нейрофизиология. Человеческий мозг От аксона до нейрона_Айзек Азимов_2003. Азимов Айзек А35 Человеческий мозг. От аксона до нейрона Пер с англ. А. Н. Анваера. М. Зао центрполиграф, 2003. 461 с. Isbn 5952404707 Из этой замечательной книги вы узнаете о строении и тайнах центральной нервной системы человека,
 Скачать 1.47 Mb.
|
В ЦАРСТВЕ РАЗУМА И ВНЕ ЕГОПравомочно ли сравнивать человека и животное по способности совершать относительно простые действия по выходу из ловушек или поискам пропавших предметов? Можно ли обобщить способность искать пропавший гривенник и способность прочесть книгу? (Этого не может сделать ни одно животное, за исключением человека.) Тем не менее, некоторые психологи уверены, что животные тоже могут это делать. Бихевиористы, самым ярким представителем которых является американский психолог Джон Броудас Уотсон, склонны рассматривать всякое обучение в свете выработки условных рефлексов. Условный рефлекс отличается от прочих рефлексов тем, что в его выработке участвуют полушария большого мозга. Но это тоже не обязательное условие, потому что условные рефлексы вырабатываются и у децеребрированных животных не хуже, чем у животных с иптактным головным мозгом. Если на животное воздействовать небольшим разрядом электрического тока, приложенным к ноге, в сочетании со звонком, то животное с нетронутым мозгом со временем приучится отдергивать ногу только на звонок. Децеребрированное животное отвечает при этом общей реакцией избегания. Если в процесс выработки условного рефлекса вовлекается головной мозг, то разумно было бы предположить, что чем сложнее устроен этот последний, тем более сложными и многоступенчатыми будут условные рефлексы. В действительности у млекопитающих условные рефлексы могут быть настолько сложными, что многие психологи предпочитают говорить в данном случае об обусловленных ответах. Совокупность обусловленных ответов образует стереотип поведения. Для осуществления условных рефлексов может быть задействовано все больше и больше нейронов, включенных в сети рефлекса, что создает предпосылки для усложнения условного ответа. В памяти откладывается все больше единиц хранения, что позволяет осуществлять метод проб и ошибок мысленно, а не в реальной действительности физического мира. Учитывая достаточную емкость памяти для хранения отдельных единиц и достаточное пространство для создания множественных связей между нейронами, мы можем допустить, что ничего больше не надо для того, чтобы объяснить всю сложность и многогранность поведения человека. Ребенок смотрит на букву «Б» и начинает связывать ее с определенным звуком. Он смотрит на буквосочетание «сок» и связывает его с неким словом, которое он уже несколькими годами раньше связал в определенным предметом. Порождение речи и письмо, таким образом, представляются нам сложными условными рефлексами, так же как печатание на машинке, строгание и масса других механических навыков. Человек способен к этим вещам не потому, что у него есть то, чего нет у других животных, но только потому, что у него есть то же самое, но в большем количестве. Можно настаивать на том, что даже высшие способности человека - способность к научному и художественному творчеству и логическим выводам - можно свести к методу проб и ошибок и выработке условных рефлексов. Джон Ливингстон Лоус в своей книге «Дорога в Хападу» тщательно проанализировал поэму Сэмюэля Тэйлора Кольриджа «Хубла Хан». Лоус смог показать, что в действительности каждую фразу и слово поэмы можно соотнести с опытом Кольриджа или с каким-либо событием его прошлого. Мы можем представить себе, как Кольридж в уме собирает вместе фрагменты слов и идей, выискивая их в гигантском калейдоскопе сознания, выбирает лучшие, на его взгляд, комбинации и записывает их на бумагу, конструируя из них поэму. Тот же самый старый добрый способ проб и ошибок. В самом деле, Кольридж признался, что поэма, строка за строкой, пришла ему в голову во сне. Вероятно, во сне его мозг, не занятый рутиной повседневных дел, мог, не отвлекаясь на посторонние шумы, более свободно заниматься игрой в промахи и попадания. Если мы представим себе такое положение вещей, то должны будем допустить, что в мозгу человека существуют