Текст книги "100 великих тайн сознания"

«АД» И «РАЙ» В ГОЛОВЕ

«В большой клетке был установлен маленький рычаг, нажимая на который крыса замыкала электрическую цепь и получала импульс тока через электрод, вживленный в определенную зону. И она буквально заплясала на рычаге. Еда и питье ее уже не интересовали.

С помощью вживленных электродов возможно влиять на поведение животных

Она валилась от изнеможения, немного спала и снова бросалась к рычагу. Частота барабанных ударов лапой по рычагу доходила до нескольких тысяч в час. Если ученый в это время прерывал цепь, крыса, несколько раз яростно ударив педаль, разочарованно от нее отходила. Спала, ела, чистилась, не забывая при этом время от времени подходить к педали».

В этом отрывке, взятом из книги «Чудеса и трагедии черного ящика», ее автор И.М. Губерман описывает поведение крысы, у которой с помощью введенного в мозг электрода слабыми электрическими импульсами стимулировали так называемый «центр удовольствия», или «рая». Да-да, есть в нашей голове, оказывается, и такой, как, впрочем, и центр беспокойства и боли, или «центр ада».

Открыли их в 195 3 году канадские ученые супруги Олдз, изучавшие в то время на крысах ретикулярную формацию – совокупность нервных структур, обеспечивающих тонус и определенную степень готовности к деятельности различных отделов центральной нервной системы. Ученые вводили в определенный участок мозга электрод и по нему подавали электрические импульсы, когда животное, помещенное в специальный ящик, случайно забегало в один из его углов.

Но один из опытов оказался неудачным, по крайней мере так в тот момент посчитали исследователи: после вскрытия они выяснили, что вместо ретикулярной формации электрод попал в гипоталамус, где и застрял.

Об этом ученый не знали, поэтому во время эксперимента сразу обратили внимание на неадекватное поведение крысы: электрическая «щекотка» мозга ей явно нравилась, по крайней мере она периодически стала посещать в угол, в котором по ее мозгам «били» током.

Но это был всего лишь побочный эффект эксперимента, постановка которого преследовала совсем иные цели. Поэтому опыт видоизменили. Теперь, если крыса действительно испытывала удовольствие от поступающих в мозг импульсов, она должна была сама нажимать рычаг.

Результаты опыта потрясли супругов Олдз. Когда крыса установила связь между нажатием рычага и удовольствием – а на это ей потребовалось не более двух минут, – она словно обезумела. В течение часа она нажала на рычаг почти восемь тысяч раз.

Впрочем, это были даже не нажатия на педаль, а лихорадочные монотонные, с менее чем полусекундным интервалом, удары по рычажку.

И продолжался этот танец на педали целых двое суток, почти без перерывов, до полного изнеможения животного.

Даже сморенная голодом, крыса, попав в ящик, в котором были еда и заветный рычаг, без промедления кидалась к педали.

Более того, когда животному, чтобы добраться до источника блаженства, требовалось пробежать по металлической решетке, которая находилась под напряжением, она без раздумий пересекала этот Рубикон. Однако если же по ту сторону решетки находилась только еда, крыса, даже после 24-часовой голодовки, не спешила пересечь пространство, приносящее боль.

В наше время кроме крыс такие опыты воспроизводились на рыбах, морских свинках, кошках, обезьянах, дельфинах, собаках и других животных.

А вообще впервые ввел электроды в мозг млекопитающего с последующим стимулированием определенных зон электрическими импульсами в 1924 году будущий лауреат Нобелевской премии швейцарский физиолог Гесс. Но в первое время для своих опытов ученый использовал не металлические стержни, а тончайшие трубочки, через которые в мозг кошек вводил различные химические вещества, которые вызывали явные отклонения в поведении животных.

Впоследствии помимо зон удовольствия были также обнаружены области боли, ярости и страха. Животное, хотя бы однажды испытавшее боль после нажатия на рычаг, впоследствии старалось к коварной педали даже близко не подходить.

Многолетние исследования зон удовольствия и страха позволили ученым создать «эмоциональную» карту крысиного мозга, на которой «рай» занимает 35 %, а «ад» – всего 5 %. Эти центры были разбросаны по всей лимбической системе – в гипоталамусе, в таламусе, в соседних отделах.

