Мозг. Как он устроен и что с ним делать

Рис. 43. Распределение различных сетей в мозге человека



К примеру, фронто-париетальная сеть во время решения текущих задач посылает нисходящие сигналы, которые гибко смещают поток информации, проходящий через несколько функциональных сетей. Это позволяет избегать конфликта с уже выработанными привычками (динамическими стереотипами). По сути, благодаря этой сети мы получаем возможность скорректировать стандартные варианты реагирования на ситуации и обучиться новым навыкам, внести изменения в ранее созданные шаблоны поведения. Важно понимать, что сама по себе эта сеть является частью центральной исполнительской сети.

Внешняя система внимания – тоже часть ЦИС. Она позволяет переключать внимание между нисходящими сигналами (для решения текущих целей) и восходящими потоками информации. Это значимая задача, потому что организму необходимо оценивать, что приходит от его собственных органов, а что является абстрактным объектом, который находится лишь в воображении.

Важно понять, что мозговые сети действуют как хабы (узлы), гибко меняют свои функциональные схемы подключения, активируя другие сети для решения широкого круга задач.



«Невидимая рука» префронтальной коры

Вы, возможно, отметили, что в работе ДСМ активно участвует префронтальная кора – лобные доли. Я сказал о них несколько слов, когда говорил о коре. Чтобы понять, как устроено внимание (которое нам всем так нужно развивать), давайте разберемся, что особенного в этих лобных долях. Но прежде несколько историй.



Весна 1930 года. Лондон

Молодой лорд и его прекрасная спутница поднимаются по шикарной лестнице в зал Английской национальной оперы. Премьера спектакля. Вокруг огромное количество людей. На спутнице лорда изящное платье, украшенное драгоценными камнями. Она счастлива, что получила приглашение в театр от столь именитого ухажера, на ее лице сияет улыбка.

– Дорогая, погоди секунду, – внезапно он останавливает ее.

– Да, конечно. Что-то случилось? – все с той же сияющей улыбкой переспрашивает она.

– Нет, ничего. Надо кое-что сделать. Он отходит в сторону, расстегивает брюки и справляет малую нужду прямо на лестнице.

Улыбка на лице спутницы сменяется последовательными гримасами изумления, омерзения. Она не понимает, как себя вести. На происходящее осуждающе смотрят и другие гости театра.

– Зачем? Зачем ты это сделал?!

– Дорогая, ну животные же справляют нужду. Это не рационально тратить время на поиск уборной.

– Но мы не животные. Как так? – с ужасом в глазах она продолжает пытаться получить от спутника ответ.



1970-е годы. Советский Союз

В научно-исследовательском институте испытуемому предъявляют картинку, где изображен мальчик, провалившийся в прорубь. К мальчику бегут люди. На льду табличка с надписью «Осторожно». На горизонте виден город. Испытуемый, заметив надпись «Осторожно», сразу восклицает: «Ток высокого напряжения!»

Экспериментаторы изумлены. В чем дело? Происходящее далее повергает их в шок.

Увидев на картинке милиционера, бегущего спасать тонущего, испытуемый начинает кричать: «Война!» и так далее.



2016 год. Медицинская школа Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе

– Лет пять назад он меня как-то разбудил посреди ночи, – рассказывает пожилая дама про своего супруга, – ему тогда еще 64 было… и он вдруг как начнет какие-то шутки рассказывать. Я ему – ты чего? А он не останавливается.

– А что было потом? – уточняет один из исследователей.



Что объединяет героев всех описанных истории?

У каждого из них были нарушения в работе лобных долей. Эволюционно это самые молодые образования мозга. У многих животных, даже высокоразвитых, они находятся в зачаточном состоянии, но у человека занимают около 25–29 % от всей площади больших полушарий. Как писал выдающийся советский психофизиолог Александр Романович Лурия, лобные доли являются основными составляющими блока «программирования» (третий этаж), регуляции и контроля деятельности.

Большую часть лобных долей (их передние отделы) занимает префронтальная кора. В ее состав входит орбитофронтальная зона. Она названа так, потому что находится как бы внизу лобных долей за глазницами (орбитами). Орбитофронтальная зона вовлечена в обеспечение эмоциональных реакций. Также она отвечает за поощрение во время принятия решения. Полагают, что именно в орбитофронтальной зоне находится условный «центр гедонизма», реагирующий на сладкое. То есть орбитофронтальная кора как раз замыкает порочный круг нашей зависимости от сладкого. И это ее придется тренировать, если мы захотим сесть на диету. Так происходит, поскольку орбитофронтальная кора связана с прилежащим ядром. Это то самое образование, которое сама себе стимулировала крыса, нажимая на педаль.

