас там тема как раз «Страх». Страх очень часто связан с неизвестностью. С точки зрения системы пассивно-оборонительного поведения, лучше вообще ничего не делать, чем сделать что-то невпопад.
Вопрос. Можно ли путем изучения нового полностью избежать деменции?
Ответ. Ну как вы можете ее полностью избежать, если это фатальный процесс. Но замедлить можете. Мы сейчас только об этом и говорим. Грузите мозг новой интересной информацией, нейродегенеративные процессы, в частности болезнь Альцгеймера, замедляются. У меня есть в YouTube лекция «Нейросети не хотят стареть». Я там про это очень много говорю. Важно и интересно то, что грузить мозг новой интересной информацией можно через сенсорные каналы (смотрим новые фильмы, решаем кроссворды), а можно через двигательные каналы. Очень важно двигаться, причем двигаться по-новому, интересно. С возрастом мы начинаем двигаться очень стереотипно — вроде двигаемся, а уровень новизны очень маленький. Та же стереотипия, про которую я в конце сказал. Это относится не только к поведению выбора, но и к двигательной активности. Гулять все время по одной и той же тропинке, делать одну и ту же зарядку, конечно, лучше, чем вообще не гулять и вообще не делать зарядку, но уровень новизны неплохо бы повысить и освоить новые комплексы упражнений, гулять в другом парке. Самый замечательный способ активации и борьбы с деменцией — танец. Когда человек танцует, пусть даже очень медленно в свои 85 лет, идет тотальная активация мозга, особенно лобной коры, потому что там находятся эти двигательные центры. А если учесть, что две трети наших нейронов так или иначе связаны с движением, то получается очень круто.
Вопрос. Что если новизна в рекламе с йогуртом не действует? Реклама надоела, с трудом может заинтересовать.
Ответ. Вот как раз то самое выжигание новизны. Уже ваши чувства к рекламе остыли. Значит, рекламщики перегнули палку, заплатили слишком много денег, рекламу слишком часто показывают, она вам опротивела. Все так непросто с маркетингом.
Вопрос. Возможно ли все-таки выйти из депрессивного состояния, используя только когнитивно-поведенческую терапию?
Ответ. Если это не очень серьезная депрессия, то почему бы и нет. Первый уровень вашей защиты — из разряда познай сам себя, пойми свои проблемы, пойми, откуда лезут отрицательные эмоции, почему не хватает положительных. Может быть, что-то в жизни нужно изменить, с какими-то ситуациями расстаться, какие-то наоборот сформировать. Конечно, если не справляешься сам, то зови психотерапевта. А уж если так не справляешься, то можно уже добавлять антидепрессанты. Я обычно, когда о депрессиях и всякой поведенческой терапии меня спрашивают, рекомендую книгу Алекса Корба «Восходящая Спираль». Это американский нейробиолог, который сам страдает стабильной депрессией. Он научился жить без антидепрессантов и написал про это очень хорошую книжку. Медиаторы, отвечающие за отрицательное подкрепление, проявляют себя в ситуации неудачной деятельности. Мы испытываем позитивные эмоции, есть дофамин, норадреналин или эндорфины. Но мы испытываем и негативные эмоции, если что-то пошло не так. Судя по всему, мы негативные эмоции можем испытывать из-за того, что фоновый уровень выделения дофамина падает. Но есть и специальные нейромедиаторы негативных эмоций, которые вызывают самые отрицательные эмоциональные состояния. Они нужны, чтобы на их фоне кора больших полушарий запоминала то, что не надо делать. Это вполне конкретные молекулы: эндозепины, субстанция Р, ноцицептин, пептид PPI. Если эти молекулы просто вводить мозг, они вызывают состояние тревожности, дисфории, иногда паники. Это серьезные вещества.
Вопрос. А сколько систем познания существует у человека? Как мы выбираем то, во что верить?
