Эмоции и выбор поведенческих программ

Рассмотрим схему на рис. 12.2. Она показывает, как центры потребностей встраиваются в общее поле работы мозга и как их деятельность отражается на других психических и нервных процессах.

Важно, что центр каждой потребности в любой момент времени характеризуется некоторым уровнем активности. Например, здесь и сейчас очень сильно хочется есть, чувство безопасности почти удовлетворено, центры любопытства заскучали, а либидо вообще помалкивает.

То есть существует что-то вроде «меню» потребностей, с которым дальше имеют дело высшие центры коры больших полушарий (прежде всего лобные зоны). При этом активность центра каждой потребности зависит от значительного числа факторов и обстоятельств. От каких конкретно? Прежде всего от генов, полученных нами от родителей. Весьма значимы гормональный и цитокиновый фон, а также сенсорные сигналы из внешней (экстерорецепция) и внутренней (интерорецепция) среды организма. Наконец, большую роль играет индивидуальная история каждого из нас, как пренатальная – до рождения, так и постнатальная – после появления на свет. В книге мы уже не раз упоминали важность импринтинг-подобных процессов, состояния здоровья в первые месяцы жизни и др.

Некоторые факторы активируют потребность, другие ее ослабляют (на рис. 12.2 отмечено одной звездочкой). Соответственно, если центр потребности достаточно возбужден, у него есть шанс «занять капитанский мостик» и заполучить управление поведением организма. В какой-то момент мозг, а именно «консилиум» зон лобной коры, постановит, что в эту самую минуту важнее всего добыть пищи, или укрыться в безопасном месте, или узнать что-то новенькое. Решит, что здесь и сейчас именно эта цель – самая главная. И скажет: «Ну что ж, коллеги, давайте запускать поведенческие программы!» Это будет означать, что сигналы из центра самой актуальной потребности, пройдя через лобную кору и активировав двигательную память (информацию о том, каким конкретно набором действий можно удовлетворить потребность), запустят реальное поведение. И вот мы уже начинаем сокращать мышцы, перемещаться в пространстве целиком или хотя бы отдельными участками тела. Например, бодро следуем к холодильнику.

Рис. 12.2. Взаимные связи центров биологических потребностей, сенсорных центров, формирующих стимулы, усиливающие или ослабляющие потребности (*), а также центров положительных (**) и отрицательных (***) эмоций, реагирующих на результаты поведения. Эмоциональный фон, в свою очередь, определяет процессы формирования памяти в коре больших полушарий, изменяет «рейтинг» поведенческих программ

Следующий этап – ключевой: результаты поведения. В зависимости от того, достигли мы успеха или потерпели неудачу (либо хотя бы приближаемся к цели или удаляемся от нее), итог будет диаметрально противоположен. Если мы что-то сделали правильно и удовлетворяем, скажем, пищевую потребность – соорудили вкусный бутерброд с колбаской и помидоркой и едим, – сигналы от вкусовой системы и от желудка, который стал наполняться, начинают тормозить центр голода. Это ослабление потребности на субъективном уровне воспринимается как положительная эмоция (отмечено на рис. 12.2 двумя звездочками). А позитивные ощущения – это само по себе хорошо: мы жуем бутерброд, радуемся жизни, чувствуем, что она, похоже, удалась!

Но это далеко не все. С точки зрения глобальных, системных принципов работы нервной системы самое важное в положительных эмоциях то, что они создают базу для формирования памяти.

На фоне положительных эмоций мозг (и прежде всего кора больших полушарий) запоминает те поведенческие программы, которые привели к успеху.

Если кора уже знала эти программы, они становятся для мозга более предпочитаемыми, повышается их «рейтинг», вероятность дальнейшего выбора.

Если же поведение не привело к успеху, желудок так и остался пустым, а на язык ничего вкусненького не попало, то потребность будет продолжать нарастать. Это субъективно воспринимается как негативные эмоции (отмечено на рис. 12.2 тремя звездочками). На фоне таких эмоций программы, оказавшиеся неудачными, продолжат поддерживаться, их «рейтинг» станет падать, и в дальнейшем они будут выбираться с меньшей вероятностью.

Таким образом, в нервной системе существует конкуренция двух уровней информации. Первый из них – это потребности. Оборонительное поведение «воюет» с исследовательским, половым, пищевым, подражательным и т. д. Должен произойти выбор того, что еще один великий российский физиолог, современник И. П. Павлова, Алексей Алексеевич Ухтомский назвал доминантой.

Второй уровень конкуренции – когда уже выбрана потребность и соревнуются программы, которые эту потребность могут удовлетворить. В таком случае каждая программа стремится «повести за собой» наше поведение и, если получится, заслужить «дополнительные баллы». Ведь чем больше «рейтинг» программы, тем чаще она станет присутствовать в наших нейросетях в активной форме.

Видимо, таково «предназначение» каждой программы поведения как некой информационной сущности, и это чрезвычайно похоже на логику эволюционного процесса. Только в истории с эволюцией за ограниченные ресурсы – солнечную энергию, питательные вещества – конкурируют генетические «конструкты»: особи, популяции, биологические виды… И неудачники вымирают. В случае поведенческих же программ идет «борьба» синаптических контактов: увеличение рейтинга программы означает, что реализующие ее синапсы передают сигналы более эффективно, тормозя относительно слабые информационные потоки: конкурирующие программы и синапсы.

