Лобная кора

Онлайн чтение книги Биология добра и зла. Как наука объясняет наши поступки The Biology of Humans at Our Best and Worst.
Лобная кора

Я долго, целые десятилетия, изучал гиппокамп. Он по-доброму относился ко мне. Хотелось бы думать, что и я платил ему тем же. Но иногда мне кажется, что я с самого начала ошибся с выбором, мне нужно было еще тогда заняться лобной корой. Ведь именно это – самая интересная часть мозга.

Что делает лобная кора? Список ее занятий велик: оперативное запоминание, решение текущих вопросов (организация информации с последующим стратегическим ее воплощением в действиях), отсрочка удовольствия, долговременное планирование, регуляция эмоций, сдерживание импульсивных порывов{51}Здесь весьма интересные рассуждения об импульсивности лобной коры: J. Dalley et al., “Impulsivity, Compulsivity, and Top-Down Cognitive Control,” Neuron 69 (2011): 680..

Это портфолио многостаночника. Пожалуй, я бы объединил все эти профессии под одной шапкой, которую уместно было бы поместить на каждой странице этой книги: лобная кора заставляет нас поднапрячься, если дело видится правильным.

Назову для начала несколько важных черт, характеризующих лобную кору.

Становление этой части мозга произошло позже других, только у приматов она проявилась во всем своем великолепии. Среди генов, уникальных для приматов, непропорционально большая их часть работает именно в лобной коре. И более того, картина активации этих генов сильно варьирует у разных особей; размах индивидуальной изменчивости в их активности гораздо больше, чем усредненная для всех генов мозга разница между человеком и шимпанзе.

В лобной коре человека нейронные связи гораздо сложнее, чем у других человекообразных обезьян, и, согласно некоторым определениям ее границ, она у человека даже крупнее (разумеется, если брать удельный размер, т. е. относительно размера тела){52}J. Rilling and T. Insel, “The Primate Neocortex in Comparative Perspective Using MRI,” J Hum Evol 37 (1999): 191; R. Barton and C. Venditti, “Human Frontal Lobes Are Not Relatively Large,” PNAS 110 (2013): 9001; Y. Zhang et al., “Accelerated Recruitment of New Brain Development Genes into the Human Genome,” PLoS Biol 9 (2011): e1001179; G. Miller, “New Clues About What Makes the Human Brain Special,” Sci 330 (2010): 1167; K. Semendeferi et al., “Humans and Great Apes Share a Large Frontal Cortex,” Nat Nsci 5 (2002): 272; P. Schoenemann, “Evolution of the Size and Functional Areas of the Human Brain,” Ann Rev of Anthropology 35 (2006): 379..

В индивидуальном развитии человека лобная кора заканчивает свое формирование позже остальных частей мозга, при этом самые эволюционно молодые ее части созревают самыми последними. И вот что примечательно – лобная кора полностью вступает в строй, только когда человек достигает 20–25 лет. Прибережем этот фактик до главы о взрослении – там он нам пригодится.

И наконец, в лобной коре есть клетки особого типа. В целом наш мозг не может похвастаться неповторимым клеточным или химическим составом – наши нейроны, нейромедиаторы, нейропептиды и т. д. примерно такие же, как и у мухи. Мы отличаемся по количественным характеристикам: на каждый мушиный нейрон у нас приходятся мириады нейронов и мириады мириадов нейронных связей{53}J. Allman et al., “The von Economo Neurons in the Frontoinsular and Anterior Cingulate Cortex,” ANYAS 1225 (2011): 59; C. Butti et al., “Von Economo Neurons: Clinical and Evolutionary Perspectives,” Cortex 49 (2013): 312; H. Evrard et al., “Von Economo Neurons in the Anterior Insula of the Macaque Monkey,” Neuron 74 (2012): 482..

Упомянутые в последнем пункте исключительные клетки – это т. н. нейроны фон Экономо (по-другому – веретенообразные нейроны). Они отличаются и по форме, и по картине связей. Поначалу считалось, что эти нейроны имеются только у человека, но потом их нашли у других приматов, китов, дельфинов и слонов[41]Поэтому считается, что эти нейроны возникли независимо, ведь филогенетическое расстояние между приматами, китообразными и слонами чрезвычайно велико. Так, ближайшие родичи слонов – даманы и ламантины, а не киты и приматы. Вычеркивая родство, мы тем самым подчеркиваем сходную функциональность: для клеток фон Экономо это предположительно высокая социальность.. Перед нами – звездная команда высокосоциальных видов.

Заметим кстати, что некоторые нейроны фон Экономо присутствуют только в двух областях лобной коры, как было показано Джоном Оллманом из Калифорнийского технологического института. Об одной из них мы уже слышали, это островковая зона со своей знаменательной ролью в оформлении вкусового и морального отвращения. А вторая область называется передней поясной корой. Там в основном и формируется чувство эмпатии (об этом подробнее будем говорить позже).

Так что и эволюция, и размеры, и сложность, и индивидуальное развитие, и генетика, и типы нейронов – все говорит об уникальности лобной коры, и особенно лобной коры человека.

Подразделения лобной коры

Анатомия лобной коры чудовищно сложна, а о кое-каких ее частях вообще нет ясности – есть ли они у более «простых» видов приматов (по этому поводу ученые не могут прийти к единому мнению). Тем не менее полезно предложить некоторые общие подходы к данной теме.

Самой передней частью лобной коры является пре фронтальная кора (ПФК), она же и самая эволюционно молодая. Лобная кора, как мы уже знаем, является центральным диспетчерским пунктом. Именно ПФК является, если использовать знаменитое высказывание Джорджа Буша-младшего о самом себе, «распорядителем». В конфликтных ситуациях – «ужас-ужас, что предпочесть: кока-колу или пепси?!» – выбор за ПФК. Ей надлежит решать, выскажете ли вы сгоряча все, что думаете, или придержите язык, нажмете на курок или опустите ружье. И зачастую выбор находится между взвешенным решением и эмоциональным порывом.

Приняв решение, ПФК посылает по отросткам импульс в другие части лобной коры, находящиеся в непосредственной близости. Здесь сидят нейроны премоторной коры, которые сообщаются с моторной корой, а оттуда бегут сигналы непосредственно к мускулам[42]Здесь для упрощения не упоминается, что сигналы из моторной коры не бегут прямо к мышцам, а сначала проходят по меньшей мере один промежуточный пункт – моторные нейроны спинного мозга, которые действительно связаны уже непосредственно с мышцами. – Прим. науч. ред. . Засим следует тот или иной поведенческий акт[43]Попытаюсь пояснить это. Представьте, например, что человек решает, стоит ли нажать на кнопку. Лобная кора принимает свое решение, создается определенная картина возбуждения нейронов. Считывая эту картину, можно с 80 %-ной вероятностью предсказать намерение человека за 700 мс до того, как он сам его осознает..

Перед тем как обсуждать влияние лобной коры на социальное поведение, давайте рассмотрим ее более простые функции.

Лобная кора и сознание

Предположим, мы решаем выполнить трудное, но правильное действие. Как данное решение выглядит с точки зрения сознания?{54}E. Miller and J. Cohen, “An Integrative Theory of Prefrontal Cortex Function,” Ann Rev of Nsci 24 (2001): 167. (Джонатан Коэн из Принстонского университета дал термину «сознание» ( англ . – cognition ) следующее определение: это способность координировать мысли и действия в соответствии с внутренними целями.) Например, требуется набрать телефонный номер, который вы когда-то использовали. Лобная кора помнит его, будьте уверены, но она еще и осмыслит стратегически ситуацию. Перед тем как набрать номер, вы осознанно вспомните, что этот номер в другом городе, напряжетесь и припомните код города, да еще и не забудете набрать перед кодом цифру вызова межгорода[44]Этот устаревший пример приведен с полным пониманием того, что ныне – в эпоху господства смартфонов и бессменного присутствия заботливых «Алисы» и «Сири» – он уже не имеет никакого смысла..

