Текст книги "Психология сознания"

Латеральное торможение подчеркивает изменения

На этой фотографии представлена последовательность равновеликих изменений освещенности. Но вы не воспринимаете изменения как одинаковые. Латеральное торможение заставляет нервные клетки сетчатки реагировать так, что изменения подчеркиваются: взаимосвязь между входом (яркость света) и выходом (уровень нейронной активности) не монотонна. (Корнсвит, 1970. Сornsweet)

Латеральное торможение помогает нам видеть резко выраженные изменения, как, например, углы, в окружающем пространстве. Она может еще больше разграничить две мало отличающиеся фигуры. Поскольку она преувеличивает изменения в окружающей среде, мы можем обманываться (см. рисунок вверху).

Как мы видели, в сенсорном аппарате есть встроенные системы, помогающие нам определять природу нашего чувственного опыта. Конечно, то же относится и к изучению развития мозга.

* * *

Существует своего рода археология мозга. Эволюция мозга происходила в течение миллионов лет. В результате сложилось четыре «слоя» функций.

Поддерживающие жизнедеятельность:

1. Возбуждение и бодрствование – ствол головного мозга.

2. Эмоции и внутреннее состояние тела – лимбическая система.

Создающие новизну:

3. Создание новых ассоциативных связей (обучение, память, восприятие) – кора головного мозга.

4. Создание символов (язык, искусство) – два полушария.

У нас не «четыре мозга», а гораздо больше: чрезвычайно сложный орган со специализированными и взаимозависимыми частями.

Ствол головного мозга получает сенсорную информацию, устанавливает общий уровень готовности и оповещает организм о важной информации на входе. Ствол головного мозга отбирает только те события, которые могут принести пользу организму; тогда они допускаются внутрь и отправляются в мозг для интерпретации и ответной реакции.

Примерно посередине ствола головного мозга расположена активирующая система ретикулярной формации (reticular activating system – RAS), состоящая из двух структур: продолговатого мозга (medulla) и зрительного бугра (thalamus). Ретикулярная формация возбуждает кору головного мозга, подготавливая ее к поступлению важной информации. Подобно телефонному звонку, ретикулярная формация дает коре головного мозга общий неспецифический сигнал о поступающей информации (например, «зрительный стимул на подходе»). Когда с помощью электродов стимулируют ретикулярную формацию спящей собаки, собака немедленно просыпается и обследует окружающее пространство. Эта система также контролирует общий уровень возбуждения (бодрствование, сон, внимание, волнение и т.п.). Следовательно, эта система контролирует и существование сознания, и его интенсивность.

Сначала информация поступает в продолговатый мозг и нижний отдел ствола головного мозга, затем зрительный бугор (таламус) передает информацию в соответствующий отдел коры головного мозга.

Сразу под корой помещается лимбическая система, которая состоит из каймы клеточных структур между стволом и корой головного мозга; часто ее называют «мозгом млекопитающих», поскольку та же структура обнаружена у всех млекопитающих. Лимбическая система – это часть мозга, помогающая нам поддерживать гомеостаз или постоянство внутренней среды организма.

Лимбическая система содержит специфические структуры, которые контролируют эмоции, а также наиболее примитивные реакции. Эмоции играют куда большую роль в нашей умственной деятельности, чем нам хотелось бы думать, поскольку они появились раньше человеческого мозга. Как мы видели, эмоции «окрашивают» воспоминания. Эмоциональные потребности, как и основные физиологические потребности и потребность самосохранения, имеют тенденцию «завладевать» сознанием. Вспомните тот последний раз, когда вы пытались здраво мыслить, находясь в бешенстве.

Из-за этой мимолетности сознания мы так легко теряем душевное равновесие: как мало нужно для того, чтобы ужас или отчаяние охватили нас и «затопили» сознание. Из-за физических нарушений может возникнуть умственное расстройство: необъяснимая лихорадка может привести человека в отчаяние, пока он не осознает, что это болезнь. Многие научные исследования точно показывают, как легко нас сбивают с толку внутренние сигналы нашего тела.

Одно из исследований было связано с сексуальной сферой. В этом исследовании молодые люди рассматривали фотографии обнаженных моделей из «Плэйбоя» и других журналов и слушали стук своего сердца через динамик. Поскольку эксперимент был психологический, в нем был скрыт обман: некоторые молодые люди слышали более учащенное сердцебиение, чем было в действительности. Когда этих молодых людей попросили оценить девушек по степени привлекательности, они назвали тех, которые ассоциировались у них с учащенным сердцебиением более привлекательными, чем те, что ассоциировались с нормальным сердечным ритмом.