Ответ. Обычно я на такие темы рассуждаю, когда специально читаю лекции про речевые системы. Есть у меня лекция, которая называется «Мышление и принятие решений». Там я эту речевую модель мира подробнее обсуждаю, говорю и про религию, и про научное мировое. Я не очень понимаю ваш вопрос про системы познания. Вы имеете в виду научную и религиозную? Как мы выбираем, в какую верить? Если вопрос задан именно так, то здесь отсылка к вопросу, который уже был — про тревожность и про дефицит информации. Одна из основ религиозного мировоззрения — то, что нам все-таки не комфортно жить в мире, про который мы мало знаем: лучше иллюзорные знания, чем вообще отсутствие знаний. Жить в мире, где кирпич случайно падает с крыши на голову, или коронавирус случается, как-то совсем неуютно. А если вам кто-то объяснит, что падение кирпича с крыши или коронавирус — плата за твои грехи в позапрошлом рождении, то вроде получается как-то уже понятнее. Одна из функций религии — объяснить мир. В ситуации, когда вы про мир почти ничего не знаете, это работает как психологическая защита. Это не единственная функция религии, там очень много разных функций, но достаточно важная. Научные методы верифицированы: любой человек в любой точке земного шара может привести тот же самый эксперимент и у него должно получиться. В тот момент, когда вы начинаете все больше узнавать об окружающем мире с помощью научных методов, религиозные мировоззрения трещат по швам. Священные книги, написанные 5000 лет назад или даже 2000 лет назад, не содержат всех деталей, которые мы сейчас знаем про мир. Каждый конкретный человек выбирает для себя либо религиозное мировоззрение и говорит: «Эта священная книга — истина в абсолютной инстанции».
Вопрос. Социальные сети связаны с получением дофаминового удовольствия. Поэтому так затягивает.
Ответ. Да. Я эту фразу обычно в лекции про новизну говорю. Когда нам хочется немножко радости, мы можем входить в социальные сети и просто сканировать новости. Каждая конкретная новость — полная фигня, потом вы вообще не можете вспомнить, что вы делали 2 часа за компьютером, но вы чуть-чуть получаете дофамин от каждой сплетни, от каждой смешной картинки, улучшаете баланс позитивных и негативных эмоций у вас в голове. Поэтому так затягивает. Конечно, есть и другие факторы. Когда вы сидите в социальных сетях, вы же смотрите не только на новизну, там могут быть и какие-то вещи, связанные с половой мотивацией, с какими-то вашими текущими интересами (где бы купить еду, где бы отдохнуть и так далее). Но именно момент легкодоступной новизны, конечно, присутствует. Поэтому сейчас часто стали уже говорить об информационном фастфуде. Есть фастфуд — не очень хорошая, но зато очень быстрая еда, и есть информационный фастфуд — как бы образование, как бы информация. Когда вы что-то узнали, в вашем мозгу эта информация попала максимум в гиппокамп, в долговременную память вообще не попала, но дофамин выделился. Ваш интеллект от этого не вырос, потому что в итоге мы думаем нашей долговременной памятью: говорим, думаем прогнозируем тем, что попало в информационную модель мира. А это долговременная память, а вовсе не кратковременная.
Вопрос. Связаны ли как-то любопытство и возраст? Если да, то может ли таким образом объясняться неприятие некоторыми старыми людьми новых идей?
Ответ. Мне кажется, ответ очевиден. С возрастом в мире остается все меньше нового, по крайней мере многие люди так склонны считать. Вы живете все в той же стране, говорите на все том же языке, вы уже столько всего насмотрелись. Уровень новизны падает. Если вы не ищите это новизну активно, волевым контролем, то вам может показаться, что жизнь вокруг вас остановилась. Тогда новые идеи — это не новизна, а неизвестность. Программы страха, а то и агрессии, могут победить. Зачем вы своей бабушке пытаетесь объяснить, что в ее любимый магазин можно ходить не по той дороге, по которой она привыкла ходить, а по новой. Что она вам скажет? «От добра добра не ищут. Самая короткая дорога — знакомая дорога. Вообще, отвянь от меня. Как я ходила, так и буду ходить. Деды, прадеды так ходили, и мы будем». Да, не просто это все. Баланс безопасности, новизны и лени довольно тонкий, особенно в условиях коронавируса, когда безопасность и страх явно победили, всех отправили на самоизоляцию.
Вопрос. Как дофамин вырабатывается у слепых с рождения? У них новизна только слухом?
Ответ. Почему только слухом? А осязание, Азбука Брайля? Они эксплуатируют те сенсорные системы, которые у них есть. Азбука Брайля позволяет читать текст с такой же скоростью, как зрение. Представляете? Слепые люди этими пупырышками читают вслух с такой же скоростью. Они развивают слух, они развивают осязание, обоняние, вкус. В коре больших полушарий огромные популяции нейронов способны переучиваться по ходу нашей жизни. Если человек лишен зрительного потока, то значительная часть нейронов, которая должна была работать со зрением, с визуальными образами, начинает заниматься кожной чувствительностью, слуховой. Не все, потому что в самой затылочной части нашей зрительной коры есть нейроны, которые настроены на получение сигналов от сетчатки, другие функции они приобретают с трудом. А нейроны зрительного обобщения — пожалуйста.
