Область мозга отвечающая за чувства

СТРУКТУРЫ МОЗГА, РЕАЛИЗУЮЩИЕ ФУНКЦИИ ЭМОЦИЙ

Результаты нейрофизиологических экспериментов показывают, что потребности, мотивации и эмоции имеют различный морфологический субстрат. Так, при стимуляции зон самораздражения латерального гипоталамуса градуально нарастающим электрическим током поведенческие реакции крысы всегда имеют одну и ту же последовательность. Слабое раздражение вызывает генерализованное поисковое поведение без обращения к находящимся в камере целевым объектам – пище, воде, педали для самораздражения. При усилении интенсивности тока животное начинает есть, пить, грызть и т.п. По мере дальнейшего усиления тока возникает реакция самораздражения с сопутствующими мотивационными эффектами, а затем – только самораздражение. Введением определенных фармакологических веществ в зоны самораздражения можно избирательно повлиять на мотивационные и эмоциональные компоненты поведения, например ослабить стремление животного к пище, не изменив объем ее поглощения в случае контакта [Ikemoto, Panksepp, 1996].
В зонах самораздражения латеральной преоптической области и латерального гипоталамуса зарегистрирована активность нейронов, специфически изменяющих свою активность при мотивационных и эмоционально позитивных состояниях, вызываемых электрическими и натуральными стимулами, изменением уровня пищевой и водной мотивации. Нейроны первого типа (мотивационные) обнаружили максимум активации при силе тока, вызывающей мотивационное поведение, и тормозили свою активность при снижении уровня естественной мотивации. Нейроны второго типа (подкрепляющие) достигали максимума активации при стимуляции силой тока, вызывающей самораздражение, и активировались при насыщении. Мотивационные и эмоционально позитивные состояния находятся между собой в конкурентных отношениях и вызывают противофазные перестройки нейронов первого и второго типов [Зайченко и др., 1995].
Как показали эксперименты Н.Г. Михайловой и М.И. Зайченко в лаборатории П.В. Симонова, нейроны этих двух типов по-разному участвуют в реализации классических и инструментальных оборонительных условных рефлексов у крыс, когда условный сигнал (свет) сочетается с эмоционально негативным внутримозговым раздражением дорзолатеральной покрышки. На рис. 7.1 представлены изменения импульсной активности мотивационных (наверху) и позитивно подкрепляющих (внизу) нейронов латерального гипоталамуса при осуществлении условных оборонительных рефлексов: классического, избавления и избегания. Столбики последовательно показывают частоту разрядов за 5 с до условного стимула, при действии света, при действии света совместно с током и после выключения стимулов. Как следует из рисунка, осуществление классического условного рефлекса и реакции избавления сопровождается усилением активности мотивационных нейронов и подавлением импульсации подкрепляющих. Только хорошо выработанная реакция избегания, при которой крыса перестает получать наказание электрическим током, ведет к усилению активности позитивно подкрепляющих нейронов. Эти данные позволяют ответить на давно обсуждаемый в литературе вопрос: что именно служит подкреплением инструментальных оборонительных рефлексов? В случае классических рефлексов и реакций избавления подкреплением служит эмоционально негативное состояние страха. При успешном осуществлении реакции избегания в процесс вовлекается механизм положительных эмоций.