Так что внутреннюю систему, управляющую телом, человек часто прочитывает неверно: многие психические расстройства, как выяснилось, возникают в результате опухолей мозга. Мышление глохнущего человека может стать параноидальным, поскольку доносящиеся до него слабые сигналы могут казаться ему чьим-то шепотом. И поверх этих взлетов и виражей настроений, потребностей и движущих сил царит сознание; оно постоянно меняется для того, чтобы удерживать нас на правильном пути, то разгребая завалы, то подправляя картину.

Структура, отвечающая за большинство функций жизнеобеспечения, – лимбическая система – также координирует значительную часть мозговой деятельности. Она устанавливает приоритеты сообщений, передаваемых коре головного мозга, некоторые передавая немедленно, другие задерживая. Она не только интегрирует широкое разнообразие поступающих сообщений, но также координирует и преобразовывает сложные сообщения (или реакции), исходящие из мозга. Таким образом, деятельность лимбической системы закладывает фундамент сознания во всей его сложности.

Одна из важных лимбических структур – гипоталамус, самая удивительная часть мозга. Размером он не больше горошины. Главная его работа – регуляция многих видов деятельности, связанных с поддержанием жизни. К ним относится: еда, питье, сон, бодрствование, сохранение температуры тела, равновесие, частота пульса, гормональный баланс, половое влечение, эмоции. Информация, поступающая в мозг, обрабатывается в другой лимбической структуре – гиппокампе, чтобы определить, является ли она новой или соответствует информации хранящейся в памяти.

Третий уровень мозга, кора больших полушарий, появился у наших предков сравнительно недавно, примерно 50 миллионов лет назад. Кора осуществляет функции, которые сильно увеличили нашу приспособляемость. Она управляет другими участками мозга и делает каждого из нас единственным и неповторимым. В коре головного мозга принимаются решения, организуется мироздание; наш личный опыт хранится в памяти; посредством нее мы производим и понимаем речь, созерцаем живопись и слушаем музыку.

Общим свойством мозга у всех приматов является его деление на два полушария. Но только у людей эти полушария обладают специализацией для выполнения разных функций. Эта «латеральная специализация» и есть четвертая система мозга. Она появилась на самой поздней стадии эволюции человека, ей менее 4 миллионов лет.

Она присуща только людям. Левое полушарие, которое управляет правой стороной тела, также отвечает за язык и рациональную деятельность. Правое полушарие, которое управляет левой стороной тела, отвечает за пространственное восприятие, симультанную и художественную деятельность. Каждое полушарие также разделено на четыре различных доли: лобную, височную, теменную и затылочную.

Кора головного мозга разделена на два полушария, связанных толстым пучком соединительных волокон, которое называется мозолистым телом (corpus callosum). Левая сторона тела, в основном, управляется правой стороной коры, а правая сторона тела – левой стороной коры полушарий. Обычно, когда мы говорим «левый», подразумевается эта сторона тела и правое полушарие мозга.

И структура, и функции двух «половинок мозга» отчасти лежат в основе двух видов сознания, сосуществующих в каждом из нас. Хотя в каждом полушарии заложена потенциальная способность ко многим функциям, и в большинстве актов сознания участвуют обе половины, у нормального человека два полушария обычно специализируются.

Левое полушарие (связанное с правой стороной тела) преимущественно участвует в аналитическом, логическом мышлении, особенно в вербальной и математической деятельности. Его способ действия, главным образом, линейный. По-видимому, это полушарие обрабатывает информацию последовательно. Поскольку логика зависит от последовательности и порядка, этот способ оперирования непременно должен лежать в основе логического мышления. Язык и математика, связанные с левым полушарием, также преимущественно связаны с последовательными операциями.

Если левое полушарие специализируется на анализе, то правое полушарие (повторяю, управляющее левой стороной тела) по-видимому специализируется на синтезе. Его способность к языку довольно ограничена. Это полушарие, главным образом, отвечает за ориентацию в пространстве, художественный дар, трудовые навыки, схему тела, распознавание лиц. Оно обрабатывает информацию менее дифференцированно, чем левое полушарие, и его обязанности требуют быстрого сведения воедино множества одновременно поступающих данных. Если левое полушарие по роду своей деятельности может быть обозначено как преимущественно аналитическое и логическое, то правое полушарие более целостное и учитывающее связи, и действует более симультанно (синхронно).

Эта специализация на правое и левое преобладает у мужчин-правшей, и она немного другая у женщин и левшей. У левшей, составляющих девять процентов населения, различие не столь последовательно; у некоторых людей имеет место обратная специализация полушарий, а у кого-то – смешанная, например, оба полушария отвечают за язык. У некоторых людей специализация такая же, как и у правшей.

У женщин различия между полушариями меньше, чем у мужчин: повреждение одного полушария, как будет описано ниже, в среднем, меньше задевает мозг женщин, чем мужчин; кроме того, полушария развиты неодинаково. И даже у правшей эта дифференцированность не абсолютна, а является относительной специализацией каждой «половинки ума».