Отдельный вопрос: за счет чего синапс (и нейросеть в целом) начинает работать эффективнее? Ответ на него ищет (и успешно находит) особый, очень важный раздел нейробиологии – физиология памяти, описывая «пластические» перестройки контактов между нейронами: усиление синтеза медиаторов, увеличение количества рецепторов на мембране клетки-мишени. Зафиксировано физическое разрастание интенсивно «обучающихся» и «набирающих баллы» за счет успешного поведения синапсов – увеличение площади контактирующей с аксоном мембраны клетки-мишени или возникновение на ней особых выростов – дендритных шипиков. В активно функционирующих нейросетях могут возникать новые синапсы (тогда говорят о синаптогенезе de novo), для чего клетки-мишени выделяют особые белковые молекулы – факторы роста нервов (NGF, BDNF, GDNF и другие), провоцирующие ветвление аксонов и формирование у них дополнительных отростков-коллатералей. Возможен даже нейрогенез – возникновение новых нейронов из стволовых клеток, хотя этот процесс обнаруживается уже не во всех, а только в строго определенных областях мозга, способных к обучению, таких как обонятельная система и гиппокамп.

Схема на рис. 12.2 связывает потребности, эмоции, обучение и позволяет зациклить нервные процессы, демонстрируя, что наше поведение – практически непрерывный континуум, который длится, длится и длится.

Когда мы удовлетворяем одну потребность, на очереди уже стоит вторая, удовлетворили вторую – подступает третья. Это позволяет человеку в норме интересно и позитивно существовать в окружающем мире и уж точно не скучать от серости бытия.

В нейросетях, связанных с конкретными потребностями, работают сложные и различающиеся по составу ансамбли нейромедиаторов. Именно они обеспечивают генерацию как положительных, так и отрицательных эмоций. Значение эмоций, во-первых, как подкрепляющего фактора, на фоне которого идет обучение, во-вторых, как фактора, который информирует мозг об успехе деятельности, дает обобщенную оценку итогам поведения – широко обсуждается в физиологической, психологической, философской литературе.

Так, академик П. В. Симонов, на чью классификацию потребностей мы постоянно опирались, много писал о подкрепляющей и оценочной функции эмоций. Павел Васильевич выделял шесть базовых эмоций, которые можно зарегистрировать не только у любого человека, но и при стимуляции мозговых структур высокоразвитых экспериментальных животных (обезьяны, собаки): радость, горе, страх, гнев, удивление, отвращение. Если сравнивать их друг с другом, очевидно, что первые две эмоции характеризуют глобальный успех либо неудачу деятельности. Остальные связаны с более конкретными потребностями. Так, страх и отвращение являются компонентами пассивно-оборонительных реакций, гнев – проявлением агрессии, удивление – важнейшим участником исследовательских программ.

В качестве примера более детализированной классификации приведем систему американского психолога Роберта Плутчика, выделившего аж восемь базовых эмоций – радость, доверие, страх, удивление, печаль, неудовольствие, гнев, ожидание – и разместившего их по кругу в виде лепестков цветка. На следующем шаге он присоединил к каждой из базовых эмоций еще две ее градации с более высокой и более низкой интенсивностью (скажем, ужас-страх-опасение или изумление-удивление-отвлечение). Наконец, для каждой очередной пары базовых эмоций в «цветке» он зафиксировал промежуточное состояние (между радостью и доверием – любовь; между гневом и ожиданием – агрессия). Итого – 32 варианта. Впрочем, все они так или иначе «привязываются» к одной или нескольким биологическим потребностям. Об этом писал и сам Р. Плутчик, именуя свою концепцию психоэволюционной теорией эмоций.

Роберт Плутчик в значительной мере основывался на клиническом материале, однако указывал, что его подход основан на таких компонентах поведения (не только человека, но и животных), как ориентация, исследование, воспроизводство, разрушение препятствий, отвержение, подчеркивал генетическую основу эмоций. Читатель же, конечно, легко заметит параллели между классификациями П. В. Симонова (физиолога мозга, нейрофизиолога) и Р. Плутчика (психолога, психотерапевта, психиатра).

Теперь подсветим существование еще одного важнейшего нейробиологического понятия – подкрепления. Этот термин также ориентирован на результат поведения, деятельности организма.

Если удалось совершить что-то важное, полезное, мы получаем положительное подкрепление, связанное с позитивными эмоциями.

При неудаче мы говорим об отрицательном подкреплении, связанном с негативными эмоциями. Наиболее существенные их категории наша нервная система детектирует врожденно (скажем, еда – хорошо, боль – плохо) и старается так организовать поведение, чтобы чаще получать положительные подкрепления и реже – отрицательные.

При этом позитивные эмоции возникают тогда, когда нам не только удается достичь положительного результата, но и по итогу правильно и вовремя запущенных поведенческих программ избежать отрицательного. Убежали от разъяренного соплеменника, удалось не получить «в бубен» – хорошо. И наоборот, негативные эмоции – это результат не только действия отрицательных подкреплений, но и реакция на «упущенные» положительные. Лезли-лезли на дерево за сочным плодом, а тот упал и расшибся всмятку – плохо.

Позитивные эмоции возникают уже тогда, когда вероятность достижения положительного либо избежания отрицательного подкрепления растет. Едем с работы и думаем, как закажем на ужин чего-нибудь вкусненького. Негативные же эмоции легко вызывает само приближение отрицательного подкрепления и даже мелкие неудачи на пути к положительному. Академик П. В. Симонов использовал эту логику работы нервной системы для создания своей общеизвестной потребностно-информационной теории эмоций.