Организм и психика. Мозг и психика

     б) Физиологические  механизмы внимания

     Рассмотрим  теперь физиологические механизмы  внимания. Как общее состояние  сосредоточенности оно связано с повышением возбудимости к. г. м. в целом или ее отдельных участков. Это в свою очередь соотносится с активностью отдельных частей ретикулярной формации. Те ее отделы, которые своей деятельностью порождают общий эффект возбуждения, входят в структуры, связанные с ориентировочным рефлексом, автоматически возникающим при любых неожиданных и заметных изменениях стимулов, воздействующих на организм. В свою очередь те отделы ретикулярной формации, которые вызывают специфический эффект возбуждения, функционируют, по-видимому, в рамках анатомо-физиологической системы доминанты. С ней же, скорее всего, соотносим в своем действии и избирательный механизм регуляции внимания через актуализацию потребностей, а также механизм волевого управления вниманием через кортикально-подкорковые связи.

     Много споров в науке было вокруг вопроса  о физиологических основах внимания. Органическая интерпретация процессов  внимания привлекала исследователей на протяжении всего времени его  изучения. Т. Рибо одним из первых пытался представить физиологическую схему произвольного внимания, связанного с волевым усилием, возникающим в процессе припоминания.

     Аналогичную мысль о физиологическом механизме  внимания высказывал А. А. Ухтомский. Он считал, что физиологической основой внимания является доминантный очаг возбуждения, усиливающийся под воздействием посторонних раздражителей и вызывающий торможение соседних областей.

     В последние несколько десятилетий  в связи с развитием генетики молекулярной физиологии, а также  кибернетики привлекли к себе внимание исследования биологических основ и физиологических механизмов памяти. Часть этих исследований была проведена на нейронном уровне, т. е. на уровне изучения работы отдельных нервных клеток и их ансамблей в процессе запоминания (научения). Было показано, что следы памяти обнаруживаются в изменениях, которые в процессе научения происходят в нервных клетках отдельных внутренних структур головного мозга. Это выражается, в частности, в повышении пластичности (откликаемости на стимулы) нейронов гиппокампа, ретикулярной формации и двигательной коры в процессе научения.

     Сложились гипотезы о роли глиальных элементов, молекул РНК и ДНК в процессах  памяти. Некоторые ученые полагают, что глия – клетки в головном и спинном мозге, заполняющие пространства между нейронами и кровеносными сосудами, – связана с работой долговременной памяти. Предполагается также, что память соотносится с изменениями в структуре молекул рибонуклеиновой кислоты – РНК, а также с содержанием РНК в тех или иных образованиях мозга.

     В коре головного мозга следы памяти или научения обнаруживаются в виде изменений в клетках ц. н. с., наиболее типичными из которых являются увеличение диаметра афферентных окончаний, увеличение числа и длины терминалей аксона, изменение формы клеток к. г. м., увеличение толщины волокон в клетках к. г. м. I и II слоев.

     Потери  памяти чаще всего можно наблюдать  при поражениях лобных и височных долей мозга, поясной извилины, а  также ряда подкорковых структур: мамиллярных тел, передних отделов  таламуса и гипоталамуса, амигдолярного комплекса и особенно гиппокампа. Его поражение ведет к нарушению процесса выявления следов прошлого опыта, но не к утрате самих следов. Немаловажна в процессах памяти, вероятно, и роль ретикулярной формации, связанных с ней активизирующих структур мозга.

     Д. О. Хебб предложил гипотезы о физиологических  механизмах кратковременной и долговременной памяти. Таким механизмом для кратковременной  памяти, по его мнению, является реверберация (вращение) электрической активности в замкнутых цепях нейронов, а долговременная память связана с морфофункциональными изменениями устойчивого характера, происходящими в синапсах, увеличивающими или уменьшающими их проводимость. Из кратковременной в долговременную память информация переходит в результате процесса «консолидации», который развивается при многократном прохождении нервных импульсов через одни и те же синапсы. Этот процесс длителен и требует не менее нескольких десятков секунд реверберации. Консолидация представляет собой облегчение и упрочение синаптической проводимости. В итоге описанных процессов образуются нервные модели стимулов или клеточные ансамбли, причем любое возбуждение, затрагивающее соответствующие нейронные структуры, может привести в состояние активности весь ансамбль. Предполагается, что психологически такая активизация может происходить под влиянием различных стимулов, ощущений, образов, эмоций и т. п. По предположению Хебба, нейронные цепи и структуры, о которых идет речь, могут образовываться с включением во взаимодействие коры, таламуса и гипоталамуса. Нейроны, которые в процессе научения обнаруживают пластические изменения, кроме названных мозговых структур, имеются в гиппокампе, миндалине, хвостатом ядре, ретикулярной формации и двигательной коре.

