Креативный мозг. Как рождаются идеи, меняющие мир - Элхонон Голдберг

До относительно недавнего времени отсутствие интереса к субъективному определению значимости и его нейронным механизмам приводило к большой путанице в когнитивной нейробиологии. Это особенно актуально, когда речь заходит о модном, но смутном понятии «оперативная память». Как я говорил в своей предыдущей книге, «Новый управляющий мозг», а также в Главе 4 этой книги, нам может понадобиться обсуждение значимости для того, чтобы внести ясность в понимание оперативной памяти и ее нарушений после повреждения лобных долей. Только в последние десятилетия в исследованиях лобных долей у человека начали обращать внимание на «собственное» принятие решений, которое направляется субъективно определяемой значимостью2.

Как мы уже знаем, префронтальная кора и другие, тесно с ней переплетенные структуры особенно важны для определения значимости в сомнительных, не совсем понятных ситуациях, когда индивидуум решает, какой вариант выбрать из нескольких возможных. Оказывается, среди различных подразделений префронтальной коры особую роль в принятии решений о значимости играют орбитофронтальная кора (которую иногда называют вентральной) и тесно связанная с ней передняя поясная кора3. Дисфункция этих областей наблюдается при некоторых заболеваниях, характеризующихся нарушением определения значимости, например при шизофрении и лобно-височной деменции4. Также оказалось, что две эти области крупнее в левом, чем в правом полушарии головного мозга (рис. 5.1)5.

Рис. 5.1. Локальная асимметрия лобных долей. Сплошные черные области коры больше в левом полушарии; белые области больше в правом. (А) Дорсолатеральная; (В) Вентролатеральная; (С) Полюс лобной доли; (D) Вентромедиальная/ орбитофронтальная; (Е) Передняя часть поясной извилины.

Рис. из E. Goldberg et al., «Hemispheric Asymmetries of Cortical Volume in the Human Brain,» Cortex 49 [2013]: 200—10, адаптирован и печатается с разрешения

Поэтому может возникнуть соблазн предположить, что определение значимости особенно тесно связано с префронтальной корой левого полушария и, возможно, вообще со всем левым полушарием. Отсюда следует умозаключение, основанное на предпосылке «чем больше, тем лучше», и это может привести к очень сильному упрощению, почти недопустимому упрощению при выяснении функций такого величественного органа, как человеческий мозг. Однако все возрастающее количество морфометрических данных, полученных методом нейровизуализации, показали, что как ни упрощенно это может прозвучать, но взаимосвязь размера мозговой структуры и ее функции часто существует в действительности. Это имеет смысл, по крайней мере для меня, потому что мозг, в конце концов, представляет собой нейронную сеть, а компьютерные модели показали, что вычислительная мощность нейронной сети зависит, в определенной степени, от ее размера.

Мы узнаем больше о механизмах, которые мозг использует для познания, направляемого внутренней значимостью, когда изучим «сеть пассивного режима работы мозга», о которой уже упоминалось в Главе 4. Сеть пассивного режима лишь недавно привлекла внимание в результате двух серьезных изменений парадигмы когнитивной нейробиологии. Первым таким изменением стало понимание того, что сложные психические функции возникают не в изолированных областях мозга, но вследствие взаимодействия многих взаимосвязанных обширных сетей разных областей. Второе изменение в подходах произошло во многом благодаря Маркусу Рейчлу и его коллегам из университета в Сент-Луисе. Они обнаружили, что закономерности активации в равной степени интересны и когда мозг отдыхает, и когда он занят навязанной извне задачей познавательного характера6. Именно изменение парадигмы сделало возможным получение этих данных, и они привели к существенному пересмотру того, что мы имеем в виду под понятием «отдыхающий мозг». По-настоящему бездействующий мозг, вероятно, будет генерировать относительно случайные закономерности активации, но не это обнаружили нейробиологи. Оказалось, что возникает особая закономерность активации, затрагивающая орбитальную и медиальную области лобных долей, задний отдел поясной коры и некоторые участки теменных и височных долей. Эта сеть функционально взаимосвязанных областей мозга, с которой мы уже встречались в Главе 4, получила название «сеть пассивного режима работы мозга» (рис. 4.3)7.

Сеть пассивного режима иногда также называют «отрицательно направленной на задачу», но это не совсем правильное наименование, которое произошло из-за неверного понимания различия между внешней и внутренней значимостью. Сеть пассивного режима активна, когда мозг не занят решением задачи, навязанной извне. Но это состояние отнюдь не похоже на безделье или случайное блуждание. Напротив, мозг волен заниматься задачами познавательного характера по собственному выбору. Теперь занятиями мозга руководит внутренняя значимость. Особенно следует отметить, что сеть пассивного режима активна во время таких состояний, которые называют умственным блужданием. В этом состоянии мозг свободен от навязанных извне задач и ему доступна роскошь особого внимания к внутренним, созданным организмом приоритетам: это размышления о будущем, о прошлом, о себе и своих взаимоотношениях с другими. Можно даже сказать, что именно в таком состоянии индивидуум разрешает самые нетривиальные, даже экзистенциальные дилеммы и принимает особые решения8.

По всем этим причинам сеть пассивного режима справедливо переименовать в «сеть внутренней значимости», хотя в публикациях по нейробиологии термин «значимость» обычно приберегается для совершенно других сетей, например «сети выявления значимости» (СВЗ)9, о которой мы упоминали в Главе 4. Я бы оспорил и это название тоже, его неправильная формулировка проистекает из сомнительного использования слова «значимость». Та сеть, которую обычно называют «сетью выявления значимости», можно более точно описать как «сеть выявления новизны» или «сеть выявления изменений». То, что сеть пассивного режима далеко не произвольная, подтверждает тот факт, что она более выражена и отчетливо латерализована в левом полушарии, чем в правом10, и для нее характерна более эффективная организация в левой, чем в правой лобной доле11. Эти данные особенно интересны, если рассматривать их в контексте нашей дискуссии, поскольку они снова указывают на важнейшую роль левых префронтальных структур в познании, направляемом внутренней значимостью.

Таким образом, существует два «состояния мозга»: одно направляется условиями внешней задачи (сеть внешней значимости, «положительно направленная на задачу»), а другое – внутренним статусом организма (сеть внутренней значимости, «отрицательно направленная на задачу»). Взаимодействия этих двух состояний особенно интересны. При помощи новаторской методики «анализ динамических сетей на модели динамических графов» Джон Медалья и его коллеги из Университета Пенсильвании показали, что для нормального развития человека характерно увеличение количества времени, которое мозг проводит в этих двух состояниях, и упрощение перехода из одного состояния в другое. Ученые предположили, что эти изменения нервной системы в процессе развития соответствуют созреванию регуляторных функций. Оно начинается в детстве и продолжается в течение юности до начала зрелого возраста12.