Также лобная кора заставляет сконцентрироваться на текущей задаче. Если вы сошли с тротуара с намерением перейти улицу, то посмотрите налево, а затем направо, оцените количество машин и выберете наиболее безопасный путь. Если вы сошли с тротуара, чтобы поймать такси, то в первую очередь будете взглядом выискивать светящиеся оранжевые «гребешки» на крышах автомобилей и шашечки на боках. В одном обширном исследовании обезьян обучали следить за цветными точками, движущимися по экрану. По сигналу исследователя они должны были сфокусировать внимание либо на цвете точек, либо на направлении их движения. Сигнал, который переключал их внимание с одного признака на другой, вызывал вспышку активности в ПФК и, соответственно, торможение притока той информации (о цвете или о движении), которая становилась неважной. ПФК помогает справляться с самым трудным – переключением с привычных, налаженных действий, когда меняются правила{55}V. Mante et al., “Context-Dependent Computation by Recurrent Dynamics in Prefrontal Cortex,” Nat 503 (2013): 78. Вот еще несколько публикаций, где обсуждается вовлечение лобной коры, когда требуется переключиться на другую задачу: S. Bunge, “How We Use Rules to Select Actions: A Review of Evidence from Cognitive Neuroscience,” SCAN 4 (2004): 564; E. Crone et al., “Evidence for Separable Neural Processes Underlying Flexible Rule Use,” Cerebral Cortex 16 (2005): 475; R. Passingham et al., “Specialisation Within the Prefrontal Cortex: The Ventral Prefrontal Cortex and Associative Learning,” Exp Brain Res 133 (2000): 103; D. Liu et al., “Medial Prefrontal Activity During Delay Period Contributes to Learning of a Working Memory Task,” Sci 346 (2014): 458..

А еще лобная кора решает, как поступить, – на основе некоторой информации она составляет логичные схемы, а затем выбирает стратегию поведения{56}J. Baldo et al., “Memory Performance on the California Verbal Learning Test-II: Findings from Patients with Focal Frontal Lesions,” J the Int Neuropsychological Soc 8 (2002): 539.. Вот, например, тест, требующий ее участия. Экспериментатор сообщает испытуемому, что идет в магазин и хочет купить персики, кукурузные хлопья, средство для мытья посуды, корицу… и перечисляет еще дюжину разных вещей. А затем несчастный испытуемый должен перечислить все 16 предметов. Ему удается вспомнить первые два-три предмета, возможно, два-три последних, он называет гвоздику вместо корицы. Экспериментатор повторяет список. На этот раз испытуемый вспоминает несколько больше и корицу с гвоздикой уже не путает. Снова и снова ему зачитывают список…

Это не просто проверка памяти. По мере повторения списка испытуемый замечает, что в нем присутствуют четыре плода (фрукта или ягоды), четыре специи, четыре хозяйственных предмета, четыре мучных изделия. То есть он выделяет категории. И называет предметы из списка, сообразуясь с этими категориями: «Персики, яблоки, малина, т. е. нет, я имел в виду клубнику… и еще один фрукт, не помню какой; хорошо, дальше у нас идут мука, хлеб, бублики, кексы. Так-с… перец, гвоздика, ох, нет! Конечно, корица, кардамон…» Так по ходу дела ПФК предлагает свою стратегию для запоминания длинного списка[45]Этот опыт немного напоминает Калифорнийский тест оценки вербальной памяти (California Verbal Learning Test, CVLT). Когда моя жена проходила курс нейропсихологии, то все время тренировалась на мне – из всех ее тестов калифорнийский вербальный, безо всяких сомнений, был самым ужасным; настолько безжалостно напряженным, что к вечеру (так жена называла конец опыта) я уже был похож на половую тряпку. Но, с другой стороны, через пару десятилетий я так натренируюсь, что буду делать эти тесты одной левой, даже находясь в старческом маразме… н-да, и мне откажут в социальной помощи, сочтя за здорового… Надо бы еще раз это обдумать..

Префронтальная кора занимается в первую очередь «навешиванием ярлыков» – категоризацией, организацией кусочков информации. Она концептуально сближает яблоки и персики, а не яблоки и туалетную бумагу. В одном из исследований обезьян тренировали различать картинки с кошками и собаками. В ПФК обезьян теперь имелись нейроны, которые реагировали отдельно на кошек и на собак. А потом ученые схитрили, показав «испытуемым» гибридную картинку кошкособаки. Если гибрид составляли на 80 % – собака и 20 % – кошка или даже на 60 % – собака и 40 % – кошка, то он воспринимался как стопроцентная собака. Но стоило добавить к нему 20 % кошачьего (соотношение 40:60), как срабатывали «кошачьи» нейроны, выдавая на выходе стопроцентную кошку{57}D. Freedman, “Categorical Representation of Visual Stimuli in the Primate Prefrontal Cortex,” Sci 291 (2001): 312. Еще примеры кодировки разных категорий: D. McNamee et al., “Category-Dependent and Category-Independent Goal-Value Codes in Human Ventromedial Prefrontal Cortex,” Nat Nsci 16 (2013): 479. R. Schmidt et al., “Canceling Actions Involves a Race Between Basal Ganglia Pathways,” Nat Nsci 16 (2013): 1118..

Лобная кора помогает нам совершать более трудные (волевые) поступки, порыв к которым – если бы она не участвовала – был бы задавлен. Делает она это с помощью мыслей, имеющих самые разнообразные источники, рассмотрением которых мы займемся на последующих страницах данной книги: «не бери печенье, оно не твое», или «ты отправишься прямиком в ад», или «самодисциплина – это хорошо», или «ты будешь счастливее, если похудеешь». И вот тормозный моторный нейрон уже не одинокий боец: в команде с такими мыслями он имеет шанс побороться.

Метаболизм лобной коры и внутренняя уязвимость

Итак, мы подняли важный вопрос, касающийся и социальной, и когнитивной функции лобной коры{58}M. Histed et al., “Learning Subtracts in the Primate Prefrontal Cortex and Striatum: Sustained Activity Related to Successful Actions,” Neuron 63 (2004): 244. Вот еще несколько хороших примеров того, как лобная кора продолжает придерживаться выбранной линии: D. Crowe et al., “Prefrontal Neurons Transmit Signals to Parietal Neurons That Reflect Executive Control of Cognition,” Nat Nsci 16 (2013): 1484.. Все наши сослагательные «если» – если бы я был там-то и там-то, то сделал бы то-то и то-то или если бы я это увидел, то сказал бы так-то и так-то – дирижируются лобной корой. Она занимается правилами. Во всяких непредвиденных обстоятельствах включаются другие части мозга, но в случаях, когда дело касается выполнения правил, рулит именно лобная кора. Подумайте, например, о правиле горшка, которое мы выучиваем в три года: не пи́сать сразу, как только появляется желание. Лобная кора находит средства для исполнения этого правила, увеличив свое влияние на нейроны, управляющие мускулатурой мочевого пузыря.

Более того, мантра «самодисциплина – это правильно», изготовленная в лобной коре с помощью отказа от соблазнительного печенья, срабатывает и тогда, когда приходится экономить для увеличения будущих пенсионных накоплений. Нейроны лобной коры – настоящие универсалы: их отростки расходятся широко, выполняя самую разнообразную работу{59}M. Rigotti et al., “The Importance of Mixed Selectivity in Complex Cognitive Tasks,” Nat 497 (2013): 585; J. Cromer et al., “Representation of Multiple, Independent Categories in the Primate Prefrontal Cortex,” Neuron 66 (2010): 796; M. Cole et al., “Global Connectivity of Prefrontal Cortex Predicts Cognitive Control and Intelligence,” J Nsci 32 (2012): 8988..

На эту работу требуется много энергии, поэтому не случайно, что в лобной коре уровень метаболизма исключительно высокий, равно как и активность генов, отвечающих за выработку энергии{60}L. Grossman et al., “Accelerated Evolution of the Electron Transport Chain in Anthropoid Primates,” Trends in Genetics 20 (2004): 578.. « Сила воли» – не просто метафора, она указывает на конечный (энергетический) ресурс, требующийся на поддержание самоконтроля. Мало того, что эти лобные нейроны дорого нам достаются, так они еще и весьма уязвимы – как и все «дорогие» клетки. Потому именно в лобной коре неврологические инсульты случаются гораздо чаще.

