Файл: 01 Нервная система 402 Нейронная доктрина.pdf

110
мыслительный процесс в участок фронтальной доли под названием «орбитофронтальная кора».
Именно в этой части мозга присваивается статус разным видам поощрения и здесь же переживается предвкушение поощрительного эффекта.
Все приятные переживания вызывают выброс дофамина нейронами среднего мозга в прилежащее ядро. Этот участок мозга часто называют
«центром удовольствия». Занятие чем-нибудь приятным доставляет нам удовольствие и инициирует процесс обучения, закрепляющий нашу тягу к этой конкретной цели, и усиливает воспоминания о ситуациях, предве- щающих получение этого опыта. Всё это укрепляет повадки, ведущие к получению поощрения, тем самым увеличивая вероятность повторения тех же действий в будущем, что для нашего выживания хорошо.

поощрение и мотивация
111
В сухом остатке
Что движет нашим
поведением?
Научение играет значительную роль в развитии пристрастия. Одной дозы кокаина достаточно, чтобы развить у синапсов в вентральной области покрышки среднего мозга пластичность, тем самым закрепляя путь выделе- ния дофамина в прилежащее ядро. В результате поощряющий эффект наркотика усиливается и провоцирует тягу, возникающую при абстинен- ции. Последовательность действий, связанных с получением наркотика, также подкрепляется, что приводит к навязчивому желанию добыть наркотик. Наркотическая зависимость, кроме того, связана с навыком ассоциировать прием наркотиков со специфическими раздражителями — предметной средой наркопотребления или определенными ситуациями, и соприкосновение с этими раздражителями реактивирует путь поощре- ния, что заставляет наркомана искать наркотик и увеличивает вероятность возвращения «завязавшего» к старой привычке.
Система поощрения в мозге и мотивационные состояния тела меняются и при некоторых психических расстройствах. Серьезная депрессия, например, характеризуется ангедонией — неспособностью получать удо- вольствие от деятельности, которая большинству людей приятна. Как следствие, пациентам в депрессии не хватает мотивации заниматься какой бы то ни было деятельностью. Система поощрения настроена иначе и у детей с синдромом дефицита внимания и гиперактивностью (СДВГ).
Дети с этим расстройством, которое характеризуется невнимательностью, иногда сопровождающейся повышенной непоседливостью и импульсивно- стью, нуждаются в более масштабных поводах для изменения поведения, нежели остальные, им трудно откладывать поощрение, и они предпочитают немедленное маленькое удовольствие большому, но отсроченному.
Хотя в понимании механизмов, обусловливающих поощрение и мотивацию, мы порядком продвинулись, в этом очень многое еще предстоит понять.
Ясно, что дофамин играет ключевую роль в этих процессах, и, судя по всему, важно разобраться, как люди научаются извлекать поощрение из пагубных вещей. Дальнейшие исследования в этой области могли бы помочь ученым разработать эффективные способы лечения зависимостей и различных психических расстройств, при которых система поощрения идет вразнос.

СТРЕЛА ВРЕМЕНИ
112
мыслительный процесс
Традиционно считалось, что в левом полушарии мозга рас-
положены две отдельные области, отвечающие за речь: одна
занята ее производством, а вторая — распознаванием. Это
классическое представление XIX века основано на изучении
пациентов с поражениями мозга вследствие инсульта, однако
современные исследования показывают, что речевые нейрон-
ные цепи куда сложнее, чем виделось когда-то.
28
В 1860-х годах пациента по фамилии Леборн перевели в клинику к французскому врачу и анатому Пьеру-Полю Брока. За десять лет до этого Леборн перестал владеть правой рукой, и с тех пор другие пациен- ты звали его Тан, потому что, кроме этого бессмысленного слога, который он повторял вновь и вновь, Леборн не мог произнести ничего.
Он умер через несколько дней после перевода в клинику Брока, тот исследовал мозг усопшего и обнаружил поражения в левой лобной доле.
Позднее он изучил пациентов с похожими симптомами и, производя вскрытие, заметил у всех повреждение одного и того же участка мозга.
Вслед за этими открытиями немецкий врач Карл Вернике описал еще двоих пациентов, пострадавших от инсульта. В отличие от пациентов
Брока, эти могли говорить, но произносили бессмысленные слова и фразы, а также утеряли способность понимать устную речь окружаю- щих. Вернике вскрыл мозг одного такого пациента после его смерти и обнаружил поражение в другой области, ближе к заднему краю левой височной доли.
Участки, выявленные Брока и Вернике, в результате получили их имена. Наблюдения этих ученых расширили представление о локали- зации функций мозга, т. е. науке стало известно о существовании
Восприятие
речи
1861
Пьер-Поль Брока обнародует результаты исследования пациентов после инсульта
1881
Карл Вернике описывает свои наблюдения за пациентами-инсультниками, неспособными понимать устную речь
1949
Первое медицинское описание синдрома иностранного акцента

