Манипуляция с предметами

Переходим к третьему варианту исследовательского поведения – манипуляции с предметами. Очевидно, что для того, чтобы это делать, нужна рука. В основе термина «манипуляция» лежат латинские слова – manus (рука) и pleo (наполняю).

Человек не просто проходит мимо предмета и осматривает его со всех сторон, а берет в руки, начинает вертеть, раскручивать, разламывать. Это очень важное умение человека и человеческого мозга. Такое же свойство есть у обезьян и еще у енотов-полоскунов: они много взаимодействуют с предметами, их пальцы и кисть очень ловкие.

Манипуляция – эволюционно новый вариант исследования мира. Информация генерируется путем взаимодействия с предметами за счет воздействий на объекты окружающей среды. При этом мы смотрим, что делаем, а также ощущаем кожей особенности поверхности – металл на ощупь совсем не такой, как камень или дерево. Идет обработка в зрительной и тактильных зонах новой коры, сравнение реальных и ожидаемых результатов деятельности.

Стремление ребенка все раскрутить, разобрать и посмотреть, что внутри, – очень важная врожденная программа. Вы, конечно, можете ругать его за то, что он ломает игрушки, но, пожалуйста, не нужно перегибать палку. Если ругать ребенка слишком сильно, можно вообще отбить у него охоту к исследовательскому поведению. А потом сетовать на то, что ему ничего не интересно.

Надо понимать: если ребенок что-то ломает, это не столько его злой умысел, сколько проявление активности важнейшей врожденной программы сбора новой информации. Нужно снисходительно и с пониманием относиться к таким формам поведения.

Для того чтобы рука совершала какие-то движения, требуется участие лобной доли коры больших полушарий. Манипуляции с незнакомыми предметами – это еще один тип произвольных движений: новых и в новых условиях. Лобная доля управляет ими, используя сенсорный – зрительный и тактильный – контроль.

Выделяются следующие этапы любого произвольного движения (см. рис. 7.3 в главе 7):

1. Выбор общей программы (цели) движения: ассоциативная лобная кора.

2. «Разбиение» программы на совокупность входящих в ее состав движений: премоторная кора (поле 6 по классификации К. Бродмана).

3. «Разбиение» движений на сокращения отдельных мышц и запуск этих сокращений: моторная кора (поле 4).

Поле 4 соседствует с центральной бороздой и идет сверху вниз по заднему краю лобной доли; поле 6 находится непосредственно перед полем 4. Вместе они составляют двигательную кору, о которой говорилось в главе 1.

Получается, что сигнал о запуске произвольного движения распространяется по лобной доле спереди назад и проходит три достаточно четкие стадии. Простейший вариант манипуляции: вы хотите, например, взять книгу с полки и поднести ее к глазам, чтобы лучше рассмотреть. Этапы реализации этой двигательной программы будут таковы:

1. Сначала должна активироваться сама программа. Возникает потребность взять предмет, происходит глобальная постановка задачи: «Вон та книга с синей обложкой, интересно» – этим занимается ассоциативная лобная кора, самая передняя часть лобной доли.

2. Программа должна превратиться в цепочку движений. Чтобы взять книгу, надо сначала разогнуть руку и дотянуться до полки, разжать пальцы, потом сжать их, захватив предмет, и согнуть руку – этим занимается премоторная кора. Она превращает программу в комплекс движений, часть из них реализуется последовательно, часть – параллельно.

3. Моторная кора превращает каждое из движений в набор мышечных сокращений разной силы и скорости. Для того чтобы разогнуть руку и потянуться, нужно одновременно задействовать плечевой, локтевой и лучезапястный суставы, около десятка мышц и тысячи мотонейронов. Эти мотонейроны и управляемые ими мышечные волокна должны работать синхронно, скоординированно.

Когда ребенок только учится двигаться, в том числе шевелить руками, кистью, пальцами в первые месяцы жизни, для него даже простейшие движения очень сложны. Ему нелегко полностью разогнуть суставы, дотянуться до чего-нибудь. Например, для малыша попасть по погремушке – это небольшой мозговой подвиг, потому что огромное количество нервных клеток должно сработать в правильном порядке. Вдобавок это движение происходит с учетом тактильных сигналов и оповещений от системы мышечной чувствительности: растяжение мышц, сухожилий, углы поворота суставов.

В итоге тонкое движение, так называемая мелкая моторика, оказывается сложной задачей, которую успешно способен решать только весьма развитый мозг. Но даже после того, как человеку удалось дотянуться до предмета, основная часть «шоу», можно сказать, только началась.

Контроль успешности выполнения выбранной программы действий в большой степени осуществляет поясная извилина – важнейшая область лимбической доли коры больших полушарий.

Реализовав движение, мы собираем информацию о его результатах, и дальше поясная извилина начинает их оценивать.

Поясная извилина (см. рис. 3.2) находится на внутренней поверхности больших полушарий над мозолистым телом. В ней, судя по всему, происходят основные процессы сравнения «ожидания и реальности» от итогов текущего поведения.