Здесь уместно упомянуть концепцию т. н. когнитивной нагрузки. Заставьте лобную кору выполнять трудную работу – к примеру, поставьте перед ней задачу на запоминание, на выбор социального поведения или пусть быстро примет целый ряд решений в магазине. А сразу после проведите тесты с ее участием: результаты этих тестов окажутся сниженными{61}J. W. De Fockert et al., “The Role of Working Memory in Visual Selective Attention,” Sci 291 (2001): 1803; K. Vohs et al., “Making Choices Impairs Subsequent Self-Control: A Limited-Resource Account of Decision Making, Self-Regulation, and Active Initiative,” JPSP 94 (2008): 883; K. Watanabe and S. Funahashi, “Neural Mechanisms of Dual-Task Interference and Cognitive Capacity Limitation in the Prefrontal Cortex,” Nat Nsci 17 (2014): 601.. То же самое происходит при многозадачном режиме, когда префронтальная кора задействуется одновременно в нескольких нейронных схемах.

И еще вот что важно: при увеличении нагрузки на лобную кору у человека снижается социальное чувство[46]Из этого правила есть важнейшее исключение, относящееся к морали; мы это обсудим в главе 13. – он становится менее щедрым, меньше стремится помогать окружающим, больше врет{62}N. Meand et al., “Too Tired to Tell the Truth: Self-Control Resource Depletion and Dishonesty,” JESP 45 (2009): 594; M. Hagger et al., “Ego Depletion and the Strength Model of Self-Control: A Meta-analysis,” Psych Bull 136 (2010): 495; C. DeWall et al., “Depletion Makes the Heart Grow Less Helpful: Helping as a Function of Self-Regulatory Energy and Genetic Relatedness,” PSPB 34 (2008): 1653; W. Hofmann et al., “And Deplete Us Not into Temptation: Automatic Attitudes, Dietary Restraint, and Self-Regulatory Resources as Determinants of Eating Behavior,” JESP 43 (2007): 497.. При высокой когнитивной нагрузке – например, после тестов, требующих напряженной эмоциональной динамики, – человек зачастую начинает жульничать с собственной диетой[47]Сейчас по поводу когнитивной нагрузки ведутся горячие споры: что именно она снижает – силу воли или мотивацию. Нам пока это не так важно, поэтому будем считать оба понятия синонимами.{63}К сноске: M. Inzlicht and S. Marcora, “The Central Governor Model of Exercise Regulation Teaches Us Precious Little About the Nature of Mental Fatigue and Self-Control Failure,” Front Psych 7 (2016): 656..

Можно сказать, что лобная кора прямо источает строжайшую – кальвинистскую! – самодисциплину, работает не покладая рук{64}J. Fuster, “The Prefrontal Cortex – an Update: Time Is of the Essence,” Neuron 30 (2001): 319.. Но вот самое трудное пройдено, новое качество как следует закрепилось – и мы, давно приученные к горшку, не замечаем автоматических движений мочевого пузыря. Так случается с любым важным новшеством, требующим работы лобной коры. Скажем, вы разучиваете трудный музыкальный пассаж в пьесе, и каждый раз, когда он прямо перед вами, вы думаете: «Ага, надо локоть придвинуть, большой палец отвести…» Типичная задача для рабочей памяти. Но однажды – «Вот он, пассаж, уже пять тактов его проигралось, а я только заметил это…» Значит, навык исполнения этого пассажа был передан лобной корой менее требовательным областям мозга, в данном случае – мозжечку. Подобный переход к автоматизму обычно происходит в процессе тренировок, например в спортивных упражнениях, когда, образно выражаясь, тело само знает, что ему делать, не привлекая к этому голову.

В главе про мораль рассматривается более важная роль автоматизма. Не врать – это трудно для лобной коры или не очень? Насколько затратно для нее сопротивляться вранью? Как мы увидим, говорить правду порой совсем нетрудно, спасибо выработанному автоматизму. С этой позиции легко понять ответ, который обычно дает совершивший подвиг смельчак. «О чем вы подумали, когда бросались в ледяную воду за тонущим ребенком?» – «Да ни о чем не подумал – я сначала прыгнул в воду и только потом осознал, что делаю». Труднейшие моральные решения с легкостью принимаются при включении нейробиологического автоматизма, а если приходится писать об этом статью, лобная кора заставляет как следует потрудиться.

Лобная кора и социальное поведение

Все становится даже интереснее, когда лобная кора вмешивает в когнитивный коктейль еще и социальные факторы. Например, у обезьян в префронтальной коре имеются нейроны, которые активируются, когда обезьяна ошибается в том или ином тесте или видит, как ошиблась ее товарка. А некоторые из этих нейронов возбуждаются только в особых случаях – при виде ошибки у определенных особей. В одном нейробиологическом исследовании с применением томографического сканирования человек должен был принимать решение с учетом собственных предыдущих результатов и советов постороннего человека. В этом случае возбуждение перескакивало от нейронного пути «награды» к нейронному пути «советов», туда и обратно{65}K. Yoshida et al., “Social Error Monitoring in Macaque Frontal Cortex,” Nat Nsci 15 (2012): 1307; T. Behrens et al., “Associative Learning of Social Value,” Nat 456 (2008): 245..

Имея в виду упомянутые исследования, мы можем переходить теперь к центральной роли, которую играет лобная кора в социальном поведении{66}R. Dunbar, “The Social Brain Meets Neuroimaging,” TICS 16 (2011): 101; K. Bickart et al., “Intrinsic Amygdala-Cortical Functional Connectivity Predicts Social Network Size in Humans” J Nsci 32 (2012): 14729; K. Bickart, “Amygdala Volume and Social Network Size in Humans,” Nat Nsci 14 (2010): 163; R. Kanai et al., “Online Social Network Size Is Reflected in Human Brain Structure,” Proc Royal Soc B 279 (2012): 1327; F. Amici et al., “Fission-Fusion Dynamics, Behavioral Flexibility, and Inhibitory Control in Primates,” Curr Biol 18 (2008): 1415. О подобных находках у врановых см.: A. Bond et al., “Serial Reversal Learning and the Evolution of Behavioral Flexibility in Three Species of North American Corvids ( Gymnorhinus cyanocephalus, Nucifraga columbiana, Aphelocoma californica ),” JCP 121 (2007): 372.. Особенно рельефно эта роль проявляется при сравнении различных видов приматов. Чем больше размер социальной группы, тем крупнее лобная кора – такая у приматов зависимость. В особенности она заметна у видов, особям которых свойственно то сходиться, то расходиться. Они временами живут небольшими независимыми группами, а иногда собираются и перегруппировываются. Для этого необходимо соизмерять свое поведение с размером группы и ее составом, а такое структурированное поведение требует серьезных усилий. Поэтому понятно, что у тех видов, которые практикуют социальную организацию по типу «сбежались-разбежались» – а это шимпанзе, бонобо, орангутаны, паукообразные обезьяны, – лобная кора осуществляет более эффективный тормозный контроль поведения, чем у видов с устойчивой социальной организацией (гориллы, макаки, капуцины).

Для людей с повышенным числом социальных контактов (их количество оценивают по личным сообщениям респондентов) характерно укрупнение одного из участков ПФК (это запоминаем, дальше пригодится){67}P. Lewis et al., “Ventromedial Prefrontal Volume Predicts Understanding of Others and Social Network Size,” Neuroimage 57 (2011): 1624; J. Sallet et al., “Social Network Size Affects Neural Circuits in Macaques,” Sci 334 (2011): 697.. Прекрасно, конечно, но вот незадача – мы не знаем, где причина, а где следствие: увеличение числа социальных связей вызвало рост этого участка ПФК или, наоборот, укрупнение участка ПФК повлекло за собой разнообразие социальных связей. Данный вопрос решен в другом исследовании. Макак-резусов случайным образом распределили по группам разного размера, и в течение 15 месяцев они жили этими группами. Оказалось, что у особей в крупных группах данный участок ПФК увеличился. Значит, размер группы повлиял на размер участка ПФК.

Лобная кора берет на себя управление, когда требуются серьезные социальные усилия – поблагодарить хозяев за ужасный обед, не дать в глаз разъяренному сотруднику, не делать нескромные предложения каждому симпатичному партнеру или партнерше, не хихикать во время траурной речи. Подумайте с благодарностью к своей лобной коре о том, что происходило бы, не помогай она нам сдерживаться, – лучше всего это покажут нам случаи пациентов с повреждениями данной части мозга.

