Д. Вулдридж

МЕХАНИЗМЫ МОЗГА

ЦЕНТРЫ, УПРАВЛЯЮЩИЕ ЭМОЦИЯМИ И СОЗНАНИЕМ

МЕТОД РЕГИСТРАЦИИ АКТИВНОСТИ ГЛУБОКИХ ОБЛАСТЕЙ ГОЛОВНОГО МОЗГА

Внутримозговую локализацию управления такими функциями, как эмоциональные реакции, исследуют главным образом физиологическими методами. Через отверстия, просверленные надлежащих участках черепа, в различные структуры мозга вводят проволочные электроды, полностью изолированные на всем своем протяжении, кроме самого кончика. Эти электроды соединяют затем либо с приборами для регистра­ции электрических потенциалов, генерируемых в исследуемой ткани, либо с источниками тока, используемого для раздражения мозга.

Первые данные

Метод вживления электродов был разработан швейцарским физиологом В. Р. Гессом в Цюрихе. Начиная с 1924 г. Гесс вво­дил в головной мозг кошкам трубочки и установил, что можно вызывать у животных резкие изменения поведения, впрыскивая им через трубочки определенные вещества. Эти наблюдения по­будили его продолжать работу и использовать для раздражения электрический ток…

Используя свой новый метод, Гесс исследовал участки верх­него отдела ствола мозга. В частности, он изучал таламус и ги­поталамус, который, как мы уже знаем, является, по-видимому, центром ряда важнейших автоматических процессов, протекаю­щих в организме. В ряде опытов Гесса электроды вживлялись в верхнюю, таламическую часть области, которую мы сейчас на­звали бы диффузной ретикулярной активизирующей системой. Результаты раздражения мозга через такие электроды вполне согласовались с… представлением о том, что ретикулярная систе­ма содержит механизмы, регулирующие чувствительность и «на­стройку» мышц тела. При пропускании тока через электроды, расположенные в таламусе и смежных участках ретикулярной формации среднего мозга кошки, часто наблюдались движения, слегка изменяющие позу и обусловленные, очевидно, сдвигом нормального баланса напряжения соответствующих мышц. Голо­ва опускалась, приподнималась, наклонялась в сторону или по­ворачивалась. Раздражение одной точки вело к тому, что кош­ка непрерывно описывала небольшой круг; раздражение другой вызывало ритмическое поднимание лап; при третьем положении электрода наблюдались мигательные движения.

Раздражение гипоталамуса, как можно было ожидать на ос­новании других данных о его роли в регуляции вегетативных функций, приводило к явлениям совершенно иного типа. В этой области были найдены точки, стимуляция которых заметно по­вышала или понижала частоту и глубину дыхания; в то же вре­мя экспериментатор мог вызвать изменение кровяного давления и частоты сокращений сердца. Были выявлены центры, электри­ческое раздражение которых вызывало рвоту. При иных положе­ниях электродов происходило выделение мочи и кала.

9 стр., 4100 слов

Методы избежания конфликтов

... план урока, но и вообще привести учебный процесс к срыву. Это порождает раздражение и желание скорее решить проблему, чтобы вернуться к намеченному плану. При таком ... которые вызвали наблюдаемый поступок.  Конфликты поступков требуют от учителя особой выдержки, ибо методы педагогического воздействия всегда должны выбираться после анализа всей ситуации в целом, с ...

Работы других экспериментаторов дополнили и подтвердили полученные Гессом ясные указания на то, что гипоталамус, по-видимому, служит важнейшим центром регуляции вегетативных функций. Как мы уже знаем, он контролирует температуру тела и совместно с ретикулярной активирующей системой и гипофизом играет ключевую роль в регуляции эндокринных функций. Кроме того, определенные области гипоталамуса оказались важ­ными центрами регуляции аппетита и усвоения пищи. Один ис­следователь, работавший с козами, обнаружил в гипоталамусе участок, где разрушение небольшого количества ткани приводи­ло к тому, что животное отказывалось от пищи, как бы долго оно ни голодало. При разрушении другого участка гипоталамуса животное упорно продолжало забирать в рот пищу и произво­дить связанные с едой движения даже после полного насыщения. Вероятно, сходные механизмы обусловливают одно очень ред­кое патологическое состояние, при котором у больных чередуют­ся периоды непреодолимого стремления к чудовищному пере­еданию и периоды полного голодания.