восприятие речи
113
отдельных областей, занятых своим особым делом (это представление подрастеряло авторитет, когда набрала популярность френология), а также укрепили представление о том, что левое полушарие «доминантно», посколь- ку поддерживает речевые функции. Кроме того, они привели к формирова- нию классической нейробиологической модели языка, согласно которой центр Брока отвечает за производство речи, а пораже- ние его приводит к афазии Брока — неспособности формировать речь. Центр Вернике, с другой стороны, стали ассоциировать с пониманием языка, а неполадки на этом участке называют афазией Вернике.
Эта модель в свое время вызвала немало споров. Одни современники Брока отмечали, что травмы центра
Брока не всегда ведут к расстройствам речи, а другие сообщали, что расстройства речи возникают при поражениях участков мозга за пределами центра Брока.
Нынешние исследовательские методики подтвержда- ют: Брока и Вернике были несколько неточны в анато- мических описаниях, а обе речевые области имеют функции куда более сложные, чем изначально им приписывалось. В наше время нейробиологи рассматривают классическую модель как крайне упрощенную. Кое-кто утверждает, что она даже затруднила исследования основ речи и что понятия
«центр Брока» и «центр Вернике» утеряли всякий смысл.
Новые идеи от старых мозгов
Новые идеи от старых мозгов
Центр Брока — часть двигательной системы мозга и отвечает за контроль мышц во рту и глотке, необходимых для артикуляции. Однако современные исследования показывают, что эта область также занята и другими задачами, связанными с речью. Когда умер
Леборн и еще один пациент Брока, Лелон, ученый, изучив их мозги, сдал их в парижский музей.
Более 140 лет спустя исследователи подвергли эти препараты томографии по сложной визуализационной методике и выяснили, что поражены они гораздо больше той, что предполагал в свое время Брока.
Исследователи из Калифорнии в 2007 году исследовали препараты мозга
Леборна с помощью МРТ высокого разрешения. Оказалось, что сильнее всего пострадал не участок, именуемый центром Брока, а тот, что находится
‘
Невредимость
третьей лобной
извилины, похоже,
необходима для
применения навыка
артикулированной
речи
’
Пьер-Поль Брока, французский врач, анатом (1824–1880)
2000
Софи Скотт с коллегами определяют нейронный путь, связанный с усвоением звуков осмысленной речи
2007
Нина Дронкерз с коллегами применяют МРТ для изучения мозга пациентов Брока

114
мыслительный процесс непосредственно перед ним. Согласно исходным описаниям Брока, урон ограничивался только поверхностью мозга. Томограмма, однако, выяви- ла, что поражение затронуло гораздо более глубокие слои мозга, нежели описывал Брока. Брока невооруженным глазом попросту ничего другого не заметил. К тому же он не учел, что инсульт его пациента изменил и связи между определенным им участком и другими областями мозга:
МРТ пациентов с инсультом показывают, что афазия Брока может проявляться в результате повреждения мозговой структуры под назва- нием «островок», равно как и базальных ганглиев или белого вещества под лобными долями.
Позитронно-эмиссионная томография (ПЭТ) подтвердила, что и исходные анатомические границы центра Вернике неточны и эта речевая область содержит многочисленные самостоятельные подсистемы: каждая занята различными аспектами усвоения речи. Эти исследования выявили две отдельные области внутри той, что обычно определяют как центр Вернике: одна отвечает за восприятие слов и извлечение их из памяти, а другая активизируется во время производства речи. Центр Вернике, таким образом, участвует в выполнении задач, которые прежде приписывались центру Брока. Аналогично и центр Брока, по современным представлениям, участвует в понимании речи.
Синдром иностранного акцента
Этот синдром — неврологическое расстройство, возникающее после инсульта, оно проявляется в речи пациента как иностранный акцент.
Его считают чрезвычайно редким — менее 100 задокументированных случаев с 1940-х годов. В 2006-м, к примеру, британские газеты сообщили о случае Линды Уокер,
60-летней женщины из Ньюкасла, пережившей инсульт и начавшей после этого говорить с акцентом, который разным людям представлял- ся то ямайским, то франко-канадским, то итальянским. Синдром иностран- ного акцента на самом деле не приводит к появлению настоящего иностранного акцента. Представ- ляется, что его появление связано с повреждением нейронных речевых цепей, что обусловливает трудности с произнесением тех или иных звуков, а также изменения в ритме и интонации. Похоже, он возникает из-за размыкания между областями, планирующими артикуляцию, и двигательными участками, производящими речь. Исследование этого синдрома может помочь понять, как небольшие изменения в речевых механизмах влияют на произносимые звуки.