Первым пациентом с подобными лобными повреждениями стал Финеас Гейдж из Вермонта. Его случай, ставший с тех пор хрестоматийным, описан в 1848 г. Гейдж работал проходчиком на строительстве железной дороги, и во время случайного взрыва порохового заряда с ним произошел несчастный случай – железный прут толщиной 3 см пробил ему голову, войдя с левой стороны лица и выйдя из черепа практически вертикально вверх. Прут пролетел еще 20 м и приземлился, прихватив значительную часть левой лобной коры Гейджа{68}J. Harlow, “Recovery from the Passage of an Iron Bar Through the Head,” Publication of the Massachusetts Med Soc 2 (1868): 327; H. Damasio et al., “The Return of Phineas Gage: Clues About the Brain from the Skull of a Famous Patient,” Sci 264 (1994): 1102; P. Ratiu and I. Talos, “The Tale of Phineas Gage, Digitally Remastered,” NEJM 351 (2004): e21; J. Van Horn et al., “Mapping Connectivity Damage in the Case of Phineas Gage,” PLoS ONE 7 (2012): e37454; M. Macmillan, An Odd Kind of Fame: Stories of Phineas Gage (Cambridge, MA: MIT Press, 2000); J. Jackson, “Frontis. and Nos. 949–51,” in A Descriptive Catalog of the Warren Anatomical Museum , reproduced in Macmillan, An Odd Kind of Fame . The photographs of Gage come from J. Wilgus and B. Wilgus, “Face to Face with Phineas Gage,” J the History of the Nsci 18 (2009): 340..



Чудесным образом Гейдж выжил и поправился. Но личность этого прежде уважаемого уравновешенного человека преобразилась. Вот как описывает Гейджа доктор, наблюдавший его много лет:

Между его интеллектуальными свойствами и животными наклонностями, если можно так выразиться, расстроилось равновесие, разрушился баланс. Он вспыльчив, непочтителен, позволяет себе грубейшие ругательства (что раньше ему было вовсе не свойственно), не кажет почти никакого уважения своим товарищам, не терпит советов и не проявляет сдержанности, когда это противоречит его желаниям, порой становится неуступчивым и строптивым, но при этом капризным и требовательным, строит многочисленные планы, которые никогда не исполняются, будучи заменены другими, которые кажутся ему более обоснованными.

Друзья хором сказали, что это больше не Гейдж; он не смог вернуться к работе и некоторое время зарабатывал на жизнь тем, что выставлялся в качестве экспоната вместе со своим прутом в Американском музее Ф. Т. Барнума[48]Финеас Тейлор Барнум (1810–1891) – знаменитый американский антрепренер, шоумен. – Прим. ред. . Душераздирающая история.

Удивительно, но со временем Гейджу стало получше. Через несколько лет после несчастья он опять начал работать (на этот раз – кучером почтовой кареты) и, по описаниям, стал вполне приемлем в общении. Неповрежденная правая доля лобной коры взяла на себя некоторые функции потерянной левой. Об этой пластичности мозга рассказывается в главе 5.

Еще один показательный пример того, что случается при повреждении лобной коры, дает т. н. синдром лобно-височной деменции (ЛВД, или болезнь Пика), начинающийся как раз с повреждения рассматриваемой нами части мозга. Любопытно, что при этом первыми выходят из строя те самые нейроны фон Экономо, что характерны для приматов, слонов и китов{69}W. Seeley et al., “Early Frontotemporal Dementia Targets Neurons Unique to Apes and Humans,” Annals of Neurol 60 (2006): 660; R. Levenson and B. Miller, “Loss of Cells, Loss of Self: Frontotemporal Lobar Degeneration and Human Emotion,” Curr Dir Psych Sci 16 (2008): 289.. Как поначалу ведут себя страдающие ЛВД? Они становятся несдержанными и демонстрируют социально неприемлемое поведение. Им свойственна апатичность, отсутствие инициативы, что отражает разрушение «распорядителя»[49]Подобная апатия совершенно не свойственна пациентам на ранних стадиях болезни Альцгеймера, которые, сказанув что-нибудь бестактное из-за потери памяти, скажем, спросив о здоровье давно умершего супруга, потом просто сгорают от стыда..

Нечто подобное мы видим и у пациентов с болезнью Хантингтона – ужасным расстройством, вызванным необычной мутацией. При этой болезни разрушаются нейронные связи в подкорковых структурах, координирующие двигательную активность мышц. Поэтому такие пациенты с течением времени все больше и больше непроизвольно дергаются. Выяснилось, что еще до разрушения подкорковых структур зачастую начинают деградировать и структуры лобной коры. У половины пациентов регистрируются при этом поведенческие нарушения – они крадут, демонстрируют агрессивность, гиперсексуальность, взрывное поведение, проявляют необъяснимый интерес к азартным играм[50]В романе Иэна Макьюэна «Суббота» (Saturday) главный персонаж страдает болезнью Хантингтона: он описан великолепно.. Социальная и поведенческая несдержанность известна и у пациентов с инсультами в лобной коре – так, у восьмидесятилетних появляется настойчивая сексуальная игривость.

Есть и другие обстоятельства, при которых лобная кора становится недостаточно активна, и выражается это в сходных поведенческих проявлениях – сладострастии, эмоциональной импульсивности, нелогично экстравагантных поступках{70}U. Voss et al., “Induction of Self Awareness in Dreams Through Frontal Low Curr Stimulation of Gamma Activity,” Nat Nsci 17 (2014): 810; J. Georgiadis et al., “Regional Cerebral Blood Flow Changes Associated with Clitorally Induced Orgasm in Healthy Women,” Eur J Nsci 24 (2006): 3305.. Что это за болезнь? Нет такой болезни, вам это снится. Сны снятся во время быстрой фазы (т. н. фазы быстрых движений глаз), именно тогда лобная кора сходит с дистанции, а сочинители снов вовсю строчат сумасшедшие сценарии. Но если во время сна стимулировать лобную кору, то сценарии получаются серенькими, с бо́льшим самосознанием. Есть еще один момент, когда лобная кора предпочитает молчать, – во время оргазма.

И последний пример, связанный с повреждением лобной коры. Двое исследователей – Адриан Рейн из Пенсильванского университета и Кент Кил из Университета Нью-Мексико – опубликовали данные о преступниках с психопатией. У них по сравнению с контрольной группой (обычные люди без признаков психопатии) уменьшена активность лобной коры, а связи ПФК с другими областями мозга менее разнообразны. Более того, у довольно большой части осужденных за насильственные преступления в прошлом была травма лобной части головы{71}A. Glenn et al., “Antisocial Personality Disorder: A Current Review,” Curr Psychiatry Rep 15 (2013): 427; N. Anderson and K. Kiehl, “The Psychopath Magnetized: Insights from Brain Imaging,” TICS 16 (2012): 52; L. Mansnerus, “Damaged Brains and the Death Penalty,” New York Times , July 21, 2001, p. B9; M. Brower and B. Price, “Neuropsychiatry of Frontal Lobe Dysfunction in Violent and Criminal Behaviour: A Critical Review,” J Neurol, Neurosurgery & Psychiatry 71 (2001): 720.. Об этом подробнее мы поговорим в главе 16.

Расхождение между разумом и эмоциями – ложная установка, о чем нужно обязательно помнить

Префронтальная кора подразделяется на различные области, подобласти и группы, в общем, нейроанатомы без работы гарантированно не останутся. Но две области из них главные. Первая – дорсальная ее часть, в особенности дорсолатеральная префронтальная кора (длПФК), и пусть вас не пугает звучание слов, это не более чем научный жаргон[51]Для тех, кому хочется разобраться в наименованиях, вот краткое указание. Речь идет о трех пространственных осях. 1. Дорсо-вентральная ось, т. е. от спины / дорсальной стороны (она у большинства животных сверху) – к животу / вентральной стороне (у большинства животных снизу). Подобным образом, к примеру, именуется и спинной, находящийся на верху горизонтально плывущего дельфина плавник – дорсальный. 2. Медиально-латеральная ось. Медиальный – находящийся вблизи плоскости симметрии мозга, латеральный – находящийся сбоку, т. е. справа или слева от плоскости симметрии. Следовательно, дорсолатеральная часть ПФК расположена сверху и сбоку. 3. Передне-задняя ось, т. е. от передней части мозга к задней или от носа к хвосту. Симметричные структуры мозга парные, одна в правом, другая в левом полушарии; они занимают сходную позицию в дорсо-вентральной и передне-задней осях, но противоположную по медиально-латеральной оси.. Дорсолатеральная ПФК – наиглавнейший решатель из всех решателей, у нее самый рациональный, самый сознательный, самый прагматичный и самый бесстрастный из всех голосов ПФК. Это наиболее эволюционно молодая часть ПФК, и она же заканчивает последней свое развитие. Она выслушивает остальные части мозга и всем-всем раздает указания.