области, которые не воспринимают непосредственно ощущений, а занимаются исключительно ассоциациями, ассоциациями и еще раз ассоциациями. Действительно, так оно и есть. (Именно существованию таких ассоциативных областей, которые занимаются не непосредственно поступающей информацией, обязаны мы утверждениям о том, что человек использует свой мозг только на одну пятую часть его возможностей, что не соответствует истине. Точно с таким же основанием мы могли бы предположить, что строительная фирма использует только одну пятую часть своих сотрудников для возведения небоскреба, так как только одна пятая часть участвует непосредственно в возведении металлических конструкций, заливке бетона, прокладке электрических кабелей и сантехнических коммуникаций. При этом не принимаются в расчет руководители, секретари, клерки, инженеры, чертежники, бригадиры и прочие. По аналогии можно сказать, что значительная часть мозга исполняет функции белых воротничков, и если посчитать эту работу, а ее надо считать, то выяснится, что человек использует все наличные возможности своего мозга.) Так, область, расположенная поблизости от слуховой области, в височной доле, называется слуховой ассоциативной областью. Там звуки ассоциируются с физическими феноменами прошлого опыта. Громкий рокот может ассоциироваться с представлением о тяжелом грузовике, отдаленном громе или, если отсутствует прошлый опыт, то ни с чем вообще. (Такие не образующие ассоциаций впечатления больше всего пугают людей.) Есть также зрительная ассоциативная область, расположенная в затылочной доле и окружающая зрительную кору, и соматосенсорная ассоциативная область, расположенная позади соматосенсорной коры. Различные сенсорные ассоциативные области координируют свои функции в части головного мозга, расположенной поблизости от начала боковой борозды левого полушария мозга. В этой области сходятся вместе слуховые, зрительные и соматосенсорные ассоциативные области. Эта высшая ассоциативная область часто называется гностической областью, то есть познавательной областью. Эти обобщающие ассоциации передаются в область, расположенную непосредственно кпереди от гностической. Эта последняя называется идеомоторной областью1, которая отвечает за адекватный ответ на возникшие ассоциации. 1 Гностическая и идеомоторная области функционируют как единое целое только в пределах одного полушария - обычно левого, - хотя в десяти процентах случаев они находятся в правом полушарии. Как я уже упоминал, существование доминирующего полушария гарантирует от разночтений в интерпретации ассоциаций, которые могли бы возникнуть в противном случае, то есть если бы каждое полушарие располагало бы своей «исполнительной системой». Полученная информация передается в премоторную зону (расположенную непосредственно впереди от моторной зоны лобной доли), которая координирует мышечную активность, необходимую для выполнения желаемых действий. Эта активность направляется двигательной корой. Если принять во внимание все ассоциативные области коры головного мозга - чувствительные и моторные области, то останется одна часть головного мозга, которая, по-видимому, не обладает какой-либо четко очерченной и легко определимой функцией. Эта область расположена в лобной доле кпереди от моторной и премоторной области и называется поэтому префронтальной долей. Отсутствие очевидной функции дало основание называть эту часть мозга «молчаливой областью». Когда вместе с опухолями хирурги удаляют часть префрональной зоны, это практически никак не сказывается на поведении человека. Однако нет также оснований считать префронтальную долю бесполезным скоплением нервной ткани. Более того, существует тенденция считать эту область наиболее важной частью головного мозга. Вообще в эволюционном развитии все более сложные части центральной нервной системы мозга добавлялись именно к передней части конечного мозга. В процессе продвижения от примитивных хордовых (миног) до подтипа позвоночных мы видим прогресс от неспециализированной нервной трубки до трубки, у которой передний конец развился в головной мозг. Продвигаясь дальше по классам позвоночных выше и выше - от рыб до млекопитающих, наибольшему развитию подвергается