Машина мышления. Заставь себя думать - Курпатов Андрей Владимирович Страница 69

Элхонон Голдберг строит в связи с этим очень интересное предположение, основываясь на концепции «сетевой динамической системы связей» (СДСС) Эми Арстейн из Йельского университета20.

Суть СДСС в том, что связи между нейронами внутри той или иной нейронной сети могут меняться без изменения её анатомической архитектуры.

Отношения между связанными нейронами как бы перенастраиваются в зависимости от задачи, создавая быстрые и неустойчивые функциональные нейронные комплексы на молекулярном, а не на синаптическом уровне.

Попытаюсь объяснить это на пальцах:

• нейроны связаны друг с другом синапсами — это анатомическая связь, обеспечивающая долговременную память, и она, понятное дело, достаточно жёсткая,

• однако, если нам нужно сделать что-то в моменте, нам необходимо использовать долговременную память, адаптируя её к актуальной ситуации,

• и вот предполагается, что эта адаптация устойчивой сети к ситуации происходит не через анатомическую перестройку, что долго и затратно, а за счёт изменения чувствительности отдельных синапсов к нейромедиаторам.

В результате анатомически сеть вроде бы та же самая, однако же вести она себя может по-разному в зависимости от того, как динамически изменились силы связей внутри неё.

То есть она в каком-то смысле реагирует, как скрипичная струна: перемещаешь палец по грифу — и звук меняется.

Идея Голдберга состоит в том, что передняя и задняя области мозга способны обмениваться вот такими «фантомами» (этими разными «звуками»), проецируя их друг в друга с помощью специфических пирамидных клеток III слоя дорсолатеральной префронтальной коры головного мозга.

Отличаются эти клетки тем, что у них очень длинные аксоны, которые способны соединять отдалённые части мозга, а также длинные апикальные дендриты, богато усеянные дендритными шипиками (их здесь в 23 раза больше, чем у аналогичных клеток зрительной коры, и, например, в два раза больше, чем у таких же клеток в лобных долях макак).

В результате, предполагает Голдберг, в основе нашего сознания лежит следующий механизм: «стабильная сеть, соединённая синапсами, активируется в задней ассоциативной коре, временно "копируется" (или «отражается». — А. К.) в этой отдельной сети и воспроизводится в СДСС лобных долей»2!.

Этот механизм Голдберг, как я уже сказал, называет «лобным фантомом», или ещё «лобным резонансом»: когда «изображение» (некий мыслительный образ), созданный в «заднем мозге», проецируется в лобные доли. Именно это, по мнению Голдберга, и вызывает эффект гиперфронтальности — по сути, перегрузки передних отделов мозга образами и мыслями из задних его отделов.

Таким образом, Элхонон Голдберг замечательно объединяет в своём анализе и работу дефолт-системы мозга, создающую мысли на досознательном уровне (преимущественно в теменных долях), и работу центральной исполнительной сети, позволяющую нам осознать эту мысль в лобных долях, а также теорию «глобального рабочего пространства», о которой мы с вами уже говорили.

Это смелая и красивая гипотеза, которая, как говорит сам Голдберг, открывает ящик Пандоры наших представлений о сознании.

Однако, на мой взгляд, мы имеем дело со значительно более общим процессом — не просто с эффектом осознания, но с феноменом постоянного, непроизвольного производства психического содержания за счёт столкновения двух версий реальности, создаваемых лобной корой и задним мозгом, их столкновением и неизбежным после этого редактированием.

Маятник нашей психической деятельности раскачивается между «передним» и «задним» мозгом в поисках равновесия. А недосягаемость этого состояния делает нашу интеллектуальную работу постоянной.

Но вернёмся к нашим пациентам, страдающим психотическими расстройствами, и в частности шизофренией. Как нарушается работа их внутреннего «маятника», из-за чего они теряют естественную связь с реальностью и подменяют её продукцией собственной психики?

Для того чтобы понять это, нам надо ещё чуть-чуть расширить наши знания о картировании мозга и функционале различных его областей.

В частности, я сейчас имею в виду так называемые сети контроля внимания, которые были описаны профессором и заведующим отделения неврологии Медицинской школы Вашингтонского университета в Сент-Луисе Маурицио Корбеттом.

Прежде я уже рассказывал о так называемой сети выявления значимости, которая является своеобразным модератором отношений между дефолт-системой мозга и центральной исполнительной сетью.

Её основная задача — это, грубо говоря, наша с вами ориентация в реальности благодаря выявлению в ней того, что имеет для нас значение (той самой «значимости»).

Однако в этом она ориентируется на биологическую, так скажем, значимость, получая информацию из подкорковых структур («нижнего» зеркала), с которыми она имеет самую непосредственную связь.

В каком-то смысле можно даже, наверное, сказать, что она как раз отвечает за игру отражений «верхнего» и «нижнего» зеркала.

Но наше внимание, конечно, может определяться и более высокоуровневыми нервными центрами. Собственно, они и были обнаружены и описаны Маурицио Корбеттом — дорзальная и вентральная сети внимания22:

дорзальная сеть внимания (интрапариетальная борозда, фронтальные поля глаз) отбирает сенсорные стимулы, основываясь на внутренних целях и ожиданиях,

вентральная сеть внимания (височнотеменное сочленение, супрамаргинальная извилина, лобная покрышка и передний островок) отслеживает яркие и релевантные текущей задаче средовые стимулы.

Как можно видеть на представленной схеме (рис. 21), области, составляющие вентральную и дорзальную сети внимания, расположены как в теменных, так и в лобных долях23.

Рис. 21.  Система отношений между центрами, составляющими вентральную и дорзальную сети внимания со зрительной корой.

То есть можно сказать, что если «сеть выявления значимости» координирует отношения «верхнего» и «нижнего» зеркал, то корковые сети внимания — «переднее» и «заднее» зеркала.

Сети внимания выявляют во внешнем мире то, что актуально:

• с одной стороны, для модели реальности, основанной на дескриптивном знании и формируемой в дефолт-системе мозга,

с другой стороны, для модели, так скажем, ожидаемой реальности, образованной нашей центральной исполнительной сетью, определяющей наши цели и задачи (предписывающее знание).

А теперь представим себе мир человека, страдающего шизофренией, где грань между тем, что есть (дескриптивное знание), и тем, что должно быть (предписывающее знание), стирается из-за нарастающей гипофронтальности.

Это хорошо иллюстрирует работа, проведённая Рэнди Бакнером, который изначально специализировался по неврологии в том самом Вашингтонском университете в Сент-Луисе, а затем перешел на работу в Гарвардский университет.

Вот как различается связность дефолт-системы мозга, центральной исполнительной сети и сетей внимания в норме и в психозе, выявленная на большом массиве экспериментальных данных (рис. 22а, 22б)24.

Рис. 22а.  Корковые области, входящие в дефолт-систему мозга, центральную исполнительную сеть и сети внимания (вентральную и дорзальную).

Рис. 22б.  Математическая модель связности данных сетей в норме и в психозе.

На рисунке вы видите области коры, входящие в рассматриваемые сети, а также здесь мы можем посмотреть на результаты математического анализа, который фиксирует связность входящих в них нейронных узлов (чем отношения между центрами интенсивнее, тем ближе они расположены друг к другу, а линии между ними толще, и наоборот).