Остальные 40 % – нейтральные участки, раздражение которых не вызывает у крыс ни ярости, ни блаженства.

Обширные исследования мозга обезьян и других животных провел известный испанский нейрофизиолог Хосе Дельгадо, которого в особенности интересовали те участки серого вещества, стимуляция которых электротоком приводит к вспышкам агрессии или ее прекращению.

Так, в одном из экспериментов Дельгадо имплантировал в мозг самца макаки, отличавшегося неуживчивым характером, стимосивер – особое устройство, которое представляет собой миниатюрный электрод, обладающий способностью получать и передавать электронные сигналы. Одновременно в клетке был установлен рычаг, нажатие на который стимулировало определенный участок мозга самца-задиры, и он успокаивался.

Самка, жившая в той же клетке, вскоре обнаружила взаимосвязь между поведением самца и педалью, и надавливала на нее всякий раз, как только самец начинал угрожать ей.

А в 1963 году на ранчо в испанской провинции Кордова Хосе Дельгадо провел удивительный по зрелищности и сенсационности эксперимент. Нескольким быкам, которые принимали участие в корриде, он тоже вживил в мозг стимосиверы, тем самым получив возможность управлять их движениями с помощью портативного передатчика. И когда разъяренный бык бросился на ученого, он послал электрический импульс в хвостовое ядро мозга быка, и тот мгновенно замер всего в нескольких футах от Дельгадо.

Опыты с кнопочным управлением эмоциями широко проводились и на других животных: обезьянах, кошках, щенках…

Одно нажатие кнопки – и два мирно играющих котенка в мгновение ока превращаются в двух разъяренных созданий, готовых в любой момент наброситься друг на друга.

А вот стадо обезьян. Доминирующий самец на правах хозяина вальяжно расхаживает по участку, контролируя поведение каждой особи. Малейшее неповиновение или нарушение субординации со стороны подчиненных моментально пресекается грозным рыком или укусом. Молодой самец, проявивший строптивость, сильным ударом вожака отброшен в угол, где и замер в ожидании более серьезного наказания.

Но неожиданно характера вожака резко меняется. Он перестает обращать внимание на ослушников и ведет себя так, словно никого вокруг нет. В первое время подданные, случайно толкнувшие вожака, вздрагивали, ожидая наказания, а затем осмелели и уже почти не обращали на него внимания. Прошел еще день, и в стаде появился новый хозяин.

А вся эта метаморфоза произошла после нажатия кнопки радиопередатчика, сигнал от которого проник в мозг самца, превратив его из злобного создания в покладистое и мирное животное.

Стимулировали определенные участки мозга и у людей. В результате прекращались длительные боли самого разного характера, у людей в лучшую сторону менялось настроение, а иногда у психических больных наблюдалось даже просветление рассудка.

Возможно, скоро наступит такое время, когда с помощью имплантированных миниатюрных устройств можно будет добиваться такого соотношения ярости и блаженства, «ада» и «рая» в мозгах больных людей, что многие психические расстройства будут так же легко излечиваться, как аппендицит или насморк.

А ВСЕ-ТАКИ ИХ ДВОЕ

Человеческий мозг, как известно, состоит из двух полушарий – правого и левого, соединенных между собой так называемым мозолистым телом, главной функцией которого является обеспечение связи между двумя полушариями. Казалось бы, мозолистое тело – достаточно важный отдел головного мозга.

Пациент, подготовленный к каллозотомии

Но, оказывается, если этот кабель, внутри которого находится огромное количество нервных волокон, перерезать, то на поведение человека заметным образом это не скажется. То есть обе половины мозга будут функционировать независимо друг от друга, словно ничего особенного не произошло.

На этом факте основан один из методов лечения людей, страдающих эпилептическими припадками. Это была крайняя мера, но когда другие средства не помогали, хирурги разрезали мозолистое тело, тем самым отделяя одно полушарие от другого. И, как ни странно, эта операция, называемая по-научному каллозотомией, дала желаемые результаты, не повлияв при этом ни на внешний вид пациентов, ни на их поведение.