Рис.7.1 . Изменения импульсной активности нейронов латерального гипоталамуса крыс при осуществлении оборонительных условных рефлексов — классического (1) избавления (2) и избегания (3). По вертикали — средняя частота разрядов в процентах к фону. I — мотивационная. II — позитивно подкрепляющая группа нейронов. Столбики последовательно представляют частоту разрядов за 5 с до включения стимулов, при действии условного света, при действии света и тока, после выключения стимулов. Одна звездочка — р меньше 0,05; две звездочки — р меньше 0,01
Оборонительные реакции нападения или бегства приурочены к различным структурам гипоталамуса. Стимуляция пунктов медиального гипоталамуса вызывающая оборонительные реакции кролика, ведет к возрастанию количества пар скоррелированно работающих нейронов зрительной и сенсомоторной коры, причем опережение разрядами нейронов последней разрядов нейронов зрительной коры достигает 120 мс. Этот факт можно рассматривать как своеобразную подготовку зрительной области к восприятию значимых для оборонительного поведения сигналов по механизму обратных связей Э.А. Асратяна или реинтеринга Дж.Эделмена [Павлова и др., 1995].
Вовлечение эмоционально-позитивных структур в реализацию реакций избегания (но не избавления!) позволяет понять, почему сам факт активного сопротивления неблагоприятно сложившейся ситуации (например, возможность для фиксированной на спине крысы кусать палочку) достоверно ослабляет объективно регистрируемые проявления стресса.
Ранее уже говорилось о том, что влияние эмоций на поведение определяется отношением животного к своему эмоциональному состоянию, причем подчинено принципу максимизации положительных эмоций и минимизации отрицательных. Этот принцип реализуется влиянием мотивационно-эмоциональных структур гипоталамуса на информационные (когнитивные) и организующие движение отделы новой коры, о чем свидетельствует анализ пространственной синхронизации электрической активности мозговых структур при самостимуляции крыс слабым постоянным током [Pavlygina et al., 1976].
На рис 7.2 отображен процент случаев регистрации значимой когерентности (Р ПФК – положительные эмоции; ПФК > ЛФК – отрицательные эмоции. При подаче субъекту неосознаваемых (невербализуемых) стимулов правое полушарие более чувствительно к эмоционально отрицательным, а левое – к эмоционально положительным.
В упомянутых работах остался без ответа вопрос о том, чем определяется специфика левой и правой фронтальной коры в генезе положительных и отрицательных эмоций? Было бы упрощением предполагать, что в этих двух мозговых образованиях непосредственно локализованы «центры» соответствующих эмоций. Согласно потребностно-информационной теории эмоций положительная эмоция возникает, когда имеющаяся информация превышает прогностически необходимую, а отрицательная – когда необходимая больше имеющейся. Если сопоставить эти неравенства с неравенствами В. Геллер, приведенными ранее, то можно сделать вывод о преимущественной связи ПФК с прагматической информацией, необходимой для удовлетворения потребности, т.е. приобретенной ранее и хранящейся в памяти, а ЛФК – с информацией, имеющейся в данный момент, которая поступила недавно. Это предположение имеет ряд экспериментальных доказательств.
Судя по электрической активности мозга, на первом этапе выработки классического условного рефлекса у собак преобладает левое полушарие, а по мере его закрепления – правое. Аналогичные данные получены и у человека с помощью позитронно-эмиссионной томографии. Ранее мы уже приводили данные о том, что возникновение мотивации сопровождается повышенной активностью передних отделов левого полушария. Вся совокупность полученных в настоящее время данных позволяет утверждать, что «закон Геодакяна» [Геодакян, 1992] о формировании в процессе эволюции новых функций первоначально в левом полушарии с последующим их перемещением в правое справедлив не только для филогенеза, но и для процесса индивидуального обучения. Именно учет специфики информационных (когнитивных) функций, осуществляемых левым и правым фронтальным неокортексом, позволяет ответить на вопрос о латерализации положительных и отрицательных эмоций и о той роли, которую эти мозговые структуры играют в генезе эмоциональных состояний.
Исключительно велика коммуникативная функция эмоций – порождение и восприятие выражения эмоций в мимике, голосе, физических характеристиках речи. По мнению ряда исследователей, около 90% эмоционального общения происходит на неречевом (несемантическом) уровне. При восприятии речи независимо от ее содержания мы можем судить об эмоциональном состоянии партнера (например, об аффектах тоски или тревоги) по таким показателям, как средняя длительность чистой речи, продолжительность пауз, отношение времени пауз к общему времени высказывания и скорость артикуляции [Фролов и др., 1994]. Подчеркнем, что оценка эмоционального состояния партнера по его мимике имеет собственный мозговой механизм, отличный от механизма идентификации партнера. Так двухстороннее повреждение височной коры нарушает узнавание знакомого лица, а одностороннее повреждение правой височной области достаточно для нарушения распознавания эмоциональной экспрессии. Двухстороннее повреждение миндалин, напротив, препятствует распознаванию мимики страха, не влияя на идентификацию знакомых и незнакомых лиц [Adolphs et al., 1995], а также интонационных признаков страха и гнева.
В процессах порождения и восприятия эмоциональной мимики мы вновь встречаемся с функциональной асимметрией мозга. Эмоциональное состояние субъекта преимущественно отражается на мимике левой половины лица, что свидетельствует о преобладающей активности правого полушария. Аналогичные данные получены и в опытах на макаках, что указывает на общность обнаруженной закономерности для всех приматов. Естественно, что эмоции распознаются лучше на фотографиях лиц, составленных из двух левых половин изображения. Правое полушарие (его центральная височная область) преобладает и при восприятии эмоциональной мимики. Правда, тщательно выполненное исследование обнаруживает достаточно сложную и динамичную картину взаимодействия полушарий при опознании эмоциональной лицевой экспрессии. При правильном опознании выражений радости, печали или эмоционально нейтральных лиц последовательно активируются фронтальная кора правого полушария, а затем – фронтальная кора левого. При ошибочных опознаниях активация левого полушария опережает активацию правого [Михайлова и др., 1996].
Завершая обзор взаимодействия передних отделов новой коры, гиппокампа, миндалины и гипоталамуса, мы приходим к выводу о том, что оно необходимо и достаточно для организации поведения в системе координат «потребности – вероятность их удовлетворения» с вовлечением механизмов, реализующих регуляторные функции эмоций. Что касается согласованной деятельности этих структур, то к ним в полной мере относится глубокая мысль А. А. Ухтомского о том, что «соподчинение физиологических приборов в порядке их нервной увязки есть процесс вынужденный и не предполагает для себя вмешательства какого-либо дополнительного, специального «координирующего центра» [Ухтомский, 1954].
На рис. 7.5 представлена схема взаимодействия мозговых структур в процессе организации поведенческого акта. Внутренние (метаболизм) и внешние (боль, запах и т.п.) побуждающие стимулы активируют мотивационные структуры гипоталамуса (ГТ), который, в свою очередь, активирует гиппокамп (ГИП) и передние отделы новой коры. Благодаря гиппокампу широкий круг внешних стимулов усиливает доминантное состояние. В случае совпадения этих стимулов с действием подкрепляющих факторов гиппокамп оказывается первым местом «встречи» сочетаемых афферентаций. При сформированном поведенческом акте в результате совместной деятельности гиппокампа и фронтальной коры (ФК) отбираются те внешние стимулы или их энграммы, которые ранее сопровождались удовлетворением данной потребности. Путем сопоставления мотивационного возбуждения с наличными стимулами и с энграммами, извлеченными из памяти, в миндалине (М) формируется эмоциональная окраска этих стимулов и энграмм, что ведет к выделению доминирующей мотивации, подлежащей первоочередному удовлетворению. Сложившаяся во фронтальной коре программа поступает в базальные ганглии, где путем взаимодействия с теменной корой вписывается в пространственные координаты предстоящего двигательного акта. Отсюда через моторную кору возбуждение поступает на эффекторные органы, реализующие целенаправленное поведение.