Уравновешивает длПФК вторая главная область – вентральная часть префронтальной коры, и в особенности ее вентромедиальная часть (вмПФК). Именно этот участок префронтальной коры знаменитый Наута зачислил в почетные члены лимбической системы из-за множественных с ней взаимосвязей. Вентромедиальная ПФК заведует эмоциональной стороной в принятии решений. Наше самое доброе и самое злое поведение связано с взаимодействием вмПФК с лимбической системой и длПФК[52]Хотя мне и нетрудно периодически напоминать о неправомерности противопоставления длПФК и вмПФК, но все же предложу простое мнемоническое правило, помогающее запомнить разницу в функциях: длПФК – «д» умающая часть, вмПФК – «в» печатлительная часть (в английском варианте «deliberative» и «very (e)motional». – Прим. науч. ред. )..

Когнитивная задача длПФК – наиболее сложная{72}J. Greene et al., “The Neural Bases of Cognitive Conflict and Control in Moral Judgment,” Neuron 44 (2004): 389; S. McClure et al., “Separate Neural Systems Value Immediate and Delayed Monetary Rewards,” Sci 306 (2004): 503.. Данный участок лобной коры проявляет самую высокую активность, когда требуется отказаться от сиюминутной награды, если в перспективе ожидается бо́льшая. Вспомните известную моральную дилемму – дозволено ли убить одного человека для спасения пятерых? По уровню активности длПФК можно предсказать ответ: при высоком возбуждении с большей вероятностью он будет положительным: «Да, дозволено». (Хотя, как мы увидим в главе 13, ответ во многом зависит от того, в какой форме задан вопрос.)

У обезьян с разрушенными связями длПФК стратегия поведения всегда единообразна, они стремятся получить немедленную награду. С задачами на переключение стратегий они не справляются{73}A. Barbey et al., “Dorsolateral Prefrontal Contributions to Human Intelligence,” Neuropsychologia 51 (2013): 1361.. То же самое мы видим и у людей с нарушениями длПФК: они не в состоянии планировать свои действия или отсрочивать удовольствие, их поступки неизменно нацелены на достижение сиюминутной выгоды и получение награды, они с трудом контролируют свое поведение[53]Особенно трудно таким пациентам понять точку зрения другого человека. Тут вступают в силу положения т. н. теории разумного; при нейробиологической реализации этих принципов задействуются нейронные связи между длПФК и участком мозга, именуемым «височно-теменной узел». Но об этом подробнее дальше.. Можно замечательным образом затормозить работу отдельных участков коры с помощью техники транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС)[54]Этот метод позволяет неинвазивно и безболезненно стимулировать те или иные области коры при помощи наведенных электромагнитных полей. – Прим. науч. ред. , что было проделано в превосходной работе Эрнста Фера из Цюрихского университета{74}D. Knock et al., “Diminishing Reciprocal Fairness by Disrupting the Right Prefrontal Cortex,” Sci 314(2006): 829.. Если у человека именно так затормозить активацию длПФК, то он начинает вести себя неадекватно глупо: в ходе экономической игры принимает самые нелепые предложения, которые в обычном состоянии были бы им отвергнуты в надежде на нечто более приемлемое. Это исследование касается в основном социального поведения: если человек с пониженной активностью длПФК играет с компьютером, то никаких отклонений от нормы не наблюдается. Интересно, что наравне с контрольной группой испытуемые с пониженной активностью длПФК вполне в состоянии оценить предложения как несправедливые. Авторы исследования из этого заключили, что испытуемые со сниженной активностью длПФК не в состоянии именно выполнить свое непредвзятое рациональное решение.

Какова функция эмоциональной вмПФК?{75}D. Mobbs et al., “A Key Role for Similarity in Vicarious Reward,” Sci 324 (2009): 900; P. Janata et al., “The Cortical Topography of Tonal Structures Underlying Western Music,” Sci 298 (2002): 2167; M. Balter, “Study of Music and the Mind Hits a High Note in Montreal,” Sci 315 (2007): 758. Именно та, которую можно ожидать, ориентируясь на ее нейронные входы в лимбическую систему. Она выходит на сцену, когда игрок, за которого вы болеете, выигрывает или когда вы улавливаете диссонанс в красивой музыке (особенно если это такая музыка, от которой у вас мурашки по коже).

Теперь посмотрим, что происходит при повреждениях вмПФК{76}J. Saver and A. Damasio, “Preserved Access and Processing of Social Knowledge in a Patient with Acquired Sociopathy Due to Ventromedial Frontal Damage,” Neuropsychologia 29 (1991): 1241; M. Donoso et al., “Foundations of Human Reasoning in the Prefrontal Cortex,” Sci 344 (2014): 1481; T. Hare, “Exploiting and Exploring the Options,” Sci 344 (2014): 1446; T. Baumgartner et al., “Dorsolateral and Ventromedial Prefrontal Cortex Orchestrate Normative Choice,” Nat Nsci 14 (2011): 1468; A. Bechara, “The Role of Emotion in Decision-Making: Evidence from Neurological Patients with Orbitofrontal Damage,” Brain and Cog 55 (2004): 30.. В основном все остается в норме: познавательная способность, рабочая память, адекватное оценивание. Люди могут выполнять трудные, «высоколобые», задания: складывать головоломки, в которых требуется отступить на шаг, чтобы продвинуться вперед на два.

Разница становится видна, когда дело доходит до решения социальных и эмоциональных задач. Тут пациенты с дефектами вмПФК сдаются, они не в состоянии решить что бы то ни было в этом духе[55]Как и в любом хорошем исследовании пациентов с мозговыми расстройствами, здесь результаты сравнивались не с одной, а с двумя контрольными группами. Первая – это здоровые люди, а вторая – люди с нарушениями каких-то других частей мозга.. Они хорошо представляют возможные опции, могут дать разумный совет находящимся в подобной ситуации. Но как только дело принимает эмоциональный оборот или как-то эмоционально касается их самих, тут и начинаются проблемы.

Была предложена специальная теория о влиянии эмоций на принятие решений. Ее разработал Антонио Дамасио, вдохновленный философскими трудами Дэвида Юма и Уильяма Джеймса; об этом вскоре пойдет разговор{77}A. Damasio, The Feeling of What Happens: Body and Emotion in the Making of Consciousness (Boston: Harcourt, 1999).. Суть теории вкратце такова. Все то, что чуется нутром, все возможные варианты переходят в ведение лобной коры: «Что я буду чувствовать, если случится то-то и то-то?», а лобная кора рассудительно отвечает, делая свой выбор. Если повредить вмПФК, то отрежется лимбический вход в ПФК, таким образом, исчезнет то самое первичное нутряное чувство и решить что-то станет гораздо труднее.

Более того, предложенные пациентами с дефектами вмПФК ситуационные решения крайне утилитарны. В задачах на моральные дилеммы они заметно чаще других выбирают убийство одного, пусть даже своего родственника, для спасения пятерых незнакомцев{78}M. Koenigs et al., “Damage to the Prefrontal Cortex Increases Utilitarian Moral Judgments,” Nat 446 (2007): 865; B. Thomas et al., “Harming Kin to Save Strangers: Further Evidence for Abnormally Utilitarian Moral Judgments After Ventromedial Prefrontal Damage,” J Cog Nsci 23 (2011): 2186.. Их больше волнует конечный результат поступка, чем лежащие в его основе эмоциональные мотивы, поэтому наказание случайного убийцы, по их мнению, должно быть исполнено, а того, кто хотел убить троих, но не сложилось, поскольку плохо рассчитал, следует отпустить. Ведь в итоге в первом случае убийство совершено, а во втором – нет.

