Структуры мозга, участвующие в эмоциях

Многие структуры, ответственные за гомеостаз и физиологические ритмы (см. гл. 4 и 5), причастны также к эмоциям. И это неудивительно. Для того чтобы удовлетворить потребности своих внутренних систем, голодный хищник подкрадывается к животному меньшей величины и нападает на него (агрессия). В то же время он сам должен быть постоянно настороже, чтобы избегнуть нападения более крупного; хищника (страх). Наиболее важные из мозговых структур, имеющих отношение к эмоциям, в совокупности называют лимбической системой. Это важнейший «альянс» в нашей географической схеме. Система эта известна также как «животный мозг», поскольку ее части и функции, по-видимому, в основе своей сходны у всех млекопитающих. Лимбическая система находится выше ствола мозга, но ниже коры. Ряд структур ствола и некоторые части коры тоже участвуют в порождении эмоций. Все они связаны друг с другом нервными путями.

Рис. 102. Важнейшие части мозга, образующие лимбическую систему. Можно видеть, что они располагаются вдоль краев больших полушарий, как бы «окаймляют» их.

Лимбическая система

Лимбическая система включает несколько связанных друг с другом образований (рис. 102). К ней относятся некоторые ядра передней области таламуса, а также расположенный ниже небольшой, но важный участок мозга - гипоталамус. Нейроны, специфически влияющие на активность вегетативной нервной системы (и тем самым - на ритм сердца, дыхания и т.д.), по-видимому, сосредоточены в определенных областях гипоталамуса, а именно эти области контролируют большинство физиологических изменений, сопровождающих сильные эмоции. Глубоко в боковой части среднего мозга лежит миндалина (миндалевидное ядро) - клеточное скопление величиной с орех. Эксперименты на животных показывают, что миндалина ответственна за агрессивное поведение или реакцию страха. По соседству с миндалиной находится гиппокамп. Роль его в создании эмоций все еще не очень ясна, но тесная связь с миндалиной позволяет предположить, что гиппокамп тоже участвует в этом процессе. Многие ученые полагают, что он играет определенную роль в интеграции различных форм сенсорной информации. Повреждение гиппокампа приводит к нарушению памяти - к неспособности запоминать новую информацию.

Гиппокамп и другие структуры лимбической системы окружает поясная извилина. Около нее расположен свод - система волокон, идущих в обоих направлениях; он повторяет изгиб поясной извилины и соединяет гиппокамп с гипоталамусом. Еще одна структура - перегородка - получает входные сигналы через свод от гиппокампа и посылает выходные сигналы в гипоталамус. Проследив ход нервных путей мозга, мы можем увидеть, почему все наши взаимодействия с окружающей средой имеют ту или иную эмоциональную окраску. Нервные сигналы, поступающие от всех органов чувств, направляясь по нервным путям ствола мозга в кору, проходят через одну или несколько лимбических структур - миндалину, гиппокамп или часть гипоталамуса. Сигналы, исходящие от коры, тоже проходят через эти структуры.

Ствол мозга

Рис. 103. Структуры ствола мозга, играющие роль в эмоциях. Дофаминовые волокна, идущие от черной субстанции, и норадреналиновые волокна, идущие от голубого пятна, иннервируют весь передний мозг. Обе эти группы нейронов, а также некоторые другие представляют собой части ретикулярной активирующей системы.

Важную роль в эмоциях играет ретикулярная формация - структура внутри моста и ствола головного мозга (рис. 103). Она получает сенсорные сигналы по различным путям и действует как своего рода фильтр, пропуская только ту информацию, которая является новой или необычной. Волокна от нейронов ретикулярной системы идут в различные области коры больших полушарий, некоторые - через таламус. Считается, что большинство этих нейронов являются «неспецифическими». Это означает, что в отличие от нейронов первичных сенсорных путей, например зрительных или слуховых (см. гл. 3), реагирующих только на один вид раздражителей, нейроны ретикулярной формации могут реагировать на многие виды стимулов. Эти нейроны передают сигналы от глаз, кожи, внутренних органов, а также других органов и структур лимбической системе и коре.