     Г. Хиденом была предложена гипотеза о роли РНК в процессах долговременной памяти, допускающая изменение в результате научения последовательности оснований в молекуле РНК. Однако носителем самой прочной, самой глубокой памяти человека является, по-видимому, ДНК, которую к тому же считают входящей в механизм наследственности.

     С двигательной памятью человека, и  особенно со сложными формами автоматизированных движений, осуществляемых на подсознательном  уровне, связана работа мозжечка. Установлено, что при нарушениях работы мозжечка человек вынужден сознательно контролировать каждый элемент сравнительно простых движений, которые раньше осуществлял автоматически, не задумываясь. Например, для того чтобы взять в руки и откусить яблоко, ему приходится сначала отдельно осуществить и полностью завершить акт хватания, сделав после этого остановку, затем поднять таким же образом руку на уровень рта и только после этого поднести яблоко ко рту. С мозжечком, вероятно, связана и память на множество условных рефлексов.

     Функция гиппокампа в процессах памяти до сих пор точно не известна, хотя есть данные, свидетельствующие о том, что он как-то связан с кратковременной памятью, а также, вероятно, с оперативной памятью. Люди с мозговыми нарушениями, локализованными в области гиппокампа, не могут хранить в памяти то, о чем узнали совсем недавно, или забывают о том, что уже начали или намеревались сделать после того, как дело уже начато. Например, им нелегко вспомнить лицо и имя недавно виденного человека, с которым их познакомили, однако память на давние прошлые события у них: обычно бывает сохранной.

     Можно также предположить, что работа гиппокампа как-то связана с другим процессом  памяти – узнаванием. Есть также  сведения о том, что активность гиппокампа соотносится с переводов информации из кратковременной в долговременную память. В одном описанном в литературе случае, когда в результате неизбежного хирургического вмешательства у человека был удален гиппокамп, выяснилось, что этот человек сохраняет в памяти лишь то, что с ним происходит сейчас. Воспоминания о недавнем прошлом стерлись, а события настоящего надолго также не запоминались.

     Кроме гиппокампа в формировании и организации  следов памяти участвует, по-видимому, медиальная височная область мозга.

     Л. Сквайр высказал предположение о  том, что височная область мозга не является хранилищем информации, находящейся в долговременной памяти, но участвует в реорганизации нервных структур и в установлении связи с местами хранения такой информации, прежде всего с корой головного мозга. Такая реорганизация может быть связана с физической перестройкой нервных процессов.

     Таламическая  область, как предполагают, нужна  для первоначального кодирования  некоторых видов информации, получаемой через органы чувств. Что касается коры головного мозга, то есть данные о её связи с долговременной памятью.

     Кроме ощущений, внимания, восприятия и памяти большой интерес к себе традиционно  вызывают исследования физиологических  механизмов потребностных состояний. Этот интерес связан также с тем, что в мотивационных процессах  участвует не только ц. н. с., но организм в целом. Что же касается мозговых структур, то, вероятно, нельзя назвать ни одной из них, которая не имела бы прямого или косвенного отношения к удовлетворению потребностей. Но более всего с ними, по-видимому, связаны таламус, через который проходят почти все нервные пути, идущие в к. г. м. и обратно, подкорка, древняя, старая и новая кора.

     Считается, что физиологически потребность  представляет собой состояние отклонения от нормы во внутренних тканях и  органах, которое субъективно выражается в форме ощущений и эмоций. Выделить и назвать какую-либо одну или несколько мозговых структур как общую основу мотивации и эмоций практически невозможно.