именно передняя часть головного мозга. Именно в этом сказывается его доминирующая роль. Прослеживая развитие головного мозга от насекомоядных до приматов, а в пределах отряда приматов - от обезьян до человека, мы видим, как неуклонно развивается и усложняется именно самый передний конец мозга - его лобная доля. У ранних гоминид, даже после того, как мозг достиг размеров, характерных для современного человека, лобные доли продолжали развиваться. У неандертальского человека мозг имел такой же вес, как у нас с вами, но лобные доли мозга современного человека увеличились за счет уменьшения затылочных долей, так что вес мозга остался прежним, но распределение веса изменилось. Легко допустить, что префронтальная доля не бесполезный придаток, а запасное хранилище ассоциаций, венец головного мозга, его миниатюрная копия. Еще в 30-х годах XX века португальскому хирургу Антониу Эдгашу Монижу пришло в голову, что, если душевнобольной пациент не в состоянии справляться более со своими агрессивными эмоциями, когда обычное психиатрическое лечение и физические методы воздействия не могут помочь, то поможет только одно радикальное вмешательство - отделение лобной доли от остальных частей мозга. Казалось, что эта операция отсечет ненужные ассоциации больного, которые образовались в его поврежденном сознании. Учитывая, что эти ассоциации приводят к душевному нездоровью, то они более вредны, чем полезны и их устранение станет благом для пациента. Впервые такая операция была выполнена в 1935 году. В ряде случаев фронтальная лоботомия, как было названо новое вмешательство, действительно оказалась полезной. За свое открытие Мониж в 1949 году получил Нобелевскую премию. Однако операция так и не стала популярной и вряд ли когда-нибудь станет таковой. Изменения личности, развивающиеся после нее, часто почти так же тяжелы, как и проявления заболевания, которое была призвана излечить операция. Даже если допустить, что точка зрения бихе-виористов верна в принципе и что хотя все люди ведут себя достаточно сложным образом, все их поведение может быть сведено к механическим паттернам взаимодействия нервных клеток и гормонов1, нам все равно придется ответить на вопросы, подвергающие сомнению верность такого подхода. 1 Действительно, это очень трудно отрицать, так как нервные клетки и гормоны - это единственные известные на сегодняшний день физико-химические медиаторы, управляющие поведением. Если мы не постулируем существование каких-то феноменов помимо физико-химических (например, чего-нибудь подобного «абстрактному разуму» или «душе»), то нам придется довольствоваться поиском ответов на вопросы, касающиеся высших форм человеческого поведения в пределах физической и химической его регуляции, то есть в той же области, в которой мы исследуем поведение низших животных. Предположим, что мы удовлетворились тем, что Кольридж построил поэму «Кубла Хан» методом проб и ошибок. Сильно ли это нам поможет? Если все действительно так просто, то почему каждый из нас не может написать эквивалент «Кубла Хана»? Как смог Кольридж выбрать именно такой рисунок стиха из бесчисленного множества рисунков, присутствовавших в калейдоскопе его сознания, и создать прекрасную поэму за столь короткий отрезок времени? Видимо, нам следует углубиться в такие бездны, куда нас вряд ли смогут привести туманные фразы вроде «метода проб и ошибок». Короче, по мере прогрессирования изменений наступает такой момент (иногда очень острый момент), когда меняется внешний вид и строение, когда разница в степени переходит в разницу вида, то есть когда количество внезапно, скачком, переходит в иное качество. Можно привести такую аналогию из физических паук. Давайте рассмотрим лед. Его структура хорошо выяснена па молекулярном уровне. Если нагревать кусок льда, то его молекулы начнут колебаться со все большей амплитудой до тех пор, пока при достижении определенной температуры энергия колебаний не станет больше сил межмолекулярных связей. Молекулы потеряют упорядоченность и распределятся равномерно по объему. Это называется изменением фазового состояния; лед тает и превращается в воду. Молекулы в жидкой воде те же, что в твердом льду, и можно установить законы, которые окажутся верными как для молекул воды, так и для молекул льда. Однако фазовый переход настолько стремителен, что имеет смысл описывать поведение воды и льда в разных понятиях. Например, воду надо отнести к другим жидкостям, а лед к твердым телам. Точно так же, когда процесс поиска мысленным методом проб и ошибок становится столь сложным, как у человека, то не стоит с этого момента пытаться анализировать деятельность сознания в понятиях бихевиоризма1. 