Вопрос. Люди, которые придерживаются консервативных взглядов — люди с дефицитом дофамина?
Ответ. Нужно провести специальные исследования. Возможно, так это и окажется. Мне тут недавно попалась статья про то, что спортивные болельщики — люди с избытком дофамина и норадреналина. Португальская статья. Чем активнее человек болеет за любимую команду, тем активнее у него эти нейромедиаторы.
Вопрос. Почему есть люди, которые приходят в религию именно в старом возрасте, хотя всю жизнь были атеистами?
Ответ. Серьезный вопрос. Он связан с тем, что в конце жизни наступает смерть, с накоплением тревожности, с тем, что наш мозг помнит негативные события лучше, чем позитивные. С возрастом мы становимся часто более тревожными. Но я не хочу спойлерить следующую мою лекцию, там я буду про это говорить. Следующая лекция посвящена страху, тревожности, стрессу.
Вопрос. В чем причина нелюбопытства? Как стимулировать любопытство?
Ответ. Как всегда, причины отчасти генетические. Вам может достаться нелюбопытный мозг. Тогда ваше любопытство стимулируют прежде всего ваши родители, учителя, начальники и так далее. Если вы осознали проблему, вы можете сами себя стимулировать: ввязываться в новые проекты, открывать для себя новые хобби. Не исключено, что ваш мозг будет откликаться на поток новой информации все более активно. Любопытство можно в значительной степени воспитывать. Если мозг понимает, что это поведение дает надежный источник положительных эмоций, пусть не самой сильный, он пойдет этим путем. Но нужно организовывать соответствующую ситуации. Самый лучший способ стимулировать любопытство — найти ту сферу, где любопытство реализуется в наиболее явном виде. Вы учите ребенка музыке, а у него музыкальное любопытство низкое. Вам нужно его отдать на построение электронных роботов, тогда все заработает. Важно то, что любопытство пристраивается к другим программам. Если вы нашли те сферы деятельности, которые для конкретного мозга актуальны, то в этой области и любопытство появится. Когда мы работаем с морскими свинками, это очень мало любопытные существа. Если посадить самца морской свинки в крестообразный лабиринт, он так и будет 10 минут сидеть в центре, даже с места не сойдет. Не потому, что он тревожен, а просто они такие, двигательно не очень активные. Хотя вполне позитивные. Скорее ленивые, флегматичные. Но стоит появиться половому феромону, самец морской свинки начинает демонстрировать чудеса изобретательности, интеллекта, преодолевает препятствия, нажимает рычаги, крутит колеса. Надо найти ту сферу, где бы заработало любопытство, заработала программа, которая говорит: «Так, давай мне новую информацию». Вот оно любопытство.
Вопрос. Алкогольное опьянение увеличивает любопытство?
Ответ. С чего вы так решили? У меня очень много лекций про мозг и алкоголь. Пожалуйста, посмотрите их. Алкоголь в низких дозах вызывает выделение дофамина. Возможно, это может восприниматься как увеличение любопытства. Но чуть больше доза — и становится больше гамма-аминомасляной кислоты, мозг однозначно тормозит. Тут уж точно никаким увеличением любопытства даже не пахнет.
Вопрос. Спасибо за лекцию. Есть ли корреляция между расстройством аутистического спектра и низкой активностью дофаминовой системы?
Ответ. Есть очень много гипотез аутизма, связанных с разными нейромедиаторами. Есть серотониновая гипотеза, есть эндорфиновая гипотеза. Но что-то я не помню дофаминовую. С дофаминовой системой связывают депрессивные состояния, психотические состояния. С другой стороны, если внутри аутизма довольно высок компонент агрессии и двигательной стереотипии, то здесь мы, используя порой те же самые нейролептики, можем улучшать состояние ребенка. Но в этом случае мы говорим об избыточной активности дофаминовой системы.
Вопрос. Что делать, если ребенку достался хороший любопытный мозг, но его развлекают компьютерные игры? Может ли это пройти?
Ответ. Будем надеяться. Он начнет реагировать на половые феромоны и как-нибудь выползет из-за компьютера. Или станет геймером и будет зарабатывать денег столько, что вам и не снилось. И такое бывает. Играл-играл в компьютер — вдруг стал чемпионом мира.
Вопрос. Какое самое любопытное животное?
