Магия мозга и лабиринты жизни: читать книгу онлайн полностью и бесплатно

По справедливости хочется сказать: то, что Институт в это тяжелейшее время, когда распадались огромные долгоживущие коллективы, состоялся, является торжеством важнейшего дела — развития исследований живого мозга человека и, безусловно, личным подвигом сотрудников и руководства.

В сложных условиях начала 1990-х годов было очень важно не только не потерять имеющийся научный и научно-клинический потенциал, но и усилить его.

Развитие исследований организации живого работающего мозга происходило прежде всего в форме углубления и расширения работ в области мозгового обеспечения различных высших функций, таких как принятие простейших и все более сложных решений, другие мыслительные операции, счет и т. п., в детальном исследовании мозгового обеспечения различных аспектов речи; мозговой организации эмоций и, наконец, в последние годы — мозговой организации творчества. Естественно, наряду с этим существенно усилилась и клинико-физиологическая направленность работ.

Забегая вперед, могу сказать, что «жемчужинами» этого периода действительно явились работы по изучению мозговой организации речи, эмоций и творчества, которые были выполнены мной и моими учениками, а также их учениками и сотрудниками.

Сегодняшний день работ ИМЧ РАН в области основных, базисных научных поисков характеризуется:

1) принципиальной полиметодичностью, сочетанием классических нейрофизиологических, электрофизиологических и ПЭТ-возможностей, сочетанием инвазивной и неинвазивной техники (таким образом получаются сведения «все о малом и многое — обо всем»);

2) изучением мозговых коррелят функций, то есть дальнейшим развитием картирования мозга;

3) углублением в собственно механизмы высших функций.

В этих работах все увеличивается роль психолога, а точнее — психофизиолога нового типа, для которого важнейшим становится конструирование тестов таким образом, чтобы возможный физиологический мозговой ответ был все более четким и, кроме того, чтобы четкость ответа по возможности сохранялась и при изучении взаимовлияний различных функций мозга и организма. Данный период характеризуется методологически адекватной попыткой «подсмотреть», как мозг осуществляет свои важнейшие человеческие процессы в реальных условиях жизнедеятельности, при взаимовлиянии ряда факторов, попыткой углубиться в механизмы реальной жизни мозга.

В исследованиях ИМЧ РАН полиметодичность работ позволила расшифровывать физиологическую сущность выявленных с помощью неинвазивной техники зон активации.

Так, несколькими годами ранее с помощью неинвазивной техники в работах М. Познера и др. (1987)[87] было показано, что в нижнелобной области левого полушария есть зона мозга, реагирующая на смысл речевых тестов. Уже в 1993 году мой ученик Я. Г. Абдуллаев и я опубликовали статьи с описанием динамики импульсной активности в данной области, четко меняющейся в зависимости от смыслового или грамматического акцента реализуемой психологической пробы, или при предъявлении целого предложения, без грамматических или смысловых ошибок (во всех случаях грамматический или смысловой акцент создавался ошибкой в предъявляемой пробе!). Сейчас, мысленно пересматривая эту работу, добавлю, что помимо того, что была описана дифференцированная физиологическая динамика зоны 46/10 (ПБ ВА) при речевых пробах, выяснилось, что именно особенности проб позволяют предполагать, что исследуемая зона является не только звеном обеспечения речи, но и одним из звеньев системы детекции, по крайней мере в мозговой системе обеспечения речи.

За годы существования Института были созданы мозговые карты обеспечения речи, звуковых, смысловых и грамматических характеристик слов и различных компонент речи (В. Воробьев и др., 2000),[88] накоплены данные о различиях мозгового обеспечения эмоциональных реакций и состояний в зависимости от «контекста» и частично расшифровано значение этого контекста, получены первые карты мозговой организации вербального творчества и многое другое.

Изучение мозговой организации эмоций проводилось нашим научным содружеством уже давно. Новый этап исследования эмоций в Институте мозга человека характеризовался прежде всего исследованием влияния внутренних и внешних факторов на мозговую организацию развития эмоций человека. Работы проводились на модели «актеры и неактеры», что позволяло моделировать ситуации развития практически любых эмоций, в том числе и в различные периоды обучения воспроизведению эмоций. В этих работах показано много такого, что действительно способствует пониманию собственно «человеческих» эмоций. В первую очередь, это невозможность изоляции мозговой организации эмоций от контекста и, что наиболее важно, от когнитивной составляющей (С. Г. Данько, аспирантка Н. В. Шемякина,[89]2003). Это положение исследователям, кажется, лучше принять и не пытаться планировать заведомой ошибки в поисках изолированной картины мозгового обеспечения эмоций человека. Наряду с другими интересными общими закономерностями и частностями в этих работах показаны статистическая разница в мозговом обеспечении личных воспоминаний и воспроизведения сценического опыта у актеров и неактеров, а также защитные механизмы в мозгу актеров, по-видимому, позволяющие им выживать под натиском бурь воспроизводимых ими положительных и особенно отрицательных эмоций. (Такого рода работы оказались возможными благодаря сотрудничеству с искусствоведом Л. В. Антоновой, доцентом Театральной академии Санкт-Петербурга.)