Рис. 7.5. Схема взаимодействия мозговых структур в процессе организации поведенческого акта: ФК– фронтальная кора; ГИП– гиппокомп; М– миндалина; ГТ– гипоталамус; сплошные линии – информационная афферентация, пунктирные – мотивационные влияния, точечные – эмоционально окрашенная афферентация
Исследование последствий хирургического, иммунологического или фармакологического выключения подробно описанных ранее мозговых образований привело к представлению о том, что индивидуальные особенности соотношения «информационной» системы (фронтальная кора и гиппокамп) с «мотивационной» системой (миндалина и гипоталамус) лежат в основе параметра экстра-интроверсии. Соотношение систем «фронтальная кора – гипоталамус» и «гиппокамп – миндалина» определяет другой параметр индивидуальных особенностей поведения, близкий по своим характеристикам параметру невротицизма – эмоциональной стабильности (рис. 7.6). Гипотеза о том, что отношения между так называемой информационной системой (неокортекс и гиппокамп) и мотивационной системой (миндалина и гипоталамус) представляют биологический субстрат интроверсии – экстраверсии и что отношения между новой корой и гипоталамусом, с одной стороны, и гиппокампом и миндалиной, с другой, формируют основу невротицизма, получила признание. Причем считается, что хотя эти идеи извлечены главным образом из опытов на крысах, они определенно обеспечивают достоверность концепции [Orebeke, 1988].

Рис. 7.6. Гипотетическая схема зависимости параметров интро-экстраверсии и эмоциональной стабильности – невротицизма от индивидуальных особенностей взаимодействия мозговых структур

Добавить комментарий Отменить ответ

Для отправки комментария вам необходимо авторизоваться.