Типичнейший пример – Спок из сериала «Звездный путь». Вот у кого работала только длПФК![56]Спок олицетворяет абсолютную бесстрастность, он всегда ориентируется на рациональную сторону ситуации, а чувства других не понимает и не берет в расчет. – Прим. пер. А теперь – внимание. Те, кто разделяет эмоции и сознание, обычно предпочитают второе, а к эмоциям относятся с подозрением. Для них неприемлемо поведение, которое выглядит сентиментальным: громко петь, одеваться с вызовом, соблюдать гигиену подмышек. Они бы предпочли избавиться от вмПФК, тогда бы дело пошло лучше, разумнее и рациональнее.

Но в действительности, как подчеркивал Дамасио, все совсем не так. Проблема для людей с нарушениями вмПФК не только в том, что им трудно принять решение, а также и в том, что решения их зачастую неуклюжие{79}A. Bechara et al., “Deciding Advantageously Before Knowing the Advantageous Strategy,” Sci 275 (1997): 1293; A. Bechara et al., “Insensitivity to Future Consequences Following Damage to Human Prefrontal Cortex,” Cog 50 (1994): 7.. Друзей и партнеров они выбирают плохо, не могут изменить поведение в случае отрицательного результата. Вот, например, тест, в котором правила выигрыша меняются, но игроки об этом не знают и должны делать ставки, сообразуясь с новой ситуацией. В контрольной группе игроки выбирают оптимальную стратегию, даже если они не в состоянии объяснить новое правило. А люди с дефектами вмПФК не справляются с этим тестом, хотя, в отличие от контрольных игроков, могут вербализовать новое правило ставок. Получается, что вы поймете возможный отрицательный результат, но без вмПФК не сможете его прочувствовать , а потому не измените устаревшую стратегию.

Как мы видим, без длПФК – этого всевидящего супер-эго – человек превращается в сверхагрессивную и гиперсексуальную личность. Но и без вмПФК поведение разлаживается. Такой человек может поприветствовать встреченного на улице старого приятеля, которого не видел тысячу лет, словами: «Привет, я смотрю, ты здорово растолстел!» А потом, когда супруга, пришедшая в ужас от такой бестактности, его обругает, этот человек несколько озадаченно ответит: «Но это же правда!» Так что вмПФК ни в коем случае не рудиментарный остаток лобной коры вроде аппендикса, мешающего восприимчивому мозгу. Напротив, это его наиважнейшая часть{80}L. Young et al., “Damage to Ventromedial Prefrontal Cortex Impairs Judgment of Harmful Intent,” Neuron 25 (2010): 845.. Если бы мы были вулканцами, исповедующими чистую логику[57]Вулканцы – жители планеты Вулкан из упоминавшегося чуть выше сериала «Звездный путь», которые отказались от эмоций и эволюционировали в результате в популяцию бесстрастных рационалистов. Спок был наполовину вулканцем. – Прим. пер. , эта часть нам бы не понадобилась. Но мы не вулканцы, а люди, эволюционировавшие своим путем, и наша эволюция заполнила мир существами с чувствами и эмоциями.

Возбуждения в длПФК и вмПФК находятся в обратной зависимости друг от друга. В одном любопытном эксперименте просканировали мозг джазовых пианистов, когда они импровизировали. Оказалось, что в процессе музицирования у них активируется вмПФК, тогда как длПФК приглушена. Другое исследование сообщает о результатах тестов, где требовалось оценить гипотетически опасное поведение. Когда респонденты взвешивали степень ответственности виновника, то у них активировалась длПФК, а когда определяли меру его наказания, то вмПФК[58]Тому, кого интересуют детали, сообщаю: самая высокая активность при этом регистрируется в особом участке вмПФК – орбитофронтальной коре.. Если приходится менять стратегию в играх с плавающими правилами ставок, испытуемые принимают решения с учетом двух факторов: а) выигрыша от последней ставки – чем он выше, тем сильнее возбуждается вмПФК; б) выигрыша от всех предыдущих ставок, требующего ретроспективной оценки, – чем выше суммарный выигрыш, тем больше активируется длПФК. Соотношение между активностью этих областей с хорошей вероятностью предсказывает решение, на котором остановится игрок в текущем раунде{81}C. Limb and A. Braun, “Neural Substrates of Spontaneous Musical Performance: An fMRI Study of Jazz Improvisation,” PLoS ONE 3 (2008): e1679; C. Salzman and S. Fusi, “Emotion, Cognition, and Mental State Representation in Amygdala and Prefrontal Cortex,” Ann Rev of Nsci 33 (2010): 173..

Согласно упрощенному представлению, вмПФК и длПФК постоянно борются за главенство: эмоции против разума. Но если присмотреться к каждой по отдельности, то выясняется, что они не конкурируют, а, напротив, тесно друг с другом сотрудничают. И это сотрудничество требуется для нормального функционирования: как только задача усложняется, например приходится принимать все более сложные экономические решения в обстоятельствах, связанных с несправедливостью, то тут обе области активируются более или менее синхронно, в согласии.

Лобная кора и ее связь с лимбической системой

Мы поняли, какие части есть в ПФК и чем они занимаются и как эмоции и разум взаимодействуют в нейробиологическом смысле. Хорошо бы теперь выяснить, как устроена связь лобной коры и лимбической системы.

Основополагающим исследованием, показывающим, что происходит при разногласии «когнитивных» и «эмоциональных» частей мозга, стала работа Джошуа Грина из Гарвардского университета и уже упоминавшегося Джонатана Коэна из Принстонского{82}J. Greene et al., “An fMRI Investigation of Emotional Engagement in Moral Judgment,” Sci 293 (2001): 2105; J. Greene et al., “The Neural Bases of Cognitive Conflict and Control in Moral Judgment,” Neuron 44 (2004): 389–400; J. Greene, Moral Tribes: Emotion, Reason, and the Gap Between Us and Them (New York: Penguin, 2013).. Они использовали знаменитую философскую дилемму вагонетки: вагонетка несется по рельсам, грозя раздавить пятерых человек, и вам нужно решить, позволительно ли убить одного человека ради спасения пятерых. Но ключевым фактором для принятия решения оказывается формулировка проблемы. В одной из версий предлагается нажать на рычаг, тогда вагонетка перейдет на другой путь, задавив случайного прохожего. 70–90 % опрошенных отвечают, что это допустимое решение. В другом случае спасение пятерых человек предполагает, что вам нужно сбросить на рельсы случайного прохожего и таким образом остановить вагонетку. На этот раз 70–90 % опрошенных резко не соглашаются на этот шаг. Исход событий одинаков – но какая разница в оценках!

Грин и Коэн, предлагая испытуемым подумать над проблемой, сканировали их мозг. При обдумывании убийства случайного прохожего собственными руками у испытуемых возбуждался «распорядитель», длПФК. Также активировались участки, отвечающие за оформление чувства отвращения, – миндалина и вмПФК плюс особая область коры, которая реагирует на эмоционально нагруженные слова. Чем сильнее было возбуждение в миндалине и чем больше, по собственной оценке тестируемых, они испытывали отрицательных эмоций, тем с меньшей вероятностью решались столкнуть прохожего на рельсы.

А если человек размышляет над вариантом с рычагом – нажать, пожертвовав несчастным прохожим, или не нажать, отправив на смерть пятерых? Тут активируется только длПФК. Чисто головное упражнение, как будто выбираешь отвертку, чтобы подвинтить игрушечную машинку. Великолепное исследование![59]К исследованиям Грина c его «вагонеткологией» мы вернемся в главе про мораль. В целом они показывают, что при принятии решения люди ориентируются на: а) противопоставление личного (столкнуть собственными руками) и обезличенного (повернуть железный рычаг) участия; б) противопоставление убийства как средства, необходимого для достижения цели, и убийства как ненамеренного побочного результата действий; в) психологическую дистанцию между принимающим решение и потенциальной жертвой.

Есть и другие работы, в которых показывается взаимодействие между «сознательными» и «эмоциональными» участками мозга. Вот некоторые из них.

В главе 3 обсуждается одно тревожное исследование. В нем говорится о результатах сканирования мозга во время показа его «хозяину» портретов людей иной расы. Если человек видит портрет одну десятую секунды, то, очевидно, не успевает сообразить что к чему. Но благодаря анатомическому короткому пути миндалина распознает чужака и… успевает возбудиться. Если же портрет демонстрируется более длительное время, то картина получается другая. Миндалина возбуждается, но затем сознательная длПФК включается и тормозит миндалину – так с некоторым усилием мы берем под контроль неприемлемую в большинстве случаев ответную реакцию.