Мы наконец-то взяли с полки заветный томик, но ухватились за него неудобно, книга оказалась тяжелее предполагаемого – и вот она готова выскользнуть из пальцев и упасть на пол. Эту новую информацию оценивает прежде всего поясная извилина. Она реагирует на то, что произошло нечто необычное.

Дальше именно она способна влиять на покрышку среднего мозга, которая подкрепляет исследовательское поведение, создает позитивный эмоциональный фон для того, чтобы мы продолжили исследовать предмет. Поясная извилина в значительной степени обеспечивает сравнение реальных (информация от органов чувств) и ожидаемых (память о предыдущих успешных реализациях программы) результатов поведения. В сильно упрощенном виде алгоритм ее работы можно описать так:

1. Уровень совпадения достаточно высок, мы взяли книгу так, как и ожидали, – крепко и удобно. В этом случае ассоциативная лобная кора получает рекомендацию продолжать программу. Параллельно сигнал поступает в центры положительных эмоций. Например, если, несмотря на приличный вес, книгу удалось удержать в руках, она стала ближе к нам, да и уже видно, что обложка симпатичная, и сейчас мы ее полистаем. Победа!

2. Уровень совпадения низок, ухватились неудачно, книга слишком тяжелая. В этом случае сигнал от поясной извилины поступает в центры отрицательных эмоций. Одновременно ассоциативная лобная кора получает рекомендацию по коррекции программы; например, что нужно задействовать вторую руку. Если это не поможет и книга таки упадет, негативные эмоции усилятся и ассоциативная лобная кора может вообще отказаться от выполнения программы. В примере с книгой такое, конечно, вряд ли случится – вы спокойно ее поднимете и продолжите рассматривать. Но бывают случаи, когда вы и правда готовы махнуть рукой: «Не очень-то и хотелось!». Например, потянулись за спелой сливой на ветке дерева, а она упала и расплющилась о землю…

Отрицательные эмоции могут возникнуть и тогда, когда с таким трудом добытый артефакт не оправдывает ожиданий: кроме большого веса у него не обнаруживается ничего нового, необычного. Оказывается, у вас есть дома точно такая же книга, вы просто не узнали ее по корешку. Вы почувствуете легкое, но разочарование.

Знак и конкретные параметры эмоций, в генерации которых участвует поясная извилина, весьма сильно зависят от темперамента человека: холерик, сангвиник, меланхолик и флегматик будут реагировать на описанную выше ситуацию совершенно по-разному. Например, холерик, у которого упала книга, легко может продемонстрировать агрессию: «Дурацкая книженция, чтоб тебя!». Еще и топнет. Меланхолик расскажет о приступе отрицательных эмоций и мыслях вроде: «Вот я растяпа, даже книжку с полки нормально взять не могу». Сангвиник больше всех обрадуется случившемуся: «Ух ты! Какая тяжеленная, аж в руках не удержал!». Флегматик может вообще не придать значения произошедшему, его мозг и поясная извилина не генерируют эмоции по мелким поводам.

Все мы разные, и наши эмоциональные реакции чрезвычайно индивидуальны. Но в любом случае поясная извилина обратится к ассоциативной лобной коре и спросит: «Шеф, сразу не получилось, что делать?» Ведь именно она должна принять решение – пытаться удержать крепче, использовать вторую руку, успеть добросить книгу до стола или просто плюнуть (виртуально) и сказать: «Да не очень-то и хотелось».

Почему нас радует новая информация?

Разберемся, отчего же нам так нравится узнавать новое и не обязательно полезное? Почему мы порой сидим ночами в интернете и читаем про, казалось бы, всякую ерунду – начиная с истории крестовых походов и заканчивая десятью способами стирки тапочек? Какие мозговые процессы за этим стоят?

Ключевое вещество, с которым связана генерация положительных эмоций во время узнавания чего-то нового, – это дофамин, о котором мы уже говорили в контексте депрессивных состояний.

В случае исследовательского поведения дофамин играет очень важную роль. Этот нейромедиатор выделяется нейронами вентральной покрышки среднего мозга. Окончания аксонов этих нейронов идут в кору больших полушарий, прежде всего в лобную и теменную, а также в базальные ганглии.

В базальных ганглиях дофамин выделяется как в двигательных центрах, которые тесно связаны с субталамусом, так и в особых зонах, которые отвечают за итоговую генерацию положительных эмоций. Ключевой зоной среди них является прилежащее ядро прозрачной перегородки, или, по-латыни, nucleus accumbens (см. рис. 3.2).

Прилежащее ядро – в настоящее время самая известная и самая исследуемая структура в области нейрофизиологии эмоций и положительного подкрепления.

Под термином «положительное подкрепление» имеются в виду биологически (врожденно) полезные факторы, контакта с которыми мы стараемся достичь по ходу реализации поведения. Так, мы стремимся вкусно поесть, победить в соревновании, получить интересную информацию. Существует и понятие «отрицательное подкрепление» – биологически вредные стимулы, контакта с которыми мы стремимся избегать. Это, например, боль или отвратительный запах. Таким образом, мы испытываем позитивные эмоции, когда достигаем положительного или избегаем отрицательного подкрепления. Негативные же эмоции – если все наоборот. Нам не удалось пообедать или избежать неприятностей – мало кому это понравится.