К изучению мозговых механизмов творчества действительно очень не просто найти совершенные ключи. Обязательным условием здесь является прежде всего творческий контакт всех участников исследования с осмыслением возможностей физиологического исследования, уже добытых в физиологии данных, всех бесчисленных наработок психологии и обязательно следование действительно плодотворным идейным предпосылкам. Детектор ошибок и творчество; детектор ошибок в творчестве — добро или зло? Кто он — ограничитель полета оригинальной мысли или умный консультант, оберегающий от тривиальностей? Как все это воплощается в сегодняшних исследованиях и каковы сегодняшние результаты этих, скажем так, усложненных психофизиологических работ?

Исследование мозговой организации творчества явилось продолжением и развитием наших многолетних работ по изучению мозговой организации мыслительных процессов. Это направление потребовало прежде всего разработки психологического теста, пригодного для выделения в ПЭТ-исследованиях «зон интереса». Задача оказалась более сложной, чем ожидалась, в связи с тем, что пришлось искать варианты основных и контрольных тестов по крайней мере для двух основных стратегий решения творческих задач испытуемыми-добровольцами. При одном варианте решалась задача (сформировать ответ) сразу по ходу предъявления пробы, при другом — сначала запоминалось задание в целом и лишь затем составлялся ответ.

Основное задание в первом варианте состояло из предъявления определенного набора не связанных по смыслу слов, используя которые предлагалось составить рассказ. Контрольной пробой в этом тесте были или более простое задание, в котором рассказ составлялся по словам, принадлежащим к одному смысловому полю, или два других, еще более простых, обычно применяемых при ПЭТ-исследованиях, в которых испытуемый должен был исключить не связанные непосредственно с творческим актом слова. Для лиц, использующих другую стратегию решения задания, предлагались другие, соответствующие их стратегии тесты (М. Г. Старченко и др., 2000).[90]

Психофизиологические исследования проводились при использовании возможностей ПЭТ и ЭЭГ. В ПЭТ-исследованиях была показана активация многих областей мозга в обеспечении творческого процесса и выделены зоны, наиболее значимые собственно в творчестве для лиц с обеими стратегиями. Для лиц со стратегией первого типа такой зоной являлось поле Бродмана 39 (Middle temporal gyrus), а для лиц второго типа — поле Бродмана 40 (Supramarginal gyrus). Естественно, выделение «значимых» зон мозга не свидетельствует о том, что именно они обеспечивают протекание творческих процессов по классическому принципу центров. Современная техника при адекватном психологическом дополнении позволяет таким образом регистрировать и звенья мозговых систем обеспечения высших функций, а также оценивать функциональное значение этих звеньев. Исследование местной и дистантной синхронизации в ЭЭГ-исследованиях дополнили данные ПЭТ и подчеркнули значение не только местных, но и распространенных реорганизаций мозговых процессов для творческого процесса.

Эти работы, опубликованные нами в серии статей в 2000–2003 годах, позволили перейти к изучению собственно мозговых механизмов творчества и, таким образом, к углублению исследования, в частности к исследованию влияния эмоционального фона на решение творческих задач и роль детектора (детекции) ошибок в творческом процессе. Сейчас — это наиболее «горячие» точки наших работ.

Для исследования возможной осложняющей, негативной роли детектора ошибок были предложены тесты в виде известных пословиц, предъявляемых с ошибками или пропусками в тексте. Дальнейшая задача была одновременно и творческой — составление нового текста по заданным условиям, и репродуктивной — обращать или не обращать внимание на ошибки/пропуски, то есть предположительно выводить или не выводить детекцию ошибок в сознание.

При включении детектора время выполнения самой творческой задачи увеличивается, какие-то параметры творчества ухудшаются. При этом далеко не всегда испытуемый сообщал о возникших затруднениях, что является примером нередкого расхождения субъективной оценки с объективными показателями. Как указывалось выше, это пока парциальная, неполная, своего рода модельная ситуация исследования возможной затрудняющей роли детекции ошибок. В этом направлении, безусловно, нужны дополнительные исследования.

Однако если решение этой задачи непросто, то еще более сложно исследовать возможную позитивную роль детекции ошибок как фактора, предохраняющего от повторного «изобретения велосипеда». Можно предположить, что детектор ошибок проявит свои охранительные возможности в творческом процессе, если, скажем, предложить дать оригинальное описание природы без использования слов, уже предъявленных в пробе. (Речь идет об усложненном варианте хорошо известной игры «Да и нет не говорите, черное с белым не берите, что изволите купить?») По ходу работ, естественно, предполагается оптимизация тестов.