Ответ. Говорят, что выдра. Выдры жутко любопытные. Они собирают информацию. Когда у выдр вырабатывают условные рефлексы, это очень заметно. По-моему, у К.Лоренца есть описание того, что выдру научили проплывать через кольцо. Так эта выдра ни разу не проплыла одинаково: давай так, давай боком, давай с кувырком, давай хвостом вперед. Уровень новизны у этих животных гигантский, они жутко любопытны. Сурикаты тоже. Хищники более любопытны, чем травоядные. Мы — не хищники, мы — всеядные. Нужен хищник, который ловит мелкую добычу. Если ты, как лев, сразу завалил антилопу, наелся и три дня спишь, тут тоже как-то не очень.
Фото источник: https://www.youtube.com/watch?v=sNglXyAnzQY
Дубынин Вячеслав — Мозг и агрессия (борьба за существование и ресурсы). Лекция 8.
Пожалуй, начнем. Попрошу вставить. Добрый день, дорогие студенты. Садитесь. Сегодня у нас агрессивная тема: мы будем говорить о разнообразных конфликтах, которые случаются в жизни живых существ, животных. Поскольку человек тоже к этой категории относится, то будут...
Дубынин Вячеслав — Мозг: любовь, секс, привязанность. Лекция 6.
Пожалуйста, рассаживайтесь. Я смотрю, сегодняшняя тема привлекала больше слушателей, чем предыдущая. Хотя эти темы связаны очень тесно. Пожалуйста, попрошу встать. Добрый день, садитесь, пожалуйста. Каждый раз, когда читаешь лекции, солнце светит в окна. Думаешь, что...
Дубынин Вячеслав — Мозг: дети и родители. Лекция 5.
Так, ну что, наверное, попрошу вас встать. Добрый день, студенты, садитесь, пожалуйста. Сегодня у нас пятая лекция. Время быстро бежит, уже почти середина. Ну, надеюсь, вы так немножко продвинулись в понимании принципов работы мозга и вообще так периодически...
Дубынин Вячеслав. Мозг и страх. Лекция 4.
Прошу встать. Добрый день, садитесь, пожалуйста. У нас сегодня четвертая лекция. Это самая страшная лекция, потому что она посвящена страху. Так не страшно? Вот я второй вариант подготовил. Так пострашнее? Могу еще свет выключить и заунывные звуки запустить. Продолжая...
Дубынин Вячеслав — Мозг и новая информация. Лекция 3.
Добрый день, любители нового, садитесь, пожалуйста. Я к вам так обращаюсь, поскольку лекция у нас сегодня посвящена любопытству, одной из самых главных программ, которые вставлены в человеческий мозг, и я думаю, подавляющее большинство сидящих в зале очень любопытные...
Дубынин Вячеслав — Мозг общие принципы. Центры потребностей. Лекция 1.
Добрый день, дорогие студенты МГУ. Садитесь, пожалуйста. Я с приятным удивлением вижу здесь столь обширную аудиторию. Нейронаука – это одна из замечательных тем XXI века. Так чтоб 300 человек сходу записались – это, конечно, приятно и ответственно, но на самом деле...
11. Дубынин Вячеслав — Мозг и алкоголь. Курс Химия мозга.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=GaP7_yjMFxU Неделю назад я немного рассказал о регуляторных пептидах - веществах, которые очень разнообразны. Известно около 50 их семейств на данный момент. В каждом семействе не один пептид, а довольно много. Эти вещества,...
10. Дубынин Вячеслав — Мозг и пептидные медиаторы. Курс Химия мозга.
Источник: https://www.youtube.com/watch?v=8V07gKT3OU4 Просматривая прошлую лекцию, я понял, что конец немножко скомкался: аденозини кофеин заслуживают гораздо более серьезного разговора, на который у нас нет времени. Но несколько слов я скажу. Напоминаю, что последнее...
7. Дубынин Вячеслав — Мозг и дофамин. Нейролептики и амфетамины. Курс Химия мозга.
У нас сегодня уже седьмая лекция, мы переходим на вторую половину нашего курса. Следующие три лекции будут плотно посвящены тем психотропным препаратам, которые всерьез меняют состояние мозга и особенно мощно воздействуют на психоэмоциональную сферу. Это такие...
6. Дубынин Вячеслав — Мозг: Глутамат и ГАМК. Эпилепсия, транквилизаторы.
Это уже шестая лекция. Добрались до середины незаметно. Начиная с этой лекции, речь пойдет в первую очередь о головном мозге. Две предыдущих лекций были посвящены во многом медиаторам, которые играют на периферии. Это тоже важная сфера. Часть их эффектов идет через...