Прилежащее ядро активируется, когда человек ест, узнает новое, находится рядом с любимым существом, когда он смеется, мечтает, получает неожиданную прибавку к зарплате. Это относительно небольшая зона (см. рис. 3.2), расположенная довольно близко к лобным долям. Прилежащее ядро генерирует положительные эмоции по самым разным поводам, в том числе при очевидном приближении положительного подкрепления («Ура, вкусняшка!») под влиянием дофамина вентральной покрышки. Дальше сигнал от прилежащего ядра через бледный шар и передний таламус уходит в кору больших полушарий.

Конечно, положительные эмоции приятны и сами по себе. Но вспомним об их важнейшем назначении.

С точки зрения целостной работы мозга и глобальной логики поведения положительные эмоции нужны для того, чтобы на их фоне кора больших полушарий училась и формировала полезные навыки.

На фоне положительных эмоций мы учимся быть любопытными. Потому что новая информация очень важна, организм, который не получил ее в достаточном количестве, рискует проиграть в борьбе за существование: он будет хуже находить пищу, менее успешно размножаться, с трудом избегать опасностей. Поэтому исследование неизведанного, сбор свежих сведений о мире – важнейшая программа!

Дофамин воздействует на обучающиеся нейросети коры больших полушарий двумя путями.

Первый из них более древний, прямой. Дофаминовые нейроны (прежде всего вентральной покрышки среднего мозга) сами формируют синапсы на обучающихся клетках коры больших полушарий.

Второй путь эволюционно более новый и использует базальные ганглии. Сначала вся информация об успешном поведении сбрасывается на прилежащее ядро, а потом уже прилежащее ядро через бледный шар и таламус посылает дополнительный активирующий (и обучающий) сигнал в кору. В рамках этой подсистемы вентральная покрышка (и ее дофамин) активируют прилежащее ядро.

Реальный мозг, конечно, существенно сложнее, и кроме дофамина в нем есть еще немало нейромедиаторов, выполняющих «закрепляющую» функцию. Но в любом случае дофамин, вентральная покрышка, прилежащее ядро работают тогда, когда мы радуемся, в том числе новизне, и это способствует нашему обучению, запоминанию успешных поведенческих программ.

Чем эффективнее работает эта система, тем радостнее мы себя ощущаем и жизнь наша видится нам позитивнее и ярче. А это чрезвычайно важно, поскольку нервная деятельность человека – постоянный баланс центров положительных и отрицательных эмоций, нескончаемая их конкуренция.

Если вы не будете получать достаточное количество положительных эмоций, то «негативные» центры начнут побеждать, и тогда до депрессии становится рукой подать.

В лучшем случае вы почувствуете скуку. Чтобы не было скучно, центрам, связанным с исследованием, нужно поставлять новую информацию, необычные впечатления, сведения о мире и других людях.

Очень важно, насколько правильно у человека врожденно установлена дофаминовая система – нет ли ошибок? Если она работает слабо, тогда возможны депрессивные изменения. Если же она слишком активна, у человека могут возникать гипоманиакальные, шизофренические состояния, когда он избыточно любопытен и его внимание все время перескакивает с одного объекта на другой. В результате он не способен как следует что-то изучить и потому плохо приспособлен к жизни и требованиям общества.

Если необходимо снизить активность дофаминовой системы, чтобы убрать гипоманиакальные и шизофренические проявления, логично использовать вещества, мешающие работать дофамину. Это важнейшая группа психотропных препаратов, которая называется нейролептики.

Лекарства-нейролептики являются антагонистами рецепторов дофамина, мешают дофамину проявлять свою активность в ходе синаптической передачи. Нейролептиками эффективно купируются даже самые тяжелые мании и шизофрения, но есть и серьезные побочные эффекты: могут страдать эмоции и даже мышление. При тяжелых психопатологиях выбирать не приходится, потому что, если не использовать вовремя нейролептики, пациент становится опасен как для себя, так и для окружающих. Здесь уже не до позитивных эмоций, к сожалению.

Если же дофаминовая система функционирует плохо, можно использовать антидепрессанты, часть из которых усиливает работу дофаминовых синапсов. Известен и запрещенный, «темный» путь – использование агонистов дофамина, то есть веществ, похожих на этот нейромедиатор. Их относят к категории психомоторных стимуляторов.

В небольших количествах психомоторные стимуляторы иногда используются в психиатрии как антидепрессанты, но средние и большие их количества вызывают наркотические эффекты. Наряду с ростом любопытства, активности в отношении окружающего мира эти вещества вызывают еще и прилив «незаслуженных» положительных эмоций, эйфорию.

Амфетамины – одна из давно известных групп психомоторных стимуляторов, которая за XX век прошла долгую историю. Они были и средством для похудения, и спортивными допингами, а сейчас являются запрещенными наркотиками.

Важно запомнить: получение новой информации связано с дофаминовым подкреплением, которое подталкивает мозг к поиску новизны и создает основу для обучения. Смысл происходящего – в успешной адаптации организма к меняющемуся окружающему миру.