В главе 6 описаны эксперименты, где человеку предлагается игра, в которой участвуют еще двое и к тому же там манипулируют его потаенными чувствами. При этом активируется миндалина, центральное серое вещество (участвующая в восприятии боли древняя структура мозга), передняя поясная кора и островок – т. е. перед нами картина рождения ярости, тревоги, боли, отвращения и горечи. Затем подключается длПФК, поворачивая все на свой рационалистический лад: «Это всего лишь глупая игра. У меня все хорошо, есть друзья, собачка дома ждет». И миндалина сотоварищи замолкают. А теперь представьте ту же ситуацию, но с человеком, у которого лобная кора не вполне работоспособна. Миндалина возбуждается все сильнее и сильнее, человек чувствует себя все хуже и хуже. Есть такая неврологическая болезнь? Нет, но есть подростки, это про них.

И наконец, ПФК берет бразды правления над страхом. Вчера крыса заучила, что за звонком следует удар током, потому теперь, заслышав звонок, она застывает. Сегодня ток не включают, и крыса понимает новую правду жизни – «нынче можно не бояться». Первый урок не забылся, это легко проверяется: стоит опять начать включать ток вслед за звонком, и крыса обучается застывать по звонку очень быстро, быстрее, чем после предыдущих тренировок.

Где находится правило, что теперь можно уже не бояться? После поступления сигнала из гиппокампа оно затверживается в ПФК{83}J. Peters et al., “Induction of Fear Extinction with Hippocampal-Infralimbic BDNF,” Sci 328 (2010): 1288; M. Milad and G. Quirk, “Neurons in Medial Prefrontal Cortex Signal Memory for Fear Extinction,” Nat 420 (2002): 70; M. Milad and G. Quirk, “Fear Extinction as a Model for Translational Neuroscience: Ten Years of Progress,” Ann Rev of Psych 63 (2012): 129; C. Lai et al., “Opposite Effects of Fear Conditioning and Extinction on Dendritic Spine Remodeling,” Nat 483 (2012): 87. Некоторые из недавних работ предполагают включение обоих участков – и вмПФК, и базолатеральной миндалины: A. Adhikari et al., “Basomedial Amygdala Mediates Top-Down Control of Anxiety and Fear,” Nat 527 (2016): 179.. Медиальная часть ПФК посылает сигнал в тормозящий путь БЛМ, и крыса перестает застывать в ответ на звонок. У людей в аналогичном исследовании, но с человеческим антуражем формировали рефлекс на голубой квадрат. В одних случаях голубой квадрат на экране был ассоциирован с ударом током, тогда при появлении квадрата миндалина немедленно возбуждалась. Но возбуждение снижалось, когда людей просили переосмыслить ситуацию и подумать, например, о голубом небе. В этом случае у них активировалась медиальная ПФК.

Итак, мы подошли к вопросу о регуляции эмоций с помощью мыслей{84}K. Ochsner et al., “Rethinking Feelings: An fMRI Study of the Cognitive Regulation of Emotion,” J Cog Nsci 14 (2002): 1215; G. Sheppes and J. Gross, “Is Timing Everything? Temporal Considerations in Emotion Regulation,” PSPR 15 (2011): 319; G. Sheppes and Z. Levin, “Emotion Regulation Choice: Selecting Between Cognitive Regulation Strategies to Control Emotion,” Front Human Neurosci 7 (2013): 179; J. Gross, “Antecedent- and Response-Focused Emotion Regulation: Divergent Consequences for Experience, Expression, and Physiology,” JPSP 74 (1998): 224; J. Gross, “Emotion Regulation: Affective, Cognitive, and Social Consequences,” Psychophysiology 39 (2002): 281; K. Ochsner and J. Gross, “The Cognitive Control of Emotion,” TICS 9 (2005): 242.. Мысли контролировать трудно (вспомните – «не думай о красной обезьяне…»), но эмоции еще труднее. Мой коллега и друг из Стэнфордского университета Джеймс Гросс посвятил этой теме специальное исследование. Сначала пришлось разграничить сами эмоциональные проявления и попытки их сдержать. Если человеку показать, например, ролик про ампутацию, то его передернет от отвращения и страха. Это возбудились миндалина и симпатическая нервная система. А теперь одной группе зрителей велели скрыть свои эмоции: «Сейчас вам покажут еще один ролик, пожалуйста, постарайтесь не демонстрировать свою эмоциональную реакцию». Как выполнить это указание? Гросс выделил два действенных способа: отвлекающий и ответно-ориентированный. При ответно-ориентированном способе человек пытается загнать обратно своих выскочивших на беговую дорожку эмоциональных коней. Иными словами, глядя на ужасные кадры и испытывая тошноту, он останавливает себя мыслями: «Все хорошо, спокойнее, спокойнее, дыши глубже». Обычно при этом и миндалина, и симпатическая нервная система возбуждаются еще больше.

Отвлекающая стратегия срабатывает лучше, потому что в таком случае ваши эмоциональные рысаки остаются в конюшне за запертой дверью. При использовании этой стратегии человеку нужно начать представлять себе / чувствовать что-то постороннее, сместить мысли. Например: «Это все не по-настоящему, всего лишь актерская игра». И если мысль качественная, то ПФК с ее главным агентом длПФК возбуждаются, миндалина и симпатическая нервная система приглушаются и мучительное чувство уходит[60]С учетом нервного каскада ПФК можно предположить наиболее вероятную последовательность событий: после активации длПФК возбуждается вмПФК, а затем тормозится миндалина..

Данная стратегия также объясняет, как срабатывает плацебо{85}M. Lieberman et al., “The Neural Correlates of Placebo Effects: A Disruption Account,” NeuroImage 22 (2004): 447; P. Petrovic et al., “Placebo and Opioid Analgesia: Imaging a Shared Neuronal Network,” Sci 295 (2002): 1737.. Если думать «Сейчас мне уколют палец», то возбуждается миндалина, а вместе с ней и участки мозга, ответственные за ощущение боли. В результате получаешь болезненный укол. Но если перед ним вам намажут палец мазью, приговаривая, что это мощное обезболивающее средство, то мысли будут примерно такие: «Сейчас уколют палец, но ведь эта мазь поможет, значит, боли не будет». ПФК активируется, заглушает миндалину плюс соответствующие нейронные каскады и в конечном итоге снижает восприятие боли.

Подобные мыслительные упражнения в общем и целом служат основой одного из типов психотерапии – когнитивно-поведенческой терапии (КПТ). Она нацелена на коррекцию расстройств эмоциональной регуляции{86}J. Beck, Cognitive Behavior Therapy , 2nd edition (New York: Guilford Press, 2011); P. Goldin et al., “Cognitive Reappraisal Self-Efficacy Mediates the Effects of Individual Cognitive-Behavioral Therapy for Social Anxiety Disorder,” J Consulting Clin Psych 80 (2012): 1034.. Возьмем, скажем, социальную фобию, которая формируется у человека, пережившего когда-то ужасную травму. Для таких людей КПТ служит инструментом для переосмысливания травматических обстоятельств, сдвига тревожных мыслей в сторону – благодаря терапии страдалец научается думать, что его ужасная ситуация с ее кошмарными ощущениями осталась в далеком прошлом, а теперь все уже по-другому[61]К такому переосмыслению ситуации прилагается особая надстройка: как показал Гросс, важным элементом КПТ является вера пациента в свою способность к переосмыслению..

Мы обсуждаем управление по типу «сверху вниз»: от лобной коры успокаивающие указания спускаются к перевозбужденной миндалине. Но управление может осуществляться и в обратном направлении – снизу вверх, когда к решению подключается «внутреннее чутье». И на этом фундаменте стоит теория Дамасио о соматических маркерах. Выбор между вариантами нуждается в дорогостоящем для мозга взвешивании всех за и против. Но этот выбор также не отрицает и участия соматических маркеров – внутренних ощущений от возможных результатов действий, т. е. как человек будет себя чувствовать в случае реализации того или иного варианта. Проигрывание ощущений происходит в лимбической системе, о результатах докладывается в вмПФК. И это не просто мысленный эксперимент, это эмоциональный эксперимент, приложение эмоциональной памяти к будущим вероятностям.