Гесс в своей работе о гипоталамусе развил представление о функциональных центрах нервной регуляции. Ему казалось, что тесная группировка в одной и той же мозговой структуре цент­ров, регулирующих частоту сокращений сердца, частоту дыха­ния, кровяное давление, выделительные акты и потребление пи­щи, подчинена известного рода естественной логике. В конце концов единственная полезная реакция хищника на приступ го­лода— это охота за добычей, которая может служить пищей; ясно, что такого рода агрессивное поведение требует согласован­ных изменений в ритме сердца, дыхании, кровяном давлении и секреции желез. Нервные механизмы, сгруппированные в гипо­таламусе для совместной регуляции этих различных физиоло­гических функций, вполне могли бы составлять единую систему, основанную на жизненной необходимости добывания пищи. В связи с такой гипотезой Гесс не был удивлен, когда обнаружил в этой области взаимосвязанных нейронных управляющих цепей участок, при электрическом раздражении которого животное принимало позу и выражение враждебности и антагонизма. Та­кого рода видимые проявления эмоций были явно уместны при охоте, и поэтому их регуляция нейронной системой, предназна­ченной для координации различных физиологических процессов, направленных на удовлетворение основной потребности — голо­да, казалась естественной…

В 1953г. при проведении одного эксперимента в университе­те Мак-Хилла произошел случай, который заставил по-иному взглянуть на связь между электрическим раздражением и эмо­циями.

Открытие «центров удовольствия» в головном мозгу

Опыт, целью которого было изучение функции ретикулярной системы среднего мозга, проводился на крысах. Главным иссле­дователем был Джемс Олдс, вся работа велась под руководством физиолога Д. О. Хебба. Эта группа экспериментаторов в то время еще не вполне освоила технику точного размещения электродов в мозгу крысы. Вследствие этого у одной крысы кон­чик электрода не попал в нужный участок и оказался в ткани переднего мозга вблизи гипоталамуса. Благодаря этой счастли­вой случайности было открыто новое явление.

11 стр., 5288 слов

Психика и мозг

... вызываются как внешними воздействиями, так и раздражениями нервной системы, идущими от внутренней ... процессы обеспечивают формирование знаний и первичную регуляцию поведения и деятельности человека. В ... представление о борьбе за существование как механизме этого отбора. Основной труд Ч. Дарвина ... мир, природу, ее отражение — полноценную деятельность мозга — взаимодействие с людьми, активную передачу ...

В ходе эксперимента животное с вживленным электродом, включенным во внешнюю цепь, поместили в большой ящик, в котором оно могло свободно передвигаться. Согласно программе опыта экспериментатор должен был замыкать цепь и посылать через электрод слабый ток всякий раз, когда животное случайно заходило в один определенный угол ящика. В опытах с крысой, в мозгу которой электрод был не на своем месте наблюдалось необычное явление. При пропускании тока крыса, казалось, ис­пытывала приятное ощущение, и вскоре она начала упорно воз­вращаться в тот же угол, чтобы испытать его еще раз.

Это было действительно нечто новое. По-видимому, это явле­ние было родственным, но противоположным открытому ранее феномену «мнимой ярости» при электрическом раздражении. В данном эксперименте животное могло выбирать между получени­ем и неполучением электрического раздражения, и оно намерен­но делало положительный выбор. При этих обстоятельствах трудно было не поверить, что у крысы возникало действительно приятное ощущение, а не просто имитация его внешних прояв­лений.

Всякое сомнение в правильности такой интерпретации было устранено, после того как Олдс провел на своих грызунах остро­умный опыт, основанный на принципе «сделай сам». Он установ вил в клетке для крысы рычаг и соединил его с внешней элект­рической цепью так, чтобы всякий раз, когда крыса нажмет лапой на рычаг, через ее мозг проходил раздражающий ток. Та­ким образом, нанесение раздражения полностью зависело от са­мой крысы. Предполагалось, что если она испытывает приятное ощущение, то оно заставит ее научиться нажимать на рычаг для получения электрического «вознаграждения»; если же никакого действительного удовольствия не возникает, то она будет нажимать на рычаг не чаще, чем любая обычная крыса, бегающая по клетке и время от времени случайно наступающая на рычаг, ока­завшийся на ее пути. В эксперименте сразу же был получен со­вершенно ясный результат. Когда рычаг был отключен от элек­трической цепи, крыса при своих беспорядочных странствиях по клетке наступала на него от 10 до 25 раз в час. Когда же включали ток, крыса нажимала на рычаг несколько тысяч раз в час! И при этом не было никаких признаков «насыщения»! При надлежащем положении электродов животные непрерывно раздражали собственный мозг по нескольку тысяч раз в час в про­должение 1—2 суток, пока не наступало физическое изнеможе­ние. Субъективную силу электрического «вознаграждения» измеряли и другими способами. В течение суток и более крысам не давали пищи, а затем пускали их в клетку, в одном углу которой находился корм, а в другом — рычаг для «самораздражения». Крыса с надлежащим образом расположенным электродом, ра­нее научившаяся нажимать рычаг, не обращала внимания на пищу, направлялась прямо к рычагу и предавалась непрерывной оргии самораздражения, несмотря на голод.