Так вот, когда американские нейрофизиологи Роджер Сперри и Майкл Гаццанига начинали свои исследования людей с «разделенным мозгом», они и представить не могли, что результаты, которые они получат, будут столь невероятными.

А все началось с того, что в процессе работы у исследователей возникла идея изучить реакции каждого полушария по отдельности. Перебрав несколько вариантов, ученые решили выяснить реакцию полушарий на зрительные образы.

Дело в том, что часть нервных волокон, по которым поступают сигналы от глаз в мозг, расположены не параллельно друг к другу, как можно было бы предположить, а пересекаются в мозолистом теле. Это значит, что сигнал от правого глаза идет к левому полушарию, и, наоборот, от левого глаза – к правому полушарию мозга.

Но не это в данном случае главное. Важнее другое. И именно это «другое» и стало сенсацией эксперимента, который проводился по следующей методике.

Во время эксперимента испытуемым проецировали на экран картинки: сначала – на левый глаз, потом – на правый. Причем одним глазом увидеть оба изображения было невозможно.

И вдруг в какой-то момент на экране вместо картинки появлялась надпись: «Кто ты?»

Правая половина мозга тут же «отвечала»: «Петер Самсон». Левая, когда надпись показывали с правой стороны, это подтверждала. Следующий вопрос «звучал» так: «Кем ты хотел бы быть?». Правое полушарие свой ответ формулировало так: «Автогонщиком». А левое неожиданно для экспериментаторов отвечало: «… Чертежником!»

Именно этот разнобой в ответах испытуемого и шокировал нейробиологов.

Ведь всегда считалось, что мозг человека – это целостная структура, все части которой объединены в единый ансамбль, называемый личностью. И только в случае травм мозга, патологических изменений его отдельных структур это единство может нарушиться. Например, возникнет множественность личностей.

А иногда функции, которые выполняла поврежденная область, перераспределяются между другими зонами мозга, и человек фактически остается прежним.

Но эти факты особого влияния на понимание основных принципов функционирования нервной системы человека не оказывали.

Но вот результаты изложенного выше эксперимента ученых действительно и впрямь ошеломили.

Еще больше поразили ученых результаты, полученные в ходе дальнейших, более тщательных, экспериментов. Оказалось, что каждое полушарие представляет собой отдельную полноценную личность, со своими собственными мечтами, воспоминаниями, эмоциями.

МЕСТО НАШЕГО «ЭГО»

Есть много в мире, друг Горацио, такого,

что и не снилось нашим мудрецам…

У. Шекспир. Гамлет

В 1970 году американский ученый Гордон Гэллоп Младший нескольким шимпанзе, которые находились под наркозом, пометил краской бровь и противоположное ей ухо. Когда животные проснулись, они повели себя как обычно, то есть на нанесенные отметины никак не реагировали. Но как только шимпанзе увидели себя в зеркале, их поведение резко перестроилось: они стали с явным любопытством ощупывать окрашенные части головы. Это говорило о том, что шимпанзе, наблюдая свое отражение, понимали, что они изменились, и доказывали наличие у них самосознания.

Аналогичные эксперименты были проведены и на других обезьянах. В результате выяснилось, что кроме шимпанзе узнают себя в зеркале еще орангутаны и гориллы, причем в возрасте 4-х и более лет.

Что же касается других животных, то ни одно из них себя в зеркале не идентифицировало: ни собаки, ни кошки, ни голуби…

Шимпанзе – одно из немногих животных, способных узнавать себя в зеркале

Правда, были получены убедительные доказательства, что в зеркале узнают себя дельфины афалины, а также слоны.

Конечно, это замечательно, что ученые установили наличие самосознания у пяти видов животных. Беда только в том, что у самих исследователей, изучающих мозг, пока нет четкого понимания феномена самосознания.

Хотя, на первый взгляд, для любого человека и, естественно, для нейробиолога тоже, его собственное «Я» – самая очевидная на свете вещь, но именно это «Я» и является одной из величайших загадок мироздания.

А вообще, по определению, «Я», или «Эго», – это та часть личности, которая осознает саму себя и находится в контакте с окружающим миром.

И хотя проблема самосознания действительно своего рода Монблан или даже Эверест в науке, тем не менее сегодня многие ученые подошли к ней вплотную и готовы ее покорить.

