Елена Белова - Автостопом по мозгу. Когда вся вселенная у тебя в голове

Непроизвольное и намеренное выражение эмоций на лице заметно отличаются друг от друга.

Зоны M3 и М4 расположены одна впереди другой и довольно похожи. Обе посылают сигналы в премоторные отделы коры, влияя на план наших действий. Зона, которую первооткрыватели обозначили как М3, расположенная спереди, отвечает прежде всего за эмоциональный контроль, а зона, обозначенная как М4, — за ориентировочные реакции. Они реагируют как на положительные, так и на отрицательные эмоции, включая боль, причем в этом контексте боль не обязательно должна быть физической. Например, передний и средний участки поясной коры отзываются на социальную боль — это когда нас исключают из группы, к которой мы себя относим. Эти зоны активируются и тогда, когда человек сталкивается с внутренним конфликтом при принятии решений или совершает какие-то ошибочные действия. Считается, что эта зона способна сопоставлять действия и их результаты и важна для того, чтобы мы могли учиться на своих ошибках и удачных решениях.

Когда в результате инсульта поражается участок премоторной коры, человек не может улыбнуться по своему желанию.

Самая интересная особенность моторных отделов в поясной коре заключается в том, что они напрямую связаны с миндалевидным телом. Миндалина играет ключевую роль в наших эмоциях и в том, чтобы распознавать эмоции окружающих [10]. Именно благодаря этим связям между «эмоциональной» миндалиной и «двигательной» срединнопоясной корой эмоции буквально отражаются у нас на лице, в жестах и позе, подчас помимо нашего желания.

После инсульта картина на лице пациента вполне соотносится с картиной на снимках мозга: если повреждена премоторная кора, пациент не может вежливо улыбнуться, когда ему захочется, или, скажем, показать зубы. Если поврежден участок поясной коры между полушариями мозга, пациент, наоборот, не может искренне улыбнуться или рассмеяться на шутку обеими сторонами лица — в поврежденной половине сигнал не пройдет, и она останется неподвижной. Справа изображены горизонтальные срезы мозга для каждого из состояний с локализованными повреждениями от инсульта.

Фактически выражение нашего лица может быть либо произвольным, соответствующим тому, что мы умышленно хотели бы на нем выразить, либо непроизвольным, управляемым эмоциональными центрами мозга помимо нашей воли. Врачи-неврологи знакомы с тем, что инсульт может отражаться на мимике по-разному, в зависимости от того, какой участок мозга пострадал.

Пациенты с повреждениями в области первичной моторной и премоторной коры в одном из полушарий не могут произвести симметричную улыбку в ответ на просьбу исследователя, но искренне улыбаются во весь рот в ответ на смешную шутку. Когда инсульт повреждает срединную область поясной коры, картина ровно обратная: пациент может изобразить на лице ослепительную улыбку, но когда его кто-то рассмешит, улыбаться и смеяться он будет довольно криво, хоть и совершенно искренне.

Наша мимика очень важна для общения с другими людьми: считывая эмоции, испытываемые другими людьми, мы можем гораздо лучше понять контекст ситуации и принять правильное решение. У нас есть две системы контроля выражения лица — произвольная и непроизвольная, управляемая чувствами. Это помогает понять, почему люди довольно уверенно отличают искренние улыбки на лицах от неискренних: мы просто не в состоянии управлять своим лицом так, как им помимо нашей воли управляют двигательные области на изнанке больших полушарий.

Мозжечок — это буквально маленький мозг [32] Любопытно, что для латинских названий все точно так же, как и в русском: cerebellum (мозжечок) по-латыни — это уменьшительно-ласкательная форма от cerebrum (мозг). — Прим. авт. . Так называют особый небольшой отросток с очень характерной поверхностью (и внутренним строением), расположенный между большими полушариями и спинным мозгом. Размеры мозжечка примерно в десять раз меньше размеров большого мозга, однако поразительным образом на этот скромный объем приходится 80 % всех нейронов головного мозга — 69 миллиардов нейронов из 86! В то же время на кору больших полушарий приходится 82 % от массы мозга и какие-то жалкие 19 % всех нейронов [11]. В общем, если учитывать не только объемы, но и принимать в расчет число нервных клеток, еще неизвестно, кто тут большой мозг, а кто маленький.

Зачем же небольшому мозжечку такая невероятная плотность нервных клеток? Чем они там заняты в таком количестве? Как это часто бывает, у ученых на этот счет есть множество увлекательных версий. Во всяком случае совершенно ясно, что внушительные вычислительные мощности мозжечка используются для того, чтобы максимально четко координировать самые разнообразные движения. Это могут быть мелкие, ювелирные манипуляции кистей рук; стремительные и энергичные прыжки, толчки и махи спортсменов, идущих на мировые рекорды; сложнейшие, отточенные движения танцоров и акробатов, когда малейшая осечка, промедление или спешка могут обернуться серьезной травмой и поломанной карьерой. Во всех этих случаях важно точно скоординировать силу, время начала и продолжительность сокращений десятков и сотен мышечных волокон, чтобы правильно выбрать силы и направление движения тела, рук и ног (когда мы прыгаем на одной ноге или пытаемся попасть клюшкой по летящей шайбе), кистей и пальцев (когда печатаем, пишем и вышиваем крестиком), языка, губ и гортани (когда пытаемся произнести без запинки «параллелограмм» и «шарикоподшипниковый»). Нарушения работы мозжечка приводят к раскоординации и двигательному дисбалансу, которые могут проявляться по-разному в зависимости от того, где расположено повреждение.

Мозжечок контролирует нас: то ли мы делаем, что запланировали? Совпадает ли реальное действие с нашим намерением касательно его?

Основная вычислительная задача мозжечка — проверять, насколько совпадает то, что мы собирались сделать, с тем, что делаем на самом деле. Когда нам нужно выучить новое сложное движение, поначалу мы повторяем за тренером и сравниваем себя с ним. Обычно человек видит отличия своих неуклюжих действий от того, что должно получаться, но требуется много повторений, чтобы уверенно выполнить нужное движение как следует.

Пока человек тренируется, мозжечок усердно работает, пытаясь отловить нужную траекторию и настроить правильную и скоординированную работу мышц. К нему сходятся внушительные потоки информации от различных отделов мозга и с периферии от проприоцепторов — так называются особые рецепторы в мышцах и сухожилиях, оценивающие сокращение и растяжение мышечных волокон.