Выбор программы. Оценка успешности ее выполнения. Эмоции. Сознание.

 

В заключительном параграфе раздела, посвященного связи функций нервной системы с психическими процессами, мы поговорим еще о двух высших центрах больших полушарий – ассоциативной лобной коре и поясной извилине.

 

Выбор программы поведения.

Как уже не раз говорилось, ассоциативная лобная кора является главным «командиром» нашего мозга. Именно она выбирает и запускает поведенческие программы, которые в дальнейшем реализуют двигательные структуры ЦНС.

По каким же принципам идет выбор программы? Очевидно, что запускать «случайную» последовательность действий нецелесообразно и даже вредно. Выполняемая организмом программа должна быть направлена на удовлетворение той или иной биологической потребности. Более того, важно «пропустить вперед» потребность, которая наиболее актуальна на данный момент.

Информация о степени актуальности («неудовлетворенности») различных биологических потребностей поступает в кору больших полушарий из широкого круга структур – ядер заднего и среднего мозга, гипоталамуса, части базальных ганглиев. Специфика деятельности многих из них достаточно подробно рассматривалась выше (см., например, §§ 43, 44, 46); анализировалась ее связь с гормональными факторами, стимулами, поступающими из внешней среды и внутренней среды организма и т.д.

Итак, на первом этапе выбора поведенческой программы ассоциативная лобная кора определяет наиболее актуальную («доминирующую») потребность (рис. 52-1; левая часть схемы). Если это, например, потребность в пище, то программы оборонительного, исследовательского, полового поведения в дальнейшем «конкурсе» не участвуют. После определения доминирующей потребности можно говорить о формировании в коре больших полушарий мотивации – состояния готовности к реализации деятельности[1].

На следующих этапах выбора поведенческой программы активируется память о возможных путях удовлетворения доминирующей потребности. Каждый такой путь представляет собой, по сути, комплекс условных рефлексов, сформировавшийся в новой коре в результате обучения (накопления индивидуального опыта).

Вспомним, что условный рефлекс возникает в ответ на определенные стимулы. Важнейшей характеристикой приобретенных реакций является также их прочность – степень повышения эффективности («веса») обеспечивающих ее синапсов (см. § 47).

Оценивая поведенческую программу, ассоциативная лобная кора учитывает оба эти фактора (рис. 52-1, правая часть схемы). Будет признана наиболее перспективной и запущена программа:

· максимально соответствующая условиям окружающей среды (той информации, которая поступает от сенсорных систем);

· с наибольшим «весом» синапсов.

Вес синапсов, в свою очередь, определяется общим числом реализаций программы (числом повторов условного рефлекса) и долей успешных реализаций (соотношением положительного и отрицательного обучения[2]).

Например, вы выбираете из трех сортов мороженого. Первый сорт вы хорошо знаете, много раз ели, и он вам нравится. Второй сорт вам тоже раньше нравился, но последние два раза его вкус не доставил удовольствия. Третий сорт вы впервые видите. Выбор очевиден – сорт номер один.

Этот пример, в числе прочего, показывает, что из всех возможных путей мы наиболее перспективным часто считаем самый привычный. Результатом может стать формирование поведенческих стереотипов, опираясь на которые нервная система перестает «испытывать» новые способы достижения цели. Это в итоге может иметь негативные последствия (например, если условия существования резко изменятся). Давайте же попробуем новый сорт мороженого!

Повреждения ассоциативной лобной коры ухудшают качество выбора поведенческих программ; серьезные повреждения – вообще прекращают их выбор. При этом человек становится безвольным, не проявляет какой-либо инициативы (вот почему ассоциативную лобную кору называют еще центром воли и инициативы).

 

Оценка успешности выполнения программы.

Вслед за выбором программы следуют ее запуск, реализация и оценка полученных результатов. Реализация поведения является специфической функцией двигательных систем мозга (премоторной и моторной коры, мозжечка, базальных ганглиев, спинного мозга; см. § 50). На оценке успешности выполнения программы остановимся подробнее.

Главную роль играет в этом случае поясная извилина – часть лимбической коры больших полушарий (см. § 44). Как легко догадаться по ее расположению, поясная извилина имеет множество контактов со всеми зонами коры больших полушарий. Благодаря этому она является областью, где сравниваются реальные и ожидаемые результаты деятельности, а также генерируются сигналы, способные корректировать наше поведение.

Понять, что такое «реальные результаты деятельности» достаточно легко. Они представляют собой, по сути, сенсорную информацию о тех изменениях во внешней и внутренней среде, которые возникли после выполнения программы (кожная и мышечная чувствительность, зрительные сигналы, слуховые сигналы и т.д.).