Все исследовательские группы, работавшие на обезьянах, кошках и крысах, получили в общем одинаковые результаты. В стволе и связанных с ним отделах древнего мозга можно найти много небольших участков, раздражение которых электриче­ским током вызывает явно приятное ощущение. Некоторые из этих участков значительно эффективнее других. Когда электрод имплантирован в удачном месте, животное, если дать ему эту возможность, будет продолжать самораздражение до изнурения, а после отдыха будет снова и снова повторять то же действие, не обнаруживая никаких признаков того, что когда-либо насту­пит насыщение. Раздражение коры мозга обычно не вызывает реакций удовольствия, хотя имеются исключения, которые, веро­ятно, можно объяснить обширными нейронными связями между корой и глубокими структурами мозга. Но когда в коре все же находят «центр удовольствия», он оказывается малоэффективным по сравнению с более действенными центрами древних отделов мозга. К тому же эффект раздражения коры обычно, по-видимо­му, обладает лишь привлекательностью новизны, так как он скоро надоедает животному — явление, никогда не наблюдавшееся при раздражении центров ствола мозга. С этими глубже расположенными центрами, видимо, связаны какие-то чрезвы­чайно важные особенности природы животных. Удовлетворение таких основных потребностей, как голод и половой инстинкт, оказывается, зависит просто от наличия электрического тока в надлежащих нейронных цепях головного мозга!

19 стр., 9019 слов

Физиология промежуточного мозга. Психофизиология речи и мыслительной ...

... раздражение которых, по-видимому, вызывает крайне неприятное ощущение, так как крыса второй раз избегает нажать на рычаг и убегает от него. Первый центр, очевидно, является центром удовольствия, второй - центром ... цепь нейронов, или рефлекторную дугу. 1. Физиология промежуточного мозга Главными образованиями промежуточного мозга являются таламус (зрительный бугор) и гипоталамус (подбугорная ...

«Центры наказания»

Не следует думать, что работа с электродами, вживленными в глубокие области мозга, привела только к открытию «центров удовольствия». Эта работа также подтвердила и дополнила бо­лее ранние данные о существовании участков, электрическое раздражение которых вызывает проявления гнева, страха или боли. Как и в случае «центров удовольствия», раздражение неко­торых из этих «центров наказания» вызывает чрезвычайно сильные реакции… Когда после воздействия раздражающего тока обезьяна делает гримасы, вскрикивает, дрожит и явно пытается убежать, когда зрачки у нее расширяются, шерсть встает дыбом, она кусает и рвет находящийся вблизи ее рта предмет, иногда настолько твердый, что об него можно поломать зубы, прихо­дится признать, что это не чисто внешние или автоматические

симптомы; обезьяна действительно испытывает страх или боль или же одновременно оба эти чувства. Такие состояния, разуме­ется, неприятны не только для подопытного животного, но и для экспериментаторов. Им не доставляет удовольствия подвергать животных страху и боли, и они ограничиваются минимумом, не­обходимым для получения нужных им сведений. Оправдание всех таких исследований состоит, конечно, в том, что получен­ные знания, возможно, позволят в будущем облегчить боль и страдания людей. Открытие этих «центров наказания» в головном мозгу и установление их тесной близости к цепям, регулирующим вегетативные процессы, позволило лучше понять некоторые психосомати­ческие заболевания.

Электрическое раздражение глубоких центров мозга у человека

Хотя вживление электродов в глубокие области мозга произ­водили больным еще в 1953 г., только в последние годы этот ме­тод был признан достаточно разработанным, чтобы можно было широко применять его в исследованиях на человеке… Поскольку такие исследования всегда непосредственно связаны с состоянием больного и никогда не проводятся с чисто эксперименталь­ными целями, количество получаемой при этом информации о таких вещах, как «центры удовольствия» и боли, невелико в срав­нении с тем, что мы узнаем из опытов на животных. Тем не ме­нее получены интересные результаты, подтверждающие экспе­риментальные данные.

25 стр., 12060 слов

016_Человек. Его строение. Тонкий Мир

... душу, на дух, душу и тело, на животного и духовного человека. Мы Установили двойственное, тройственное и более сложное деление человека, считая основным семеричное. Для практического применения необходимо ... Потому, для достижения высшей духовности, мы должны трансмутировать и сублимировать огни наших центров до их седьмого состояния. …Весь Космос построен на семеричном основании, потому каждая ...