Некоторые участки ретикулярной формации обладают более определенными функциями. Таково, например, голубое пятно - плотное скопление тел нейронов, отростки которых образуют дивергентные сети с одним входом, использующие в качестве медиатора норадреналин. Как уже упоминалось в главе 4 в связи с БДГ-сном, некоторые нервные пути идут вверх от голубого пятна к таламусу, гипоталамусу и многим областям коры. Другие направляются вниз к мозжечку и спинному мозгу. Медиатор этих специализированных нейронов - норадреналин (выделяемый также мозговым веществом надпочечников как гормон) - запускает эмоциональную реакцию. Было высказано предположение, что недостаток норадреналина в мозгу приводит к депрессии, а при длительном избыточном воздействии норадреналина возникают тяжелые стрессовые состояния. Возможно, норадреналин играет также роль в возникновении реакций, субъективно воспринимаемых как удовольствие. Другой участок ретикулярной формации - «черная субстанция» - представляет собой скопление тел нейронов, опять-таки принадлежащих к дивергентным сетям с одним входом, но выделяющих медиатор дофамин. Помимо всего прочего дофамин, по-видимому, способствует возникновению некоторых приятных ощущений. Известно, что он участвует в создании эйфории, ради которой наркоманы употребляют кокаин или амфетамины. У больных, страдающих паркинсонизмом, происходит дегенерация нейронов черной субстанции, что приводит к недостатку дофамина. -ДОФА-лекарственный препарат, который дают этим больным, - способствует образованию дофамина, но может в то же время вызывать симптомы, сходные с шизофренией. Это наводит на мысль, что какую-то роль в развитии шизофрении играет избыток дофамина (см. гл. 9). Кора больших полушарий

Области коры, играющие наибольшую роль в эмоциях, - это лобные доли, к которым идут прямые нейронные связи от таламуса. Научные исследования показали, что лобные доли, очевидно из-за связей с таламусом, играют важную роль в эмоциях и их выражении. А поскольку мышление и эмоции не являются раздельными процессами, в создании эмоций, вероятно, участвуют и височные доли, хотя до сих пор мало что известно о механизме взаимодействия мысли и эмоции. Мы много знаем об анатомии лимбической системы, ствола мозга, корковых структур мозга и нервных путей, которые соединяют их между собой и с другими частями нервной системы. Но как они функционируют при эмоциях, в особенности у человека, - это все еще в значительной части остается предметом гипотез. Основанием для этих гипотез служат главным образом исследования на животных, которые и будут сейчас рассмотрены.

Критика Шеррингтона

ШЕРРИНГТОН (Sherrington) Чарльз Скотт (1857—1952) — английский физиолог и психофизиолог. Специалист в области экспериментальной психологии, общей психологии, психофизиологии и сравнительной психологии. Образование получил в Кембриджском ун-те (бакалавр, 1885). Работал в качестве преподавателя физиологии в Лондоне в Госпитале Св. Фомы (1887—1893), затем профессором общей патологии Лондонского ун-та (1891—1895). В 1893 г. был принят в Королевское общество. Последующая преподавательская и научно-экспериментальная деятельность Ш. протекала в качестве профессора физиологии Ливерпульского (1895—1913), Оксфордского (1913—1935) и Эдинбургского (1936—1938) ун-тов. С 1914 по 1917 г. он — профессор-исследователь по физиологии в Королевском ин-те Великобритании. В 1920—1925 гг. избран президентом Королевского общества. В 1932 г. становится лауреатом Нобелевской премии по медицине (совм. с Эдрианом). Награжден орденом "За заслуги" (высший гражданский орден Великобритании), имел двадцать две почетные степени и много др. наград. Был чл. редкол. "British Journal of Psychology" (1904—1935). По своим философским взглядам принадлежал к "физиологическому идеализму": восприятие объективного мира обусловлено структурными и функциональными особенностями мозга. При этом и материальное, и духовное представляют собой системы, которые лишь вторично взаимодействуют между собой — отсюда его вопрос, в каком месте нематериальное и вечное сознание взаимодействует с нервными клетками мозга ("The Brain and its mechanisms", Cambr., 1934). Проводил свои экспериментальные исследования по физиологии НС, исходя из представления о ней как о целостной системе; ввел понятие "интегративной деятельности НС"

 