Термин «ожидаемые результаты деятельности» подразумевает наличие в мозге памяти о предыдущих реализациях аналогичного поведения. Действительно, если ассоциативная лобная кора выбрала для выполнения некоторую программу, это означает, что данная программа ранее неоднократно приводила к успеху. Следовательно, информация о результатах ее реализации уже неоднократно поступала в мозг и хранится в коре больших полушарий.

Совпадение реальных и ожидаемых результатов (полное либо в достаточно хорошей степени) означает, что деятельность протекает успешно, и корректировать программу нет необходимости. При таком исходе особый поток возбуждения направляется из поясной извилины к центрам биологических потребностей, и мы ощущаем позитивные эмоции (рис. 52-2, левая часть схемы).

Несовпадение же, напротив, означает, что деятельность, скорее всего, не приведет к успеху. В зависимости от степени несовпадения возможна либо коррекция текущей программы (например, усиление движений, обход появившегося на пути препятствия) либо ее полная смена (то есть повторение лобной корой процедуры выбора программы). Одновременно мы испытываем негативные эмоции, специфика и интенсивность которых также зависят от степени несовпадения ожидаемых и реальных результатов (рис. 52-2, правая часть схемы).

 

 

Поясная извилина приносит особую пользу, когда выполняемая программа сложна и состоит из нескольких этапов. В таком случае важно оценивать успех поведения не только по конечному результату, но и по успешности выполнения каждой отдельной стадии программы.

В случае, если результаты очередного этапа не будут совпадать с ожидаемыми, имеется возможность своевременной коррекции программы или ее замены; заведомо неэффективное поведение можно не доводить до конца. С другой стороны, позитивные эмоции, возникающие при успешном выполнении очередного этапа, поддерживают активное, «целеустремленное» состояние мозга, выполняя роль своеобразного источника нервной энергии. Лозунг «Движение – все, цель – ничто» прекрасно иллюстрирует значимость этого типа эмоций для человека.

Разнообразие и значение эмоций.

Анализируя специфику деятельности различных мозговых структур, можно выделить две основные группы эмоций – «быстрые» и «базовые».

Первые из них описаны только что и связаны с оценкой успешности текущей деятельности. В их основе лежит работа поясной извилины и ее связи с центрами биологических потребностей. Их основное назначение – оперативная коррекция текущего поведения (выполняемых программ). Яркость «быстрых» эмоций очень индивидуальна; они слабо выражены у флегматиков. К эмоциональной обедненности психической деятельности приводят и повреждения поясной извилины.

Появление и развитие «базовых» эмоций обусловлено конечными результатами деятельности – удовлетворением или не удовлетворением потребности. «Базовые» эмоции сопровождают длительные изменения уровня активности центров биологических потребностей; их основная задача – влияние на обучение и долговременную память. В случае позитивных эмоций происходит формирование новых каналов для передачи информации, в случае негативных – их условное торможение. Иными словами, изменяется значимость («вес») поведенческой программы и, следовательно, вероятность ее выбора в будущем ассоциативной лобной корой.

Что такое сознание?

Прозвучал «вечный» вопрос физиологии мозга. Что же такое сознание? В свете всего сказанного этот феномен можно определить как субъективное, возникающее внутри самой ЦНС, отражение деятельности самой активной в данный момент области коры больших полушарий. Если здесь и сейчас наиболее активна ассоциативная теменная зона – мы мыслим; если зрительная – рассматриваем предмет; если двигательная – реализуем произвольное движение.

Это не значит, что остальные отделы мозга в это время простаивают. Нет, они продолжают активно работать на подсознательном уровне. Сознание же в таком случае играет роль особого, обладающей повышенной подвижностью источника энергии, «подчеркивающего» на некоторое время те или иные ключевые для индивидуума процессы.

Мозг человека иногда сравнивают с вычислительным центром, где большое количество компьютеров, работая совместно и по отдельности, решают различные задачи. Наше сознание – это пользователь, который перемещается по такому центру, присаживается за некоторые ЭВМ, пытается управлять ими, улучшить их деятельность.

В некоторых случаях это легко (произвольные движения); в некоторых – сложнее (формирование долговременной памяти); в некоторых – практически невозможно (управление вегетативными функциями). И в любом случае наш пользователь-сознание не может работать на большом количестве компьютеров одновременно.

 

 

[1] Потребность довольно абстрактна и, прежде всего, констатирует внутренний статус организма (что-то вроде "есть хочется..."). Мотивация же конкретна и направлена во внешнюю среду ("Что бы такое съесть?").

[2] Снижает «вес», прежде всего, угасательное торможение – то есть ситуации, когда деятельность не привела к успеху – см. § 48.