Слабые соматические маркеры возбуждают только лимбическую систему{87}A. Bechara et al., “Failure to Respond Autonomically to Anticipated Future Outcomes Following Damage to Prefrontal Cortex,” Cerebral Cortex 6 (1996): 215; C. Martin et al., “The Effects of Vagus Nerve Stimulation on Decision-Making,” Cortex 40 (2004): 605.. «Должен ли я поступить способом А ? Может, не надо? А то некоторые последствия немного пугают». Более сильные маркеры возбуждают и симпатическую нервную систему: «Должен ли я поступить способом А ? Ни за что! У меня от возможных последствий все внутри холодеет». Экспериментально усиленным симпатическим сигналом усиливается и чувство отвращения.

Такова обычная картина сотрудничества между лимбической системой и лобной корой{88}G. Bodenhausen et al., “Negative Affect and Social Judgment: The Differential Impact of Anger and Sadness,” Eur J Soc Psych 24 (1994): 45; A. Sanfey et al., “The Neural Basis of Economic Decision-Making in the Ultimatum Game,” Sci 300 (2003): 1755; K. Gospic et al., “Limbic Justice: Amygdala Involvement in Immediate Rejections in the Ultimatum Game,” PLoS ONE 9 (2011): e1001054.. Картина, естественно, не всегда так уравновешена. К примеру, обозленные люди становятся менее рациональными и принимают более спонтанные решения о наказании. Человек в состоянии стресса часто делает чудовищно плохой, настоянный на эмоциях выбор того, как ему поступить. В главе 4 рассказывается, как стресс влияет на миндалину и лобную кору[62]Бывают обстоятельства, в которых лимбическая система захлестывает лобную кору, когда нет хороших решений, есть лишь плохое, а остальные еще ужаснее. Вспомните фильм «Выбор Софи», ту сцену, в которой Софи вынуждена выбирать, кого из своих детей послать на смерть, а кого оставить жить, – наверное, самую чудовищную сцену из всего, что было снято в мировом кино. У нее всего секунды, чтобы сделать кошмарный, немыслимый выбор. В этот момент нейроны лобной коры должны послать сигнал в префронтальную кору, оттуда к моторным нейронам – и она в конце концов произносит слова и двигает руками, подталкивая одного из своих детей вперед. Взаимодействие обеих систем очевидно – лимбическая система бьется в агонии, вопит лобной коре..

Влияние стресса на лобную кору обсуждалось в работе гарвардского психолога Дэниела Вегнера; эта статья метко названа «Как в любой ситуации подумать, сказать или поступить наихудшим образом?»{89}D. Wegner, “How to Think, Say, or Do Precisely the Worst Thing on Any Occasion,” Sci 325 (2009): 58.. В публикации разбирается поведение, названное Эдгаром По бесом противоречия[63]В рассказе Э. По «Бес противоречия» (1845) речь идет о человеке, который совершал разрушительные для себя поступки, объясняя это внутренним искушением поступать неправильно. – Прим. пер. .

Едешь на велосипеде и, завидев впереди ухаб, рулишь прямо на него. Собираешься «ни в коем случае не говорить о печальных событиях», а потом вдруг брякнешь именно о них и белеешь от ужаса. Идешь через комнату с бокалом красного вина – только бы не разлить, только бы не… – и проливаешь вино на ковер прямо на глазах у хозяина.

Вегнер показал, что принятие решений в лобной коре происходит в два этапа: а) сначала один нейронный путь определяет фактор Х как очень важный; б) затем другой нейронный путь прокладывает путь либо к результату «сделай Х », либо к результату «никогда не делай Х ». Но, когда человек расстроен, рассеян или находится под высокими социальными нагрузками, эти два пути могут рассогласоваться. Путь а) настаивает на важности события Х , тогда как путь б) запаздывает со своим предложением и не сообщает, куда свернуть на дороге решений. Потому все эти неловкости происходят не из-за вашей злонамеренности, а порождаются стрессом, подложившим вам свинью в виде извращенной версии ваших вовсе не плохих намерений.

Подытожим основные выводы из обзора лобной коры. Главный вывод такой – она выручает нас, когда требуется выполнить трудное, но правильное действие, а не соблазниться более легким. Вот пять заключительных соображений:

а) Чтобы сделать выбор в пользу более трудного действия, не стоит ориентироваться только на эмоции или только на рассудительность. Например, как описано в главе 11, внутригрупповая мораль и соответствующие ей просоциальные поступки базируются в большей мере на быстрых, скрытых эмоциях и интуиции, а межгрупповая мораль и соответствующее ей просоциальное поведение эксплуатируют сознательные решения.

б) Проще всего говорить, что ПФК удерживает нас от опрометчивых поступков (не делай того-то и того-то, иначе потом пожалеешь). Но, как всегда, это не вся правда. В главе 17 мы разберем, сколько усилий прилагает лобная кора, чтобы вынудить нас спустить курок.

в) Структура и функционирование лобной коры (как, впрочем, и любых других частей мозга) очень сильно варьируют у разных людей. Так, уровень метаболизма ПФК имеет тридцатикратный разброс[64]Представьте личность с подавленными эмоциями. У такого человека все разложено по полочкам – и поведение, и аффект, он редко выражает эмоции, ему трудно считывать эмоции у других людей. Он предпочитает вести строго регламентированную, предсказуемую жизнь, может точно сказать, что будет есть на обед в следующий четверг, все делает вовремя. И именно у такой личности уровень метаболизма ПФК очень высок, а количество гормонов стресса в крови просто зашкаливает. Вот как напряженно живет человек, который старается организовать себе размеренную жизнь без неожиданных стрессов.. Откуда такая разница? Об этом прочитаете дальше{90}R. Davidson and S. Begley, The Emotional Life of Your Brain (New York: Hudson Street Press, 2011); A. Tomarken and R. Davidson, “Frontal Brain Activation in Repressors and Nonrepressors,” J Abnormal Psych 103 (1994): 339..

г) «Поступить правильно, когда это трудно». В нашем случае «правильно» следует понимать в нейробиологическом и инструментальном смыслах, а не в моральном.

д) Задумаемся о вранье. Очевидно, что лобная кора берет на себя трудное дело, сопротивляясь соблазну соврать. Но в то же время само вранье также требует мощного участия лобной коры – ведь для качественной лжи нужно уметь контролировать свои эмоции, создавать правильную комбинацию между посылом и смыслом. Интересно, что у патологических лжецов увеличивается количество белого вещества в ПФК, а это указывает на ее усиленную работу{91}A. Ito et al., “The Contribution of the Dorsolateral Prefrontal Cortex to the Preparation for Deception and Truth-Telling,” Brain Res 1464 (2012): 43; S. Spence et al., “A Cognitive Neurobiological Account of Deception: Evidence from Functional Neuroimaging,” Philosophical Transactions of the Royal Soc London Series B 359 (2004): 1755; I. Karton and T. Bachmann, “Effect of Prefrontal Transcranial Magnetic Stimulation on Spontaneous Truth-Telling,” BBR 225 (2011): 209; Y. Yang et al., “Prefrontal White Matter in Pathological Liars,” Brit J Psychiatry 187 (2005): 320..


И все-таки «правильная» деятельность ПФК по обслуживанию вранья не имеет к «правильной» морали никакого отношения. Актер, изображающий чувства мрачного принца датского, врет публике от всей души. Так же лжет и вежливый ребенок, благодаря свою бабушку за подарок, хотя у него уже есть пара таких же. Обманывает и политик, объясняя необходимость войны. Прирожденный организатор финансовых пирамид хитрит со своими вкладчиками. Соврет и крестьянка, с жаром убеждая бандита в форме, что слыхом не слыхивала ни о каких беженцах, тем более у себя в подвале. Так что, если речь идет о лобной коре, важнее всего контекст, и только контекст, без него никак.

Откуда у лобной коры берется мотивация совершить трудный поступок? Давайте напоследок заглянем в дофаминергическую систему мозга, т. н. систему награды.


Читать далее

Фрагмент для ознакомления предоставлен магазином LitRes.ru Купить полную версию
Лобная кора

Нецензурные выражения и дубли удаляются автоматически. Избегайте повторов, наш робот обожает их сжирать. Правила и причины удаления

закрыть