К сожалению, не только сахар находится в поле ведения орбитофронтальной зоны. В связке с таламусом и другими структурами лимбической (эмоциональной) системы орбитофронтальная зона отвечает за формирование алкогольной и наркотической зависимости. В ней буквально изменяется метаболизм, и нейроны начинают работать иначе.





Рис. 44. Различные области префронтальной коры



Недавние исследования показали, что в мозге людей, которые набрали максимальное количество баллов по тестам, измерявшим уровень эмоциональной теплоты и общительности, большее количество серого вещества содержится именно в орбитофронтальной коре. Также она активируется при виде улыбок и привлекательных лиц. Анализируя функции разных зон префронтальной коры, мы постепенно начинаем понимать, какую роль они выполняют в дефолт-системе мозга и почему одни люди более общительны, а другие – менее.

В процессах принятия решений активно участвует медиальная зона префронтальной коры. Она позволяет человеку осознать свои чувства и эмоциональные посылы (обеспечиваемые нижележащей лимбической системой) и понять, что именно вызывает у него грусть или страх.


Ряд ученых считает, что эта зона взвешивает и анализирует взаимосвязь контекста, места и времени события. Особенно хорошо медиальная зона работает с эмоционально окрашенной информацией. И во всех задачах, где необходим эмоциональный отклик на конкретные события в определенном месте и времени, мы можем наблюдать активность этой зоны.

Если мы попросим взрослого человека подумать о том, хочет ли он вернуться на прежнюю работу (и даже пообещаем вознаграждение за месяц пребывания на ней), то получим отклик в медиальной зоне. В этой ситуации прежняя работа несомненно вызовет эмоциональный отклик. Именно медиальная кора будет «крутить» информацию об эмоциональных составляющих (люди, условия труда, конфликты и так далее) в буфере рабочей памяти в тот момент, когда человеку придется решить, готов он вернуться обратно или нет.

Наконец, третьей крупной зоной префронтальной коры является дорсолатеральная.

Дорсолатеральная зона – одна из главенствующих структур, обеспечивающих планирование и регулирование двигательной активности. То есть все конечные решения относительно того, куда вы целенаправленно пойдете или какой фрукт достанете из холодильника, не могут быть запланированы и осуществлены без участия этой структуры.

Также дорсолатеральная кора фильтрует неактуальные, отвлекающие мысли. Таким образом она обеспечивают функцию внимания и позволяет нам не соскочить с мысли или, наоборот, вернуться к ней, если мы отвлеклись.

В процессах принятия решений дорсолатеральная кора активна, когда нужна оценка того, насколько справедливо поступают с человеком. Здесь же формируется наше чувство вины. Подробнее о работе дорсолатеральной коры мы будем говорить в главе, посвященной принятию решений.

Важно понимать, что области префронтальной коры имеют тесные связи как друг с другом, так и с нижележащими структурами. Перечисляя их функции (достаточно условно и упрощенно), мы всего лишь указываем на важную/доминирующую роль структур в том или ином мозговом процессе. Но все эти структуры всегда работают в составе какой-то сети.

В целом одна из важнейших интегративных функций префронтальной коры – работа с абстрактными понятиями. Префронтальная кора активно задействована, когда ваша ДСМ (в состав которой эта область, собственно, и входит) начинает «загружаться» не людьми, а виртуальными объектами: графиками, моделями атомов и так далее.

Знания о функциях лобных долей понадобятся нам, когда мы будем говорить о том, как принимаются экономические решения.



Если лобные доли ломаются…

Серьезные обширные нарушения лобных долей сказываются на всех когнитивных сферах деятельности мозга. Такие поломки даже выделили в отдельное заболевание – синдром лобных долей. Интересно, что во многих случаях больные могут выполнять умственные действия, хранить и использовать запас знаний, но у них напрочь пропадает способность создать программу сложного действия с конкретно поставленной целью. К примеру, им сложно проложить туристический маршрут, составить развернутое предложение на заданную тему, придумать инструкцию и тому подобное.

Некоторые больные хорошо распознают простые символы, но вот когда нужно сопоставить одни изображения с другими, возникают трудности. Мы получаем нелогичные, импульсивные, бессвязные ответы. Образно выражаясь, оркестр собрался, а дирижера нет. Из кусков в памяти не собрать что-то осмысленное. Мы это увидели во втором примере с испытуемым, который кричал «Война!».