По крайней мере, у детей каждая сторона способна к обоим режимам работы; например, мозговая травма левого полушария у маленьких детей зачастую ведет к тому, что правое полушарие начинает отвечать за речь. У взрослых правое полушарие тоже обладает способностями к языку, а левое – некоторым пространственным восприятием; просто каждое из полушарий лучше другого в том, к чему оно предрасположено.

Более чем столетие наука накапливала неврологические данные о дифференцирующей специализации полушарий головного мозга. Ценные сведения были получены при изучении людей с нарушениями головного мозга в результате несчастных случаев или болезней. Это значит, что первые указания на специализацию в работе наших полушарий мы найдем в клинической неврологии.

В 1864 году великий английский невролог Хьюлингс Джексон (Hughlings Jackson ) предположил, что в левом полушарии находится «способность к выражению» и отметил, что пациентка с опухолью в правом полушарии, «не узнавала ни предметы, ни людей, ни обстановку». Со времен Хьюлингса Джексона многие другие неврологи, нейрохирурги и психиатры подтвердили, что у людей два режима работы сознания локализуются в двух полушариях головного мозга. В сотнях клинических случаев обнаруживалось, что повреждение левого полушария очень часто создает затруднения в речи, а иногда полностью лишает дара речи. Часто пациенты не могут говорить после подобных повреждений левого полушария (заболевание, известное, как афазия). Травма правого полушария может не создавать никаких сложностей с речевым поведением, но вызвать серьезные нарушения в пространственной ориентации, в способности к музыке, в узнавании других людей или в восприятии своего собственного тела. Некоторые пациенты с поврежденным правым полушарием не могут самостоятельно одеться, хотя речь и рассудок у них не повреждены.

В клинических и неврологических исследованиях левое и правое полушарие часто называют доминантным и субдоминантным. Это скорее социальное, нежели неврологическое различие. Доминанта или основная модель нашей культуры – вербальная и интеллектуальная, и этот акцент в культуре может влиять на результаты исследований. Если травма правого полушария не поражала речь или рассудок, повреждение часто считалось незначительным. Травма левого полушария поражает функцию речи, поэтому его и называли «главным». Понимание функций двух полушарий, однако, меняется, главным образом, благодаря превосходной работе Роджера Сперри (Roger Sperry) и Джозефа Богена (Joseph Bogen), и тысячам новых статей о латеральной специализации мозга.

Каждое полушарие является главным, в зависимости от того, какой способ мышления рассматривается. Если человек – литератор, ученый или математик, повреждение левого полушария может оказаться губительным. Если человек музыкант, искусный мастер или художник, повреждение левого полушария зачастую не влияет на способность творить музыку, заниматься ремеслами или искусством; тогда как повреждение правого полушария может испортить творческую карьеру. Позиция вычурного педанта, пренебрежительно относящегося к безграмотному лодочнику, становится все менее и менее приемлемой.

В более точных нейропсихологических исследованиях Бренда Милнер (Brenda Milner) и ее коллеги из Университета Макгилла в Монреале сделали попытку соотнести трудности в решении специфических заданий с поражениями специфических участков мозга. Скажем, удаление правой височной доли отрицательно влияет на обучаемость, а повреждения левой височной доли такого же объема на ней едва сказываются. Поражение специфических участков левого полушария связано со специфическими расстройствами речи: ухудшение словесной памяти связано с поражениями передней левой височной доли; ухудшение речи, по-видимому, вызывается поражениями задней левой височной доли.

На меньшем количестве эмпирических данных русский нейропсихолог А.Р. Лурия показал, что математические способности также страдают от поражений левой стороны. Милнер и ее коллеги также сообщают, что музыкальный слух, по всей видимости, находится в ведении правого полушария.

«Расщепленный мозг»

Два полушария головного мозга сообщаются через мозолистое тело (corpus callosum), соединяющее обе стороны. Роджер Сперри и его коллеги, прежде всего, Джозеф Боген, первыми предложили радикальное лечение эпилепсии в тяжелой форме с помощью рассечения мозолистого тела.

После хирургического вмешательства пациент, державший в правой руке, вне поля зрения, какой-то предмет, например, карандаш, мог описать его словами, что и является нормой. Но если он держал предмет в левой руке, он его описать не мог. Вспомните, что левая рука сообщает информацию правому полушарию, которое обладает лишь ограниченной способностью к речи. При удалении мозолистого тела левое полушарие, отвечающее за речь, больше не связано с правым полушарием, которое по преимуществу сообщается с левой рукой; поэтому речевой аппарат в буквальном смысле не знает, что находится в левой руке. Однако, если пациенту предлагали ряд предметов, таких как ключ, книга, карандаш и т.д., которые он не видел, и просили левой рукой выбрать предмет, предлагавшийся ему ранее, он мог выбрать правильно, хотя по-прежнему не мог описать словами, какой предмет он взял. Это примерно так, как если вас в личном порядке попросили бы совершить какое-то действие, а я потом должен был бы обсудить его.