восприятие речи
115
Томографические исследования мозга также показы- вают, что область, чаще всего активизирующаяся во время восприятия речи, на 3 см ближе к передней части головы, чем исходный центр Вернике. Этот участок локализовали в 2000 году лондонские ученые; они также показали, что он реагирует на звуки вразумительной речи, но не на бессмыслицу. Эта область, судя по всему, есть часть нейронного пути, задействованного в идентификации звуков речи и слов. Другой путь, расположенный еще ближе к переду и включающий область, традиционно именуемую центром Брока, похоже, занят интегрированием чувствитель- ных и двигательных аспектов речи.
В сухом остатке
Мозг содержит
многочисленные
сложные цепи, занятые
обработкой речи
‘
Пределы моего
языка есть пределы
моего мира
’
Людвиг Витгенштейн
(1889–1951), австро-британский философ

СТРЕЛА ВРЕМЕНИ
116
мыслительный процесс
Исполнительная функция относится к контрольной систе-
ме мозга, позволяющей нам, среди прочего, организовывать
свои мысли и поведение, расставлять приоритеты и планиро-
вать задачи, а также принимать решения. Некоторые такие
способности, развивающиеся в течение всего детства и от-
рочества, в точности предсказывают различные последствия
для дальнейшей жизни.
29
Когнитивный контроль, также иногда именуемый «исполнительной функцией», — понятие, применяемое в психологии и нейробиологии для обозначения многокомпонентной системы, надзирающей за други- ми функциями высшей умственной деятельности и управляющей ими.
Этот собирательный термин описывает множество процессов, вклю- чая внимание, умственную гибкость, планирование, решение задач, устное рассуждение, рабочую память и способность переключаться между несколькими занятиями.
Эта функция возникла в процессе эволюции современного ума и при- вязана к префронтальной коре — участку мозга, гораздо более развито- му у людей, чем у их ближайших предков-приматов. Процессы, которы- ми она управляет, совершенно необходимы в целеполагательных действиях и способности справляться с новыми ситуациями. Именно эти процессы, как это сейчас представляется, страдают при психиче- ских и неврологических расстройствах широкого диапазона, включая болезнь Альцгеймера, СДВГ, аутизм, депрессию и шизофрению.
С середины XIX века нам было известно, что префронтальная кора — важ- нейший для исполнительной функции участок мозга: с того самого случая с железнодорожным рабочим Финеасом Гейджем, когда он повредил себе лобную долю и потерял способность принимать решения (
см. стр. 72).
Исполнительная
функция
1927
Первое применение парадигмы переключения между задачами в лабораторной практике
1935
Джон Ридли Струп описывает эффект, позднее получивший его имя
1962
Издание книги «Высшие корковые функции и их нарушения при локальных поражениях мозга»
Александра Лурии

исполнительная функция
117
Дальнейшие исследования ветеранов Первой мировой войны с пораже ниями лобных долей показали, что эти раненые с большим трудом обу чаются новым навыкам. Данные наблюдения привели в конце концов и к пониманию, что исполнительная функция важна для абстрактного, высшего мышления.
Теории исполнительной функции
Теории исполнительной функции
В 1960-х годах советский нейропсихолог Александр Лурия выдвинул предположение, что лобные доли отвечают за программирование, отслеживание и регу- лирование нашего поведения. Эту значимую мысль недавно пере- формулировали и ловко поименовали «контролирующей системой внимания». Согласно этой модели исполнительная функция привле- кает множество взаимодействующих между собой подсистем, координирующих наши цели и действия. Она активна, пока мы действуем в пределах привычных сценариев, и следит за соперничающими автомати- ческими откликами, отбирая наиболее подходящий и подавляя остальные. Когда же мы сталкиваемся с новой ситуацией, включается контролирующая система и переключает внимание, необходимое для выработки подходящих новых откликов, а также обеспечивает дополнительное подавление и актива- цию необходимых автомати ческих откликов.
Еще одна значимая модель, предложенная в 2001 году, основывается на представлении, что обработка поступающей в мозг информации — конкурентный процесс. Эта модель приписывает префронтальной коре роль слежения за последовательностями активности в много- численных системах мозга, включая занятые вниманием, памятью, эмоциями и движениями, и поддерживания тех последовательностей, которые имеют отношение к текущей цели и действиям, необходи- мым для ее достижения. Для этого префронтальная кора накладыва- ет чувственные данные, внутренние состояния и двигательные реакции друг на друга и усиливает деятельность в требуемых нейрон- ных путях для выполнения текущей задачи. Это особенно важно в случаях, когда такое наложение слабо или постоянно меняется, иными словами, — в новых ситуациях.
‘
У нормальных
взрослых лобные
доли контролируют
поведение частично
за счет контроля
уровня активации,
вызываемой разными
раздражителями
’
Александр Лурия
(1902–1977), советский нейропсихолог
1972
Уолтер Мишел с коллегами обнародуют результаты теста маршмэллоу, проведенного с детсадовцами
1980
-е
Тим Шэллис с коллегами выдвигают модель контролирующей системы внимания
2001
Эрл Миллер и Джонатан Коэн представляют модель исполнительной функции интегративной префронтальной коры