В своих исследованиях эмоций он одним из первых предпринял попытку экспериментальной проверки гипотезы У. Джеймса о том, что ощущение изменений в организме предопределяет переживание той или иной эмоции (например, что для возникновения эмоции чрезвычайно важны висцеральные ощущения). Ш. перерезал шейный отдел спинного мозга и блуждающие нервы и в результате продемонстрировал ошибочность этой точки зрения, показав, что хотя висцеральные и органические ощущения и влияют на примитивные эмоции, они скорее усиливают их, а не порождают. К его многочисленным открытиям относятся также демонстрация "значения мышечной активности как для движения, так и для статических поз; открытие того факта, что во время движения противоположные мышцы обоюдно иннервируются, а так же, что многие сложные движения могут быть осмыслены как комбинация простых рефлексов, при которых центральное возбуждение и торможение могут быть алгебраически суммированы. Ш. был и поэтически одаренным человеком (его стихотворения были изданы в однотомнике"The Assaying of Brabantius"), и глубоким философом, интересовавшимся взаимоотношениями души и тела (например, "Goethe on nature and on science", 1942). Он также автор книг: "Text-book of psychology", 1901; "Preface to the integrative action of the nervous system", 1947; "Man on his nature", Cambridge, 1951. Л.А. Карпенко, И.М. Кондаков

Следовательно, коль скоро теория правомерна, у такого животного не должны возникать какие-либо эмоциональные состояния. Но, как оказалось, животное на соответствующие условия отвечало привычными эмоциональными реакциями: на угрожающую ситуацию -- страхом, а на приятную -- удовольствием.

На основании этого Шеррингтон пришел к выводу, что эмоциональное переживание возникает без органических ощущений, постольку сущность эмоций никоим образом не может быть сведена к висцеральным процессам.

Аналогичный вывод был сделан и Кенноном. Оперативным путем он полностью вырезал у кошки часть нервной системы, ответственной за висцеральные реакции, сопутствующие эмоции страха или гнева, исключив тем самым возможность возникновения органических ощущений. Затем он поместил подопытное животное в ситуацию страха (показал собаку). Выяснилось, что в этих условиях кошка реагирует точно так же, как до операции -- выявляет выраженную реакцию страха, то есть теория Джеймса --Ланге еще раз была опровергнута.

Данные, полученные Кенноном, позволили установить, что особенности эмоций не находятся в соответствии с возникающими висцеральными изменениями, что «те же самые висцеральные изменения происходят при самых разных эмоциональных состояниях и при состояниях неэмоциональных»; что висцеральные изменения являются относительно медленными и наступают уже после того, как возникла эмоциональная реакция («Мы сначала пугаемся, а затем бледнеем»); что, наконец, искусственное вызывание у людей висцеральных изменений путем введения адреналина не вызывает соответствующей эмоции («Я чувствуя себя так, — свидетельствует один из испытуемых Кеннона, — как если бы я был испуган»). В результате исследований Кеннона и исследований, аналогичных им, а также на основе анализа данных, полученных при изучении патологических изменений в эмоциональной сфере, возникающих при поражении подкорковых центров, произошел окончательный переход от периферических к «центральны» теориям эмоций.

Согласно схеме, предложенной Кенноном-Бартом, эмоциональные состояния объясняются специфической деятельностью центральной нервной системы и непосредственно связаны с деятельностью таламуса. Так называемая «активационная теория эмоций» Д. Линдслея, опирающаяся на данные электроэнцефалографических исследований функциональных соотношений коры больших полушарий, гипоталамуса и ретикулярной формации, рассматривает эмоции как результат активирующего влияния на кору нижнего отдела последней; при этом функции эмоций заключатся в гомеостатической регуляции висцеральных процессов. Известна также теория Папеца, подчеркивающая преимущественную роль лимбической системы.

К «центральным» теориям принадлежат также представления о механизме эмоций, выдвинутые И.П. Павловым. Он различал, с одной стороны, врожденные эмоции, связанные с удовлетворением или неудовлетворением врожденных инстинктов (эмоции голода, полового влечения, гнева), а с другой, — чувства, возникающие вследствие изменеий условий протекания условно-рефлекторных по своей природе динамических стереотипов («Нужно думать, — писал И.П. Павлов, что нервные процессы полушарий при установке и поддержке динамического стереотипа есть то, что обыкновенно называется чувствами в их двух основных категориях? положительной и отрицательной? и в их огромной градации интенсивностей»).