Не только пытливый ум ученого, но и сама жизнь ставит перед исследователями мозга все новые и новые задачи, все более полноценно решаемые в связи с новым техническим уровнем исследований. В этом плане прежде всего следует упомянуть разработки в области теоретического обоснования и практического применения возможностей стереотаксической нейрохирургии в лечении абсцессивно-компульсивного синдрома и, в частности, его наиболее тяжелой формы — героиновой наркомании. В ИМЧ РАН развивается представление о том, что «неотмываемая» психическая зависимость при наркоманиях связана с превращением по крайней мере ряда детекторов ошибок в детерминаторы ошибок, формированием и поддержанием на этой основе устойчивого патологического состояния (С. В. Медведев и др., 2003).[91]

Разрушение этого устойчивого патологического состояния достигается точечным замораживанием в передней части цингулярной извилины (поля Бродмана 24, 32). Положительные результаты были достигнуты более чем в 60 % операций, а анализ тех случаев, где эффект был кратковременным, показал настоятельную необходимость направленной послеоперационной реабилитации. (Как известно, наилучший эффект терапевтических форм лечения психической зависимости при наркоманиях не превышает 7–10 %.) Идея о разрушении именно детерминатора ошибок, зоны, прекратившей свою полезную роль в качестве детектора ошибок, косвенно подтверждается наряду с позитивным эффектом операции отсутствием психологического ущерба в результате операции.

В развитие идей нашего, ныне покойного, сотрудника Л. И. Спивака Д. Л. Спиваком проводится интенсивное изучение измененных состояний сознания, преимущественно на удачной модели родов, совмещающих свою роль как физиологического процесса с выраженным уровнем стресса. В исследованиях, проведенных у женщин до и после пика стресса (родов), показана возможность появления в отдельных случаях ряда ранее не описанных необычных психоэмоциональных явлений. К ним относятся спонтанные слуховые и визуальные иллюзии, появление амбивалентных эмоций, спонтанной регрессии, изменений волевого процесса, деперсонализации по типу «выхода из тела». При изучении электрофизиологических коррелятов этих явлений в диапазоне ЭЭГ обнаружены изменения в левой лобной зоне и в диапазоне сверхмедленных электрических потенциалов (СМЭП), охватывающие деятельность всего правого полушария. Первые трактуются как основа возможной когнитивной компоненты в измененных состояниях сознания (распространенной, хотя и неоптимальной стратегии адаптации нормального человека к необычным и экстремальным условиям), вторые — как свидетельство возможной связи развивающихся психоэмоциональных процессов с особым функциональным состоянием организма.

Проводится дальнейшее изучение физиологических механизмов и биологической (в том числе генетической) сущности этих ранее не учитывавшихся феноменов, их возможной связи с организменными дисфункциями, невротическими, креативными, религиозно-психологическими процессами, а также ведутся поиски оптимальных именно в данном случае методов и приемов коррекции (Д. Л. Спивак и др., 2003).[92]

На основе многолетних работ по расшифровке механизмов мозга, в частности процессов управления, обучаемости и пластичности, методика биологической обратной связи (БОС) в ИМЧ РАН используется для коррекции поведения детей, имеющих в связи с отклонениями поведения различные проблемы в школе и дома (Ю. Д. Кропотов и др., 2001–2003). К настоящему времени с успехом проведено поведенческое обучение около 200 детей.[93][94]

Многолетние исследования физиологических коррелят и механизмов различных состояний организма, разработка методического комплекса для оценки этих состояний и формулирование представлений об изменениях в сверхмедленной управляющей системе мозга и организма как базисе этих состояний да и о самой организменной сверхмедленной управляющей системе открыли продуктивные возможности изучения, прогнозирования и коррекции состояния детей с недостаточностью различных функций (В. А. Илюхина, 2001–2002).[95][96][97]

Исследования, кратко приведенные в данном обзоре, осуществлены и ведутся моими «главными» учениками (ядро научной школы) и уже их учениками и сотрудниками. Поддержание уровня научного потенциала школы обеспечивается также тем, что при наличии уже сформировавшихся моих учеников продолжается работа с аспирантами с учетом не только опыта, но и ошибок, невольно допущенных в ходе формирования научного сообщества. Так, в работах по изучению мозговой организации творчества и эмоций были «задействованы» три моих аспиранта: В. А. Ключарев, М. Г. Старченко и Н. В. Шемякина. Молодые специалисты стремятся к нам, в Институт мозга человека, прежде всего в связи с интересом к проблеме Живого Мозга Человека. Они видят интереснейшие результаты своих исследований, видят свои публикации в академической прессе, и это, безусловно, стимулирует их для дальнейших исследований.