Например, ученые уже выделили ряд явлений и механизмов, которые лежат в основе восприятия человеком самого себя. И на их основе они теперь пытаются выяснить, каким образом вся совокупность разнообразных процессов, протекающих в мозге, взаимодействует между собой, порождая целостное ощущение собственного «Я».

Толчком к современным исследованиям самосознания послужила книга американского психолога Уильяма Джеймса «Принципы психологии», изданная в 1890 году.

В этой работе Джеймс утверждал, что, «хотя ощущение собственного “Я” может казаться целостным, оно имеет множество граней: от восприятия собственного тела до личных воспоминаний и далее, вплоть до осознания своего положения в обществе».

Но каким образом мозг из отдельных представлений о себе самом создает целостную картину «эго», ученый ответить не смог.

Основным же инструментом, позволяющим ученым по крупицам собирать сведения о структуре человеческого самосознания, является эксперимент.

Один из таких опытов в статье «Самосознание и мозг» описывает известный американский журналист Карл Циммер.

«Стремясь понять, как люди реагируют на информацию о себе, экспериментаторы задавали добровольцам вопросы, касающиеся как их самих, так и других людей. Затем был проведен быстрый опрос, чтобы узнать, какие вопросы испытуемые запомнили лучше. Оказалось, что люди всегда легче удерживают в памяти то, что касается их самих».

Многие ученые посчитали, что эти опыты ничего нового не привнесли, а лишь еще раз доказали ту простую истину, что каждый человек себя знает намного лучше, чем других.

Большую помощь в изучении феномена самосознания в последние десятилетия ученым оказывают новейшие приборы, с помощью которых можно визуально наблюдать изменения в мозге.

Например, обнаружено, что, когда человек думает о своих качествах, некоторые участки коры активируются сильнее, чем при размышлении о других. В связи с этим нейробиологи предположили, что именно эти отделы мозга и входят в состав сети самосознания.

Много любопытных сведений о структуре человеческого «Я» дают исследования травмированных участков мозга, которые в большей или меньшей степени влияют на осознание человеком себя как индивидуальности.

Известен случай, произошедший в XIX веке, когда во время аварии металлический стержень буквально пронзил голову человека. Несчастный остался жив, но его характер и поведение резко изменились. Он потерял свою прежние профессиональные навыки, стал проявлять неуважение и грубость к окружающим.

А вот другой случай, тоже связанный с парадоксом самосознания.

75-летний мужчина попал в больницу. У него был диагностирован сердечный приступ, приведший к нарушениям в работе мозга. В результате больной почти напрочь забыл свое прошлое.

Лечащий врач решил выяснить, насколько у пациента изменилось ощущение собственного «Я». Для этого доктор предложил больному выбрать из 60 черт характера те, которые были свойственны ему.

Аналогичный список дали дочери больного и попросил ее выбрать те особенности характера, которые, по ее мнению, свойственны отцу.

Оказалось, что ответы отца и дочери во многом совпали. Таким образом, больной, который не мог ничего вспомнить из прошлого, тем не менее смог сохранить самосознание.

В последние годы ученые очень близко подошли к пониманию того, как мы осознаем свое тело. Вот как об этом рассказывает уже известный нам Карл Циммер.

«Когда мозг дает команду пошевелить рукой, он посылает два сигнала. Один направляется в области мозга, управляющие данной конечностью, а другой – в отдел, наблюдающий за выполнением действия…

Наш мозг использует второй сигнал для того, чтобы предсказать, какие ощущения возникнут в результате движения…

Коснувшись рукой дверной ручки, мы почувствуем холод латуни. Если то, что мы в действительности почувствовали, не совсем совпадет с ожидаемым, то мозг отметит несоответствие и заставит нас уделить больше внимания тому, что мы делаем, или скорректировать действия, чтобы добиться желаемого результата.

Но если реальное ощущение совершенно не совпадет с ожидаемым, то мозг интерпретирует такое расхождение как следствие вмешательства каких-то внешних сил, а не наших собственных действий…

Исследователи уверяли участников эксперимента, что их руку поднимают при помощи веревки, пропущенной через блок, и те сами поднимали руки. Однако их мозг реагировал так, как будто их руки поднимал кто-то другой, а не они.