Функционирование и происхождение эмоций

     В психологии различают элементарные эмоции и высшие чувства, причем первые считаются в основном врожденными, а вторые – приобретенными в результате научения. Анатомо-физиологической основой низших или простейших эмоций являются лимбические структуры ц. н. с., а также процессы, происходящие в таламусе и гипоталмусе. Нервным субстратом высших чувств человека, скорее всего, является к. г. м.

     Широкую известность в психологии получила теория, объясняющая функционирование и происхождение эмоций их тесной связью с органическими процессами. Такую теорию почти в одно и то же время предложили американский психолог У. Джеме и датский ученый К. Ланге. В историю науки она вошла под двойным названием как теория Джемса – Ланге.

     Согласно  этой теории первопричинами возникновения  эмоциональных состояний являются изменения физиологического характера, происходящие в организме. Возникнув под влиянием внешних или внутренних стимулов, они затем отражаются в голове человека через систему обратных нервных связей и порождают ощущение определенного эмоционального тона. Сначала, согласно теории Джемса – Ланге, должны произойти соответствующие органические изменения в ответ на воздействия стимулов, и только затем как их субъективно отраженное следствие возникает эмоция.

Разница, которая обнаружилась во взглядах У. Джемса и К. Ланге, была небольшой. Джеме полагал, что телесные изменения непосредственно следуют за восприятием возбуждающих стимулов, а эмоция есть не что иное, как наше ощущение уже произошедших перемен. К. Ланге же считал, что сенсорные стимулы возникаю, непосредственно в рецепторах кровеносных сосудов, что эти сосуды в первую очередь реагируют на внешние воздействия, а эмоции появляются затем как отражение произошедших в них изменений.

     Концепция происхождения эмоций, предложенная Джемсом и Ланге, наряду с одобрением встретила ряд возражений. Наиболее серьезные замечания в ее адрес были высказаны У. Кенноном, который одним из первых обратил внимание на то обстоятельство, что телесные реакции, возникающие при различных эмоциях, весьма похожи друг на друга и как таковые недостаточны для того, чтобы вполне удовлетворительно объяснить качественное многообразие существующих у человека эмоций. Кроме того, внутренние органические структуры, в частности кровеносные сосуды, с изменениями которых К. Ланге соотносил возникновение эмоциональных переживаний, инертны и малочувствительны, очень медленно приходят в состояние возбуждения. Что же касается эмоций, то они появляются как субъективные состояния почти мгновенно при возникновении эмоциогенной ситуации, по крайней мере, гораздо быстрее, чем на нее своими изменениями внутреннего порядка реагирует организм.

     Самым сильным возражением У. Кеннона  против теории Джемса – Ланге явилось  следующее: искусственно вызываемые у  человека специальными фармакологическими средствами органические изменения, те самые, существованию которых Джеме и Ланге приписывали возникновение эмоций, далеко не всегда сопровождаются, эмоциональными переживаниями. Но даже и в том случае, когда в условиях искусственной органической стимуляции подобные эмоциям переживания все же появляются, они субъективно воспринимаются человеком совсем не так, как настоящие эмоции.

     У. Кеннон считал, что эмоциональные  переживания и соответствующие  им органические изменения порождаются  одновременно, возникают из единого  источника. Таким источником – эмоциогенным центром, по мнению У. Кеннона, – является таламус, играющие важную роль в регуляции основных органических процессов. Возникновение эмоции есть результат одновременного возбуждения черс таламус симпатической нервной системы и коры головного мозга Высказанные У. Кенноном положения были дальше развиты П. Бардом. Он показал, что в действительности как телесные изменения, так и связанные с ними эмоциональные переживании возникают почти в одно и то же время. Собственно с эмоциями из всех структур головного мозга более всего связан не сам таламус, а гипоталамус и центральная часть лимбической системы. В экспериментах, выполненных на животных, удалось доказать, что электрическими воздействиями на эти структуры в определенной степени можно управлять эмоциональными состояниями, такими, например, как страх и гнев. В результате этих доработок концепция У. Кеннона получила новое, современное название теории Кеннона – Барда.