Элхонон Голдберг - Креативный мозг [Как рождаются идеи, меняющие мир] [litres]

Когда мы не рассматриваем новизну как критически важное измерение познания, это приводит к путанице и неверной интерпретации данных. При сравнении выполнения типичных нейропсихологических «вербальных» и «зрительно-пространственных» тестов обычно игнорируют тот факт, что последний тип заданий, скорее всего, будет более новым по сути, чем первый, потому что «вербальный» тест состоит из знакомых элементов, слов. И что любое задание, включающее обнаружение «значимого» стимула, также является заданием на обнаружение новизны, если стимул появляется не часто (как это обычно происходит в экспериментах с использованием «эксцентричных» стимулов). Мы узнаем больше о нейронных механизмах обучения здоровых людей и возможных нарушениях обучения при различных заболеваниях мозга, если мы изучим изменения закономерностей активации мозга со временем, в процессе выполнения различных заданий познавательного характера, по мере того как задание перестает казаться новым и становится знакомым.

А как насчет доказательств, полученных в другой отрасли нейробиологии? Убедительное доказательство – доказательство, полученное из множества различных источников, – особенно важно при проверке научных гипотез. Существует ли такое доказательство для гипотезы новизны-привычности, как дополнение к описанным здесь когнитивным исследованиям? Да, и даже в двух вариантах: биохимическом и численном.

Ранее мы обсуждали нейромедиатор дофамин. Теперь пришло время представить его коллегу, норадреналин (или NE). Если дофамин участвует в механизмах значимости, то норадреналин, как представляется, участвует в поиске новизны. Было показано, что стимулирование системы NE у животных усиливает проявления исследовательского поведения 14. Этому не противоречит тот факт, что поиск новизны связан с норадренергической передачей и у человека 15. И, представьте себе, норадреналиновые пути более многочисленны в правом, чем в левом полушарии 16. Это согласуется с данными активации, полученными методом нейровизуализации, которые связывают правое полушарие с когнитивной новизной. И наоборот, вы помните, что дофаминовые пути более многочисленны в левом полушарии и их стимулирование усиливает у животных проявление стереотипического, хорошо натренированного поведения.

Другой источник убедительного доказательства представляет нейроинформатика – быстро развивающаяся область науки, которая использует математическое и компьютерное моделирование для изучения мозга. Однако существует очень серьезная проблема таких моделей мозга: как согласовать два важнейших свойства мозга, без которых невозможно познание? Речь идет о способностях приобретать новую информацию и сохранять ранее полученную, старую. Когда два этих процесса одновременно обитают на одной и той же полезной площади нервной системы, представляется, что они конкурируют друг с другом. В результате приобретение новой информации часто ассоциируется с «выветриванием» ранее сформированных представлений. Один из способов комбинирования этих внешне непримиримых процессов в одной и той же модели мозга, без конфликта между ними, заключается в разделении их на разные модели. Это решение было предложено некоторыми специалистами в области нейроинформатики 17. Не исключено, что эволюция разрешила эту конструктивную задачу именно так: путем избирательного облечения правого полушария особыми «полномочиями» для обработки новой информации, а левого – для сохранения старой.

Появляется все больше доказательств в пользу того, что специализация полушарий, с размещением когнитивной рутины в левом, а новизны в правом полушарии, не является уникальной для человека. Наоборот, это подтверждено для многих видов и представляется универсальным принципом организации мозга в процессе эволюции. Эти и подобные им данные весьма интересны, и они опровергают представление об эксклюзивности человеческого вида. Этому будет посвящена целая глава (Глава 8) нашей книги.

Что же в структуре правого полушария делает его особенно искусным в обработке новой информации? Критическую роль в самых сложных когнитивных процессах играют некоторые части неокортекса, самого молодого в эволюционном плане и самого продвинутого типа коры. Это латеральная префронтальная кора, разделяемая на дорсолатеральную и вентролатеральную области, и нижнетеменная гетеромодальная ассоциативная кора (рис. 6.3).

Рис. 6.3. Латеральная префронтальная и нижнетеменная гетеромодальная ассоциативная кора.Латеральная префронтальная (А) и нижнетеменная (В) области

Эти две области работают как единый ансамбль, и вместе они представляют собой механизмы мозга, участвующие в решении самых сложных проблем, поступающих из окружающего мира. Они связаны прямыми путями, обеспечивающими постоянное и быстрое сообщение. Известно, что латеральная префронтальная и нижнетеменная области активируются вместе и образуют так называемую центральную управляющую сеть. Помните, мы упоминали об этом в Главе 4 и схематически изобразили ее на рис. 4.3.

Два полушария содержат один и тот же тип коры, но существует небольшое различие в относительной величине. Результаты ряда исследований, в том числе наших собственных, показали, что обе области, латеральная префронтальная и нижнетеменная, значительно крупнее в правом, чем в левом полушарии (рис. 6.4). Кроме более крупного размера, эти области крепко взаимосвязаны и, таким образом, могут лучше работать в ансамбле в правом, чем левом полушарии. Связность между лобными долями и областями коры, расположенными в задней части головы («задняя кора»), основывается в значительной мере на нейронах фон Экономо, известных также под названием «веретенообразных» клеток. Эти клетки происходят из различных областей префронтальной коры, орбитальной и латеральной; из передней поясной коры и из лобно-островковых областей. Веретенообразные клетки посылают очень длинные проекции к задней коре. Они появляются поздно в процессе эволюции и обнаруживаются только у нескольких видов, известных своим высоким интеллектом, крупным мозгом и проявляющих высокоразвитое социальное поведение: у человекообразных обезьян, некоторых видов дельфинов и слонов. Но из всех видов эти клетки особенно многочисленны у человека. Обычно считается, что веретенообразные клетки играют особенно важную роль в сложном познании, в том числе в социальном. Было показано, что веретенообразные клетки более многочисленны в правом, чем в левом полушарии 18. Поскольку веретенообразные клетки имеют уникальное строение и благодаря этому обеспечивают очень быстрое общение межу отдаленными областями коры, их относительная многочисленность в правом полушарии делает его особенно хорошо «экипированным» для решения непредвиденных, неожиданно возникающих проблем 19.