Источник

Эмоциональная карта мозга: где живут наши чувства?

​​​​​​​Как связаны эмоции, чувства — и наш мозг? Одинаково ли это происходит в мозгу мужчин и женщин? Мы постараемся составить «эмоциональную карту мозга», чтобы понять, чем мы чувствуем, отчего гнев похож на счастье и почему человек не может жить без нежных прикосновений.

Вина и стыд: височные доли

​​​​​​​Нам легко понять, как память или счет могут быть процессами, протекающими в головном мозгу. Однако с чувствами все не так гладко — отчасти потому, что в речи мы используем фразы вроде «разбить сердце» для описания грусти или «залиться краской» для описания стыда. И все же чувства — это явление из области нейрофизиологии: процесс, проходящий в тканях главного органа нашей нервной системы. Сегодня мы может отчасти оценить его, благодаря технологии нейровизуализации.

В рамках своих исследований Петра Михль и несколько ее коллег из Университета Людвига-Максимилиана в Мюнхене недавно сделали серию МРТ-снимков. Они стремились найти зоны мозга, которые отвечают за нашу способность чувствовать себя виноватыми или пристыженными. Ученые выяснили, что стыд и вина, похоже, являются соседями по «кварталу», хотя для каждого из этих чувств и предусмотрена своя анатомическая область.

Специалисты попросили участников эксперимента вообразить, будто они ощущают вину или стыд, и в обоих случаях это активировало височные доли мозга. При этом стыд задействовал в них переднюю поясную кору, которая следит за внешней средой и сообщает человеку об ошибках, и парагиппокампальную извилину, ответственную за запоминание сцен из прошлого. Вина, в свою очередь, «включала» латеральную затылочно-височную извилину и среднюю височную извилину — центр вестибулярного анализатора. Кроме того, у пристыженных людей начинали работать передние и средние лобные извилины, а у тех, кто ощущал вину, активизировались миндалевидные тела (миндалины) и островковая доля. Последние две зоны мозга входят в лимбическую систему, которая регулирует наши базовые эмоции из серии «бей или беги», работу внутренних органов, кровяное давление и другие параметры.

Сравнив МРТ-снимки мозга людей разного пола, ученые обнаружили, что у женщин вина затрагивала только височные доли, а у мужчин параллельно начинали работать лобные доли, затылочные доли и миндалины — одни из самых древних элементов мозга, которые отвечают за чувство страха, гнева, паники и удовольствия.

Страх и гнев: миндалевидное тело

Во время внутриутробного развития эмбриона лимбическая система формируется сразу после ствола, который организует рефлексы и связывает головной мозг со спинным. Ее работа — чувства и действия, которые нужны для выживания вида. Миндалины — важный элемент лимбической системы. Эти области располагаются вблизи гипоталамуса, внутри височных долей, и активизируются, когда мы видим пищу, сексуальных партнеров, соперников, плачущих детей и так далее. Разнообразные реакции организма на страх — тоже их работа: если ночью в парке вам кажется, будто за вами следует незнакомец, и ваше сердце начинает бешено колотиться, это происходит благодаря активности миндалин. В ходе нескольких независимых исследований, проведенных в различных центрах и университетах, специалистам удалось выяснить, что даже искусственная стимуляция этих областей вызывает у человека чувство приближения неминуемой опасности.

Гнев — это во многом тоже функция миндалевидных тел. Однако он разительно отличается от страха, печали и других негативных эмоций. Человеческий гнев удивителен тем, что похож на счастье: как радость и удовольствие, он заставляет нас двигаться вперед, в то время как страх или горе вынуждают отстраниться. Как и другие эмоции, гнев, злоба и ярость охватывают самые разные участки мозга: ведь чтобы реализовать их импульс, этому органу нужно оценить обстановку, обратиться к памяти и опыту, отрегулировать выработку гормонов в теле и сделать многое другое.