Сходное нарушение самосознания может лежать в основе некоторых симптомов шизофрении. Например, иногда больные убеждены, что они не могут управлять своим собственным телом… Они протягивают руку и берут стакан, причем выполняют движение совершенно нормально. Однако они заявляют: “Это сделал не я. Аппарат управлял мной и заставил меня так поступить”.

Исследования подобных больных показывают, что причиной таких заблуждений может быть плохое прогнозирование мозгом результатов действий собственного организма. Поскольку их реальные ощущения не совпадают с ожидаемыми, у пациентов возникает чувство, будто ими управляет кто-то другой. Неправильные предсказания могут также быть причиной слуховых галлюцинаций, которыми страдают некоторые шизофреники. Будучи не в состоянии предугадать звучание собственного голоса, они думают, что он принадлежит кому-то еще».

С помощью той же томографии ученые также выяснили, что при упоминании о собственной персоне у человека «включается» участок коры, расположенный в продольной щели между полушариями прямо позади глаз. Его научное название – медиальная префронтальная кора.

Предполагается, что эта область мозга объединяет в единое целое ощущения человека и его воспоминания, создавая таким путем образ собственной личности, то есть самих себя.

Следует также отметить, что медиальная префронтальная кора является одной из зон коры, характерных для человеческого мозга. У людей она значительно масштабнее, чем у ближайших филогенетических родственников – приматов. Кроме того, в ней сконцентрировано большое количество нейронов, называемых клетками-веретенами. Пока их роль в механизмах самосознания неизвестна, но есть предположение, что они играют важную роль в обработке информации.

Вероятно, сеть структур, которая отвечает за самосознание, появилась в те далекие времена, когда древние люди жили небольшими группами, вместе добывали еду и делились ею между собой. А подобное поведение требовало сотрудничества и доверия друг другу. А значит, наличия сформированного самосознания, то есть собственного «Я».

«Я» НАД ПРАВЫМ ГЛАЗОМ

В продолжение разговора о самосознании человека не лишним будет и упоминание об открытии, которое в 2000 году сделали американские неврологи. В правой лобной доле мозга над правым глазом человека они обнаружили участок коры, который, по предположениям ученых, контролирует ощущение собственного «Я».

Эта зона была обнаружена в ходе обследования пациентов, страдавших редким генетическим заболеванием – временным лобным слабоумием. Одним из симптомов этой болезни являются резко выраженные отклонения в поведении таких людей.

Патологические изменения в правой лобной доле мозга человека

Проведенное магнитно-резонансное сканирование мозга позволило установить, что у всех больных наблюдались серьезные дегенеративные изменения правой лобной доли.

С другой стороны, у пациентов с нормальными поведенческими стереотипами поражения нервной ткани в соответствующей зоне неврологи не обнаружили.

Все эти данные могут свидетельствовать о том, что значительная часть нашего самосознания подконтрольна определенной области, которая находится в правой лобной доле мозга. И любые патологические изменения этой зоны самым непосредственным образом сказываются на характере человеческой личности.

Так, один из пациентов клиники до болезни придерживался очень строгих пуританских взглядов на личную жизнь и поведение в обществе. Однако когда в результате болезни правая височная доля его мозга подверглась патологическим изменениям, личность мужчины тоже претерпела значительную метаморфозу: он перестал верить в Бога и с юношеской страстью стал приударять за женщинами.

В другом случае жертвой болезни стала женщина с явно аристократическими претензиями: она носила изысканную одежду, пользовалась дорогими духами и любила французскую кухню. Но болезнь настолько изменила вкусы и пристрастия дамы, что она с удовольствием стала употреблять гамбургеры и без всякого стеснения носила спортивные костюмы.

Выходит, что вся наша жизнь с ее радостями и горестями, обидами и прощениями – это не более, как изменения в архитектуре мозга, нейронных связях, биохимических реакциях в сером веществе.

Это значит, что достаточно незначительного хирургического вмешательства в анатомию мозга – и в мире появляется совершенно новая личность со своими взглядами, убеждениями, привычками и пристрастиями.