Мы придаем большое значение и участию молодых специалистов в международных встречах ученых (конгрессы, симпозиумы, школы), а также их работе в зарубежных лабораториях. Это — фактор познания научного мира, осознания и закрепления своего места в этом мире за счет заинтересованного многостороннего общения. Приводит ли это к закреплению молодых ученых в Институте мозга человека? Безусловно, да. Хотя в этом случае высокий уровень наших специалистов может работать, а иногда и работает, против нашего «целого», против научного сообщества: нашим молодым ученым предлагают остаться работать в зарубежных научных лабораториях, прежде всего в США и скандинавских странах, создавая им существенно лучшие условия работы и, безусловно, жизни. Этому мы пока ничего не можем противопоставить. «Утечка мозгов» очень подогревается экономическими сложностями научных учреждений нашей страны и страны в целом. На этом фоне весьма отрадным может считаться тот факт, что многие молодые (и не очень молодые) перспективные ученые продолжают работать вместе с нами, хотя принципиально «передвижение по миру», особенно молодых ученых, нельзя считать отрицательным явлением. Жаль только, что, несмотря на весь интерес работ в области Живого Мозга Человека, мы сейчас никому (ни своим, ни чужим) не можем предложить приемлемых условий жизни и работы. Имевшийся ранее такого рода опыт остается сейчас невостребованным.

Формирование научной общности (отдела, школы)

[87] Pozner M. I., Petersen S. E., Fox Р. Т., Raichle M. E. Localization of cognitive ope rations in the human brain // Science. 1988. V. 240. P. 1627.

[88] Воробьев В. А., Медведев С. В., Наатанен Р., Пахомов С. В. Исследование мозговой системы непроизвольной синтаксической обработки методом позитронно-эмиссионной томографии // Физиология человека. 2000. Т. 26. № 4. С. 5.

[89] Данько С. Г., Бехтерева Н. П., Шемякина Н. В., Антонова Л. В. Электроэнцефалографические корреляты мысленного переживания эмоциональных личных и сценических ситуаций. Сообщение I. Характеристики локальной синхронизации // Физиология человека. 2003. Т. 29. № 3. С. 5.

[90] Старченко М. Г., Воробьев В. А., Ключарев В. А., Бехтерева Н. П., Медведев С. В. Исследование мозговой организации творчества. Сообщение I. Разработка психологического теста // Физиология человека. 2000. Т. 26. № 2. С. 5.

[91] Медведев С. В., Аничков А. Д., Поляков Ю. И. Физиологические механизмы эффективности стереотаксической билатеральной цингулотомии в лечении устойчивой психической зависимости при наркомании // Физиология человека. 2003. Т. 29. № 4. С. 117.

[92] Спивак Д. Л., Абрамченко В. В., Осепашивили М. Н., Сметанкин А. В. Метод биологической обратной связи в системе психофизиологической подготовки беременных к родам // Критические состояния в акушерстве и неонатологии. Материалы Всероссийской междисциплинарной научно-практической конференции. Петрозаводск, 2003. С. 190.

[93] Кропотов Ю. Д., Пономарев В. А., Гринь-Яценко В. А. Метод ЭЭГ-биоконтроля в лечении дефицита внимания при гиперактивности у детей // Физиология человека. 2001. Т. 27. № 4. С. 126.

[94] Яковенко Е. А., Кропотов Ю. Д., Чутко Л. С., Пономарев В. А., Евдокимов С. А. Электрофизиологические корреляты нарушений внимания у подростков 12–13 лет // Физиология человека. 2003. Т. 29. № 6. С. 61.

[95] Илюхина В. А., Федорова М. А. Особенности общей и локальной активации неокортикальных выходов основных систем центральной регуляции при нарушениях речи у детей с последствиями перинатальной патологии ЦНС гипоксически-ишемического генеза // Неврология-Иммунология. СПб., 2001. С. 108.

[96] Илюхина В. А., Шайтор В. М., Кожушко Н. Ю., Матвеев Ю. К., Пономарева Е. А., Шаптилей М. А. Способ лечения темповой задержки нервнопсихического развития у детей. Патент РФ на изобретение № 2180245 от 10.03.2002. Описание изобретения к патенту РФ. Бюл. № 7, 2002.

[97] Илюхина В. А., Кожушко Н. Ю., Матвеев Ю. К., Шайтор В. М. Основные факторы снижения стрессорной устойчивости организма детей 6–8 лет с отдаленными последствиями перинатальной патологии ЦНС в условиях перехода к школьному периоду жизнедеятельности // Физиология человека. 2002. Т. 28. № 3. С. 5.