У человека, так же как и у животных, «центры удоволь­ствия» и «наказания» нередко лежат близко друг к другу, хотя, насколько позволяют судить ограниченные данные по этому вопросу, в мозгу человека эти взаимосвязанные центры, возможно, разделены большим расстоянием, чем у животных. Как и в опытах на животных, раздражение соответствующих глубоких участков мозга вызывает у людей резкие изменения дыхания, пульса и кровяного давления.

Такие исследования на больных привели, в частности, к од­ному весьма обнадеживающему результату: было открыто, что раздражение с помощью надлежащим образом расположенных электродов приводит иногда к быстрому исчезновению упорных болей. В таких случаях применение раздражающего тока, по-видимому, действует подобно повороту выключателя, который сразу же резко ослабляет или полностью устраняет боль. К со­жалению, хотя непрерывное раздражение и может на время по­давить боль, облегчение оказывается преходящим; пока еще не удалось добиться стойкого улучшения в случаях неизлечимых болей. Тем не менее даже временное улучшение может быть по­лезным, и есть надежда, что дальнейшее развитие наших знаний позволит в какой-то мере достигать постоянного облегчения.

ЛИЧНОСТЬ И РЕЧЬ

Лобные доли

На протяжении столетий ученые, философы и поэты приписы­вали лобным долям главную роль в умственном превосходстве человека над другими животными… Как нередко бывает в истории науки, существенный прогресс начался тогда, когда случайно об­наружились факты, совершенно несовместимые с общеприня­тыми представлениями. Эти факты убедительно, хотя и неумыш­ленно, продемонстрировал железнодорожный мастер по имени Финеас Гейдж.

Необычный случай с финеасом гейджем

В сентябре 1848г. Финеас Гейдж, старший мастер бригады дорожников-строителей, получил сквозное ранение головы желез­ной палкой и благодаря этому неожиданно достиг бессмертия. Это не значит, что он самым заурядным образом отправился пря­мо в рай, ибо он остался в живых. Но именно подробности его выздоровления и послужили основой для той немалой славы, которая выпала на его долю.

В течение часа Гейдж находился в оглушенном состоянии, после чего он смог с помощью сопровождавших его людей пойти к хирургу и по дороге спокойно и невозмутимо рассуждал о дыр­ке в своей голове. В конце концов он оправился от инфекции, развившейся в ране, и прожил еще 12 лет.

Как ни поразителен был счастливый исход столь внушитель­ной травмы, не менее поразительными оказались ее последствия. Поражало в них именно отсутствие резких изменений психики. Гейдж по-прежнему оставался дееспособной личностью; у него не обнаруживалось никакой потери памяти, и он был в состоянии заниматься своим делом. Снижение умственных способностей у Гейджа казалось несоразмерно малым для человека с таким об­ширным повреждением той самой части мозга, которую издавна считали субстратом высших интеллектуальных процессов.

5 стр., 2226 слов

Развитие психики человека и животных

... – религиозное представление и учение о сотворении мира и человека Высшим существом. Человек содержит в себе образ своего Создателя. 2. Эволюционизм–комплексное учение о природе и ... раздражимости – чувствительность – способность реагировать на сигнальные раздражения. Усложнение приспособительных реакций животных находится в прямой зависимости от особой, управляющей системы – нервной. Самым древним ...

Некоторые изменения у Гейджа произошли, но они носили совсем не тот характер, какого следовало бы ожидать исходя из существовавших теорий. По-видимому, затронуты были главным образом особенности его личности, а не умственные способности. До несчастного случая он был тактичным и уравновешенным че­ловеком, хорошим работником; теперь он стал невыдержанным

и непочтительным, часто позволял себе грубую брань и мало счи­тался с другими людьми. Он сделался упрямым, но переменчи­вым и нерешительным. Из-за этих новых черт характера ему уже нельзя было доверить руководство бригадой. Да он и не прояв­лял склонности к какому бы то ни было труду — вместо этого он предпочел странствовать, зарабатывая, на жизнь тем, что пока­зывал себя и свою травму.

Другие данные о последствиях повреждения лобных долей

Большинство неврологов считают; что наиболее заметными следствиями повреждения лобных долей являются изменения личности.

В свете данных, накопившихся за 100 лет, случай с Финеасом Гейджем выглядит довольно типично: Человек, который был че­столюбивым, хорошо приспособленным, целеустремленным и так­тичным, после травмы лобных долей обнаруживает отсутствие внутренних стимулов, безразличие к чувствам других людей, снижение инициативы и организаторских способностей, бестакт­ность и нередко общее тупоумие. Часто наблюдается эйфория. Иногда больной становится чересчур подвижным и говорливым при полном отсутствии творческого мышления, которое могло бы придать такого рода повышенной активности какую-то ценность. Нередки проявления ребячливости, наивности и эмоциональной несдержанности в форме взрыва смеха, вспышек раздражения и ярости.