Во многих случаях люди с лобным синдромом вообще не могут планировать никакие действия. «Он пошел зачем-то в шкаф», «Она стояла с зажженной спичкой в руке и не двигалась» – вот что говорят очевидцы про людей с нарушениями работы лобных долей. Они сами не понимают, зачем осуществляют то или иное действие. Их мозг не в состоянии составить законченные осмысленные программы. В шкаф нужно было войти, потому что у него есть двери (в двери обычно входят), спичку вроде как нужно зажечь, потому что она горит (в памяти есть такой опыт), а что делать дальше – неизвестно, так как программа не сформирована.

В норме благодаря лобным долям у человека тормозятся спонтанные реакции (которые формируются в нижележащих структурах). Мы останавливаемся при виде опасности, сворачиваем, если понимаем, что впереди тупик. Лобные доли могут отменить автоматические реакции. Это нас принципиально отличает от многих более примитивных животных, живущих за счет КФД. Вот идете вы к окну, а за ним улица. У окна есть своя «дверца». И в нее надо войти. Но ведь не в любую дверь можно войти (как и выйти из нее). Очевидно, в данном случае это ни к чему хорошему не приведет.

Для родственников больного одним из самых страшных проявлений лобного синдрома становится нарушение эмоциональной сферы. В ряде случаев больные перестают критично оценивать свои поступки, иногда им свойственно даже чрезмерно рационализировать действия. Мы это увидели в первом примере с лордом.

Другим примером подобных нарушений может служить безразличие, эмоциональная тупость. Человек почти не включает в работу мимические мышцы лица, не жестикулирует – окружающим не очень понятно, какую эмоцию он вообще хочет передать. Но могут возникать и, напротив, сверхэмоциональные проявления – так называемый лобный юмор. В этом случае человек использует неадекватные, неуместные сравнения, агрессивные нетактичные шутки. Исследователи описали синдром, который назвали Witzelsucht, что дословно переводится с немецкого как «постоянное желание шутить». Вы, наверное, уже догадались о каком из примеров, описанных выше, идет речь.

При синдроме лобных долей часто страдает непроизвольное внимание. Человек не может долго концентрироваться на каком-то объекте и постоянно переключается на другие стимулы. Такое состояние еще называют «полевое внимание». Человек, к примеру, должен выполнять какую-то задачу, но пролетающая мимо муха тут же заставляет его прекратить деятельность и обратить все внимание на насекомое. Впрочем, это длится недолго. Если в другом конце комнаты запищит комар, человек моментально переориентируется на него, и так до бесконечности. Человек как будто пытается танцевать неизвестный ему танец, подстраиваясь к тому же под ритм постоянно меняющейся музыки.

Итак, мы разобрали важнейшие системы в мозге, осознали значение передних отделов коры головного мозга, увидели, к каким нарушениям внимания может привести синдром лобных долей.





Внимание человека




Во многих бизнес-школах на программах MBA преподаватели учат студентов тому, что самое важное в бизнесе и управлении – это внимание.

Парадоксально, но многие недооценивают важность внимания. Более того, зачастую мы попросту не хотим задействовать его так, как надо. С 1999 года Дэниел Саймонс проводил исследования, в которых испытуемым демонстрировали видеофрагмент игры в баскетбол. Перед просмотром им говорили, что нужно подсчитать количество передач мяча, совершенных членами команды в белых футболках. Другая команда, к слову, играла в черных футболках.

В видеофрагменте во время игры на поле появлялся человек в костюме медведя или гориллы (в зависимости от модификации теста). Когда видео заканчивалось, испытуемые предлагали свои варианты ответов. Обычно достаточно точные. Затем исследователи спрашивали участников, заметили ли они что-то особенное. Чаще всего их ответ был отрицательным.

Большинство людей не замечают человека в костюме гориллы. Это связано с такими свойствами нашего внимания, как переключаемость, устойчивость и объем. Нам тяжело обращать внимание сразу на большое количество объектов в единицу времени.

Похожие эксперименты в 1970-х проводил еще Ульрик Найссер – один из столпов когнитивной психологии. Только в его экспериментах появлялась девушка с зонтиком, а не горилла. Наблюдая за реакцией испытуемых, он пришел к выводу, что, если человек уже загружен какой-то задачей, дополнительный стимул (девушка с зонтиком) не считывается. Это явление назвали «слепота по невниманию».

Дэниел Саймонс пошел в своих экспериментах дальше. Он всячески их модифицировал. В одном из вариантов он даже предупреждал участников о том, что в игре появится горилла, а затем во время игры менял цвет занавеса, на фоне которого происходили действия. И что получалось в итоге? Испытуемые не замечали изменения цвета занавеса! И этот феномен уже назвали «слепота к изменению». Всем известная игра «Найди 10 отличий» основана именно на этом феномене: человек просто не замечает изменений, его внимание фокусируется на сходстве. Эти же свойства нашего внимания используют фокусники. В 2000-х годах даже был придуман специальный термин – «нейромагия».