1 Теория Уотсона, игнорирующая явления сознания и сводящая поведение к физиологическим реакциям. (.Примеч. ред.) Какая форма интерпретации подходит для этого процесса, увы, до сих пор неясно. Концепцию фазового перехода можно также использовать для ответа на вопрос о природе пропасти, отделяющей человека от других живых существ. Поскольку дело тут не в одном разуме, за этим феноменом должно стоять что-то еще. Фазовый переход, видимо, имеет место не в тот момент, когда на сцену выступает разум как таковой, а в тот момент, когда способность к разумному суждению переходит в своей интенсивности определенную точку. Эта точка, как разумно было бы предположить, находится в том месте, в каком разум становится достаточно сложным для образования абстракции. Эта точка соответствует такому состоянию сознания, когда на место понятий и концепций становятся символы, которые, в свою очередь, олицетворяют собой совокупности предметов, действий или качеств. Звук «стол» представляет не просто какой-то конкретный стол, но концепцию «всех столоподобных предметов», концепцию понятия, не имеющего конкретного воплощения. Стол вообще физически не существует. Таким образом, звук «стол» - это абстракция абстракции. Как только становится возможным воспринять абстракцию и представить ее звуком, становится возможным общение на таком уровне сложности и значимости, какие невероятны при другом положении вещей. Также, по мере развития моторных областей, становится возможным произнести индивидуальный звук для каждого из огромного количества понятий, доступных для выражения индивидами. Кроме того, в мозге должно быть достаточно места для хранения единиц информации, необходимой для надежного поддержания ассоциаций между звуками и концепциями, для чего индивид должен обладать мозгом достаточной сложности. Таким образом, речь, а не разум, является тем водоразделом, той критической точкой перехода, который отделяет людей от нелюдей. Как я уже указывал, существование человеческой речи означает, что накопление опыта и выводы из него не являются больше достоянием одного индивида. Опыт передается другим, и племя становится мудрее и опытнее каждого отдельного своего члена. Более того, опыт объединяет племена как во времени, так и в пространстве. Каждое поколение не должно теперь набивать шишки, познавая мир заново, как это должны делать другие животные. Родители могут передать ребенку свою мудрость не только примером, по и в словесной форме, с помощью рассказа о каких-то понятиях и правилах. Можно передать следующему поколению не только факты и методы, но также мысли и выводы. Возможно, пропасть между нами и остальными живыми существами окажется не так широка, если бы мы больше знали о наших человекообразных предках, которые, вероятно, представляли собой ступени, заполнявшие пропасть. К сожалению, мы ничего не знаем об этих существах. Мы не можем даже сказать, на какой стадии развития и у какого вида гоминид произошел фазовый переход. Если верно, что дельфины обладают способностью к речи, такой же сложной, как речь человека, то мы - не единственный вид, у которого в сознании произошел фазовый переход. Окружающая среда 1 в океане настолько отличается от земных условий существования организмов, что последствия такого фазового перехода могли оказаться совершенно другими. У дельфина может быть разум, не уступающий по сложности человеческому, но в вязкой и темной среде океана дельфин обречен иметь обтекаемую форму и слух, развитый намного лучше зрения. Человек стал человеком не только благодаря разуму. Он стал человеком благодаря сочетанию разума и глаз, разума и рук, и если принять во внимание все три этих фактора, то мы остаемся единственным в природе созданием, преодолевшим точку фазового перехода. |