Нежность и утешение: соматосенсорная кора

Во многих культурах грусть и потрясение принято скрывать: например, в британском английском даже существует идиоматическое выражение «keep a stiff upper lip», которое означает «не выдавать своих чувств». Тем не менее нейробиологи утверждают, что с точки зрения физиологии мозга человеку просто необходимо участие других людей. «Клинические эксперименты показывают, что одиночество провоцирует стресс больше, чем любой другой фактор», — рассказывает немецкий ученый, автор книги «Наука счастья» Стефан Кляйн. «Одиночество — это бремя для мозга и тела. Его результатом становится беспокойство, беспорядок в мыслях и чувствах (следствие работы гормонов стресса) и ослабление иммунной системы. В изоляции люди делаются печальными и больными».

Одно исследование за другим показывает, что дружеское общение полезно для человека физически и духовно. Оно продлевает жизнь и улучшает ее качество. «Одно прикосновение того, кто вам близок и заслуживает вашего доверия, облегчает печаль», — говорит Стефан. «Это следствие работы нейромедиаторов — окситоцина и опиоидов, — которые высвобождаются в моменты нежности».

Недавно британским исследователям удалось подтвердить теорию полезности ласки с помощью компьютерной томографии. Они выяснили, что прикосновения других людей вызывают сильные всплески активности в соматосенсорной коре, которая и так работает постоянно, отслеживая все наши тактильные ощущения. Ученые пришли к выводу, что импульсы, которые возникают, если кто-то нежно касается нашего тела в тяжелые минуты, связаны с процессом вычленения из общего потока критически важных стимулов, способных все для нас изменить. Специалисты также заметили, что участники эксперимента переживали горе легче, когда их держал за руку незнакомец, и намного легче, когда их ладони касался близкий человек.

Радость и смех: префронтальная кора и гиппокамп

Когда мы испытываем радость, переживаем счастье, смеемся или улыбаемся, в нашем мозгу «зажигается» множество разных участков. В процесс создания и обработки положительных эмоций вовлекаются уже знакомое нам миндалевидное тело, префронтальная кора, гиппокамп и кора передней островковой доли большого мозга, так что чувство радости, как гнев, печаль или страх, охватывает весь мозг.

В радостные моменты правая миндалина становится намного активнее левой. Сегодня распространено мнение, что левое полушарие нашего мозга отвечает за логику, а правое — за творчество. Однако с недавних пор мы знаем, что это не так. Для выполнения большинства функций мозгу требуются обе части, хотя асимметрия полушарий существует: например, крупнейшие речевые центры располагаются слева, в то время как обработка интонации и акцентов больше локализуется справа.

Префронтальная кора — это несколько областей лобных долей мозга, которые находятся в передней части полушарий, сразу за лобной костью. Они связаны с лимбической системой и отвечают за нашу способность определять свои цели, вырабатывать планы, достигать нужных результатов, менять курс и импровизировать. Исследования показывают, что в счастливые моменты у женщин префронтальная кора левого полушария активнее, чем та же область справа.

Гиппокампы, которые находятся в глубине височных долей, вместе с миндалинами помогают нам отделить важные эмоциональные события от незначительных, чтобы первые можно было сохранить в долговременной памяти, а вторые — выкинуть. Иными словами, гиппокампы оценивают счастливые события с точки зрения их значимости для архива. Кора передней островковой доли большого мозга помогает им делать это. Она тоже связана с лимбической системой и активнее всего ведет себя, когда человек вспоминает приятные или печальные события.

Похоть и любовь: не эмоции

Сегодня человеческий мозг изучают тысячи нейробиологов по всему миру. Тем не менее пока науке не удалось точно определить, что такое эмоция и чувство. Нам известно, что многие чувства рождаются в лимбической системе — одном из самых древних элементов мозга. Однако, возможно, не все, что мы традиционно признавали эмоциями, действительно является ими. Например, вожделение с точки зрения физиологии мозга не похоже на страх или радость. Его импульсы формируются не в миндалинах, а в вентральном стриатуме, который еще называют «центром вознаграждения». Эта область также активизируется во время оргазма или поедания вкусной пищи. Некоторые ученые даже сомневаются в том, что вожделение — это чувство.

При этом вожделение отличается от любви, которая активирует дорсальный стриатум. Любопытно то, что ту же зону мозг задействует, если человек употребляет наркотики и попадает в зависимость от них. Тем не менее в периоды влюбленности мы определенно испытываем счастье, страх, гнев и печаль чаще, чем в спокойные периоды, — а это означает, что любовь, возможно, стоит считать суммой эмоций, желаний и импульсов.

Источник