Шло время, но психологи так и не могли объяснить, почему мозг обрабатывает информацию именно так и откуда вообще берутся подобные казусы восприятия. Был даже сформулирован короткий вопрос: мы смотрим не туда или мы смотрим не на то? В теории было понятно, что объем нашего внимания ограничен злосчастной формулой «5 ± 2», то есть мы можем удерживать не более семи объектов в единицу времени. На самом деле даже пять – уже много. Но все-таки механизм внутри мозга долго оставался непонятен.

Лишь благодаря методам фМРТ удалось разобраться в вопросе. Мы с вами уже знаем, что в мозге есть специальные зоны, анализирующие информацию о человеческих лицах. Также в парагиппокампальной извилине есть зона, распознающая изображения жилищ человека. Нейрофизиологи предположили, что, когда мозг не замечает изменения объекта (например, лица), в соответствующей области не должно быть изменения активности. Однако обнаружилась необычная закономерность. Ответы мозга в случаях, когда мы замечаем и не замечаем изменения, отличались не в специализированных областях (зона лиц, зона жилищ), а в структурах, связанных с неосознаваемой обработкой информации о местоположении объекта. Получается забавный парадокс: для того чтобы мы смогли осознать изменения, необходима работа системы неосознаваемого восприятия местоположения объектов.

Так возникает ошибка восприятия (слепота к изменению) из-за того, что мы смотрим не туда и не замечаем, что меняется в изображении на периферии нашего зрения. Но на самом деле, как мы увидим дальше, в этом парадоксе нет ничего удивительного, если разобраться в том, как устроено внимание.

Стоит отметить, что есть и другая распространенная ошибка восприятия – слепота к повторению. Мы не замечаем чего-то повторяющегося, если оно рядом. Причем не только в пространстве, но и во времени. К примеру, нам легко пропустить повторы слов (особенно коротких) в машинописных текстах. Поэтому так удобно, когда программы редактирования старательно подчеркивают нам волнистой линией повторяющиеся слова. Подчеркивание делает объект другим. Аналогична ситуация с однотипными объектами в реальности. Вы мельком увидели малознакомую красную машину на заднем дворе, отвернулись, а на ее место уже подъехала другая, но очень похожая на предыдущую красная машина. Когда вы повернетесь, с огромной вероятностью ваш мозг посчитает, что вы видите ту же самую машину. Вы стали жертвой ошибки восприятия. По всей видимости, если объект очень похож на другой, мы кодируем его туда же, где уже есть отображение предыдущего. Существует гипотеза, что 99 % информации, которую мы воспринимаем, мозг вообще отбросит. Ему важны изменения. Чтобы понять, как это происходит, давайте рассмотрим пример со сжатием видеопотока в компьютерных технологиях.

Когда профессиональная кинокамера снимает видео, она производит серию последовательных условных фотоснимков (кадров). Если камера снимает говорящего человека за столом, она будет делать как минимум 24 кадра в секунду, записывая изображение целиком на каждом из них. Но есть программы, сжимающие видео. Нам на компьютере или смартфоне совсем не обязательно видео уровня кинотеатра.

Программы «переделывают» видеопоток так, что записывается информация не о каждом кадре целиком, а лишь о произошедших изменениях. К примеру, человек сидит за столом все время в одной и той же позе, но у него шевелятся губы. И вот только шевеление губ программа и будет кодировать, а всю остальную информацию она как бы перетащит из предыдущего кадра. Нечто похожее осуществляет и наш мозг. Он так же реагирует на изменения, потому что ему нет смысла перерабатывать заново одни и те же картинки.

Вы можете взять любую картину или фотографию, посмотреть на нее в течение минуты, а затем отложить и попытаться воспроизвести хотя бы общую композицию. Поверьте, если вы не профессиональный художник (да даже если и он), вряд ли вы нарисуете все точь-в-точь как в оригинале. Мозг не кодирует информацию по пикселям, как компьютер. Об этом мы еще поговорим чуть позже.

Итак, наше внимание обладает удивительными свойствами, связанными с особенностями физиологии восприятия. Но даже несмотря на его уязвимые места, оно является незаменимым инструментом для решения самых разнообразных задач. Именно внимание позволяет нам не распыляться, фокусироваться на самом нужном, собирать действительно важную информацию и отфильтровывать информационный шум.