Латеральную специализацию двух полушарий мозга исследовали с помощью другого эксперимента, состоявшего в раздельном вводе зрительных данных. Правая половина того и другого глаза передает сообщения левому полушарию, левая половина – правому полушарию. Эксперимент состоял в том, что перед пациентом загоралось слово heart, где he было левее точки фиксации взгляда, а art2525
  25. Heart – «сердце», he – «он», art – «искусство». (Примеч. перев.)


[Закрыть] – правее. В нормальных обстоятельствах если любого человека попросить передать увиденное, он или она скажет, что увидел слово heart. Но пациенты с расщепленным мозгом отвечали по-другому, в зависимости от того, какое полушарие реагировало.

Когда пациента просили указать левой рукой, какое слово он видел, пациент указывал на слово he. Когда просили указать правой, он указывал на слово art. У таких пациентов каждое полушарие воспринимало что-то одно и независимо от другого. Полушарие, отвечающее за речь, давало один ответ, полушарие, отвечающее за другие функции, – другой.

Большинство правшей пишут и рисуют только правой рукой, но многие в какой-то степени могут писать и рисовать левой. Д-р Боген проверял способность пациентов с расщепленным мозгом после хирургического вмешательства писать и рисовать одной и другой рукой. Правая рука сохраняла способность писать, но уже не могла как следует рисовать. На рисунке внизу видно, как левая рука, пытавшаяся срисовать геометрические фигуры, несомненно передала взаимоотношение частей, хотя линии получились неровные. Отметьте, как вела себя правая рука: ей явно недоставало способности соединять разрозненные элементы, из которых состоит крест. И разве похож на куб набор разрозненных углов!

Более новые исследования функционирования полушарий, подтверждают, что во взаимоотношениях части и целого правое полушарие играет главную роль, что, возможно, указывает на то, что оно отвечает за поддержание нашей внутренней связной картины мира. Роберт Нибс (Robert Nebes) просил пациентов с расщепленным мозгом сложить окружность из нескольких дуг. Правое полушарие лучше справлялось с этим заданием, в котором требовалась способность придавать общую форму, идти от части к целому.

Несмотря на потрясающие открытия в области расщепленного мозга, остается один важный вопрос: как работают полушария у нормальных людей, занимающихся нормальными вещами? Один из способов выяснить, как ведет себя здоровый мозг, – измерение электрической активности в мозгу с помощью электроэнцефалографии (ЭЭГ). Активность головного мозга оценивается по наличию разных типов волн. Альфа-волновая активность указывает на то, что мозг бодрствует и ничем не занят; бета-волны указывают на бодрствующий мозг, активно обрабатывающий информацию.

Реакция расщепленного мозга на просьбу написать слово Sunday и скопировать две фигуры.

В одном исследовании когда испытуемый писал письмо, в правом полушарии регистрировалось больше альфа-активности, чем в левом, а в левом полушарии наблюдалось больше бета-активности.

При складывании пространственной конструкции из кубиков в левом полушарии было больше альфа-волн, чем в правом, а в правом наблюдалась бета-волновая активность. Когда люди пишут, у них отключена правая сторона мозга; когда складывают кубики, отключено левое. Этот результат можно считать достоверным и воспроизводимым.

Недавние исследования показывают, что важнейшим фактором в специализации полушарий оказывается не тип информации (слова и картинки в противопоставлении звукам и формам), а то, как мозг обрабатывает информацию.

Ученые сравнивали мозговую активность испытуемых, читавших информацию двух видов, – технический текст и две сказки. При смене информации уровень активности левого полушария оставался без изменений, но правое полушарие оказывалось сильнее задействованным, когда испытуемый читал повествовательную литературу, чем когда он читал техническую. Сам предмет чтения хорошо объясняет это открытие. Техническая литература строится почти исключительно на логике. В повествовательной же многие события происходят одновременно; смысл повествования рождается из сочетания стиля, сюжета, вызванных ими образов и чувств. Таким образом, язык, отлитый в повествовательную форму, может возбуждать активность правого полушария.

В другом эксперименте испытуемые мысленно поворачивали предметы в пространстве, и в это время записывалась их мозговая активность. В таком действии обычно участвует правое полушарие. Когда испытуемых попросили выполнить это задание аналитически, пересчитывая коробки, те, в основном, «переключились» на левое полушарие. Таким образом, в решении поставленных задач люди могут произвольно использовать разные полушария.