Мозг и его потребности. От питания до признания - Вячеслав Дубынин

Кот и крыса долго жили вместе в одной клетке и практически стали друзьями. Однако, когда ученые вживили электрод в миндалину кота, ее стимуляция вызывала нападение на крысу. В момент стимуляции миндалины агрессивная реакция появлялась внезапно, причем это было не пищевое поведение, а очевидная программа ярости. В результате кот наносил характерный смертельный укус в основание шеи крысы.

У хищников присутствует врожденная программа нанесения такого укуса. У крысы она тоже есть, только крыса так убивает мышь, и это проявление того, что в теории эволюции называют «межвидовой конкуренцией» (по той же причине крупная собака атакует кошку).

Рис. 8.1. На фазе запуска агрессивного поведения миндалина функционирует как центр, собирающий сенсорные сигналы, которые поступают непосредственно через таламус (врожденно значимые, 1) либо после обработки в коре больших полушарий (2). На следующем этапе миндалина активирует гипоталамус, а также способна запустить поведенческие реакции (через ассоциативную лобную кору, 3)

Если у человека миндалина повреждается, например возникает опухоль либо происходит инсульт, то возможны серьезные нарушения агрессивного поведения. В этом случае порой возникают агрессивно-маниакальные состояния, иногда с сексуальной окраской. Подобные повреждения миндалины требуют серьезного лечения, поскольку такой человек становится потенциально опасен для окружающих. Особенно если это сопряжено, например, с наличием «эпилептиформного» (сходного с эпилептическим) очага возбуждения, который периодически неконтролируемо активирует миндалину. Тогда все поведение «взрывается» в настолько агрессивной форме, что для приведения пациента в норму нужны сильнодействующие лекарственные препараты (как правило, нейролептики).

В последнее время в клинику входят технологии, которые позволяют вживлять электрод в миндалину, но не стимулировать ее, а, напротив, подавлять ее активность. Очевидно, что в течение первой половины XXI века такие нейроимпланты будут получать все более широкое распространение. Тогда человек, у которого есть соответствующие клинические показания (в том числе эпилептический очаг или очаг тяжелой депрессии, которые не удается сдерживать с помощью обычной фармакотерапии), будет получать некую коробочку с кнопкой. Когда пациент будет ощущать, что деятельность его мозга «выходит из-под контроля», он сможет эту кнопку нажимать, контролируя уровень активности соответствующего отдела мозга за счет электрических импульсов (а не за счет лекарственных препаратов). Подобные импульсы может, конечно, запускать и специализированная компьютерная программа, встроенная в нейроимплант, как это уже сейчас успешно делают кардиостимуляторы.

Есть сенсорные стимулы, которые по врожденным механизмам запускают реакцию нападения, а также сигналы, которые мы по ходу жизни научились идентифицировать как провоцирующие агрессивный ответ.

Например, паукообразные и многоножки для многих животных являются врожденно значимыми «пусковыми стимулами» проявлений агрессии. Когда, скажем, обезьяна что-то подобное видит, то через таламус зрительная информация идет прямо в миндалину, и включаются врожденные поведенческие программы «бей» или «беги». А если мозг врожденно не идентифицировал такое членистоногое как потенциально опасный объект, то можно легко научить его это делать. Тогда сигнал будет проходить через зрительную кору, центры памяти, но тоже в конце концов достигнет миндалины. В этом случае агрессию (и панику) контролировать легче.

Самым очевидным стимулом, ведущим к возникновению агрессии, является, конечно, боль. Появление болевого сигнала говорит о том, что происходит повреждение клеток, тканей, и с этим нужно срочно разбираться.

Лобная кора должна выбрать и запустить поведенческую программу, позволяющую решить проблему, избавиться от неприятностей, от боли или конкурента, отбить пищу, территорию, совершить другие важные действия. На следующем этапе лобная кора, дав «добро» определенному поведению, должна узнать, насколько успешно все сработало, например убежал противник или не убежал.

Если животное пугает конкурента, то ему нужен постоянный сенсорный анализ ситуации, которая может очень быстро меняться. Например, кот оскалил зубы, распушился и смотрит, как его оппонент отреагировал – тоже оскалился или, может, пугливо отодвинулся назад. И в зависимости от этого паттерн поведения нашего кота будет меняться, он будет наращивать давление, наступать или, наоборот, себя сдерживать. Тонкости подобного взаимодействия с окружающим миром отслеживают сенсорные системы, которые передают информацию к центрам памяти и поясной извилине (рис. 8.2).

Рис. 8.2. Миндалина (1), влияя на ассоциативную лобную кору (АЛК, 2), способствует запуску поведенческих программ, результаты выполнения которых оцениваются сенсорными зонами (3). В поясной извилине (4) происходит сравнение реальных и ожидаемых результатов поведения, после чего сигналы поступают к гипоталамусу (5), другим центрам эмоций и подкрепления, а также к АЛК. Данный контур повторно многократно срабатывает при выполнении длительных многоэтапных программ. Кроме того, агрессивные компоненты поведения могут присоединяться к программам, если в ходе их выполнения возникают заметные отрицательные эмоции.

Меткой (6) показана область на границе поясной извилины и АЛК, которая наиболее активна при сложном многоальтернативном выборе путей реализации очередного этапа программы

Задача поясной извилины состоит в данном случае в том, чтобы сравнить ожидаемые и реальные результаты поведения. Например, кот оскалил зубы и ожидает, что противник испугается. И тот испугался! Поясная извилина радостно сообщает об этом ассоциативной лобной коре. Кот понимает, что все идет хорошо, его уже боятся и, возможно, еда вскоре будет его. Когда все идет нормально, сигнал уходит в гипоталамус и другие центры положительных эмоций (голубое пятно, n. accumbens), боевой азарт охватывает кота все сильнее. Но может быть и обратная ситуация: противник оказался крупным, агрессивным и вовсе не собирается отступать. Тогда поясная извилина кричит: «Ой, что-то пошло не так!» – и сигнал от нее опять уходит к гипоталамусу, островковой коре, которые генерируют отрицательные эмоции, а перед лобной корой ставится вопрос: «Шеф, будем дальше зубы скалить или какой-то другой вариант попробуем? Убежим, например?» В этом случае от лобной коры требуется максимально оперативный просчет развития ситуации и возможное изменение программы.

Чаще всего, когда проводят эксперименты с функциональной ядерно-магнитной томографией (фМРТ) и принятием решений, зоны поясной извилины и ассоциативной лобной коры (вентромедиальной, дорсолатеральной) активируются очень явно. Технология фМРТ основана на том, чтобы увидеть наиболее возбужденные, интенсивно потребляющие кислород области мозга. Участок на стыке поясной извилины и ассоциативной лобной коры в ситуациях выбора поведенческих программ крайне активен, поскольку все время идет обмен информацией между данными структурами (см. метку 6 на рис. 8.2). Можно реально наблюдать, как происходит сравнение реальных и ожидаемых результатов, принимается решение о том, продолжать программу или менять.