Вы наверняка замечали, что живущие вместе люди не только частично перенимают повадки друг друга, но и становятся похожими друг на друга. Так вот, предполагается, что причина такого сходства кроется в зеркальных нейронах. Помимо этого, существует теория, что именно такой тип нейронов отвечает за способность человека сопереживать. сайт расскажет, что такое зеркальные нейроны и как они связаны со способностью человека и животных к сопереживанию (эмпатии).

Зеркальные нейроны - ключ к сопереживанию и пониманию?

В 1990-х годах итальянские ученые в ходе наблюдения за корой головного мозга обезьян обнаружила интересную закономерность: у обезьяны срабатывал один и тот же моторный нейрон не только тогда, когда она сама принимала пищу, но и в процессе наблюдения за аналогичными действиями другой обезьяны. Такое явление заинтересовало ученых, ведь способность поставить себя на место собрата присуща и людям. Зеркальными нейронами назвали некую совокупность клеток, которые «зеркально» активируются при наблюдении за определенными движениями другого человека (животного).

Интересно также, что реакция зеркальных нейронов наблюдается только на определенные виды действий, которые мы можем предсказать, исходя из прошлого опыта. К примеру, на обычное движение руки они не реагируют. Но если мы видим человека, который чувствует боль, собирается съесть что-нибудь вкусненькое или выпить холодной воды в жаркий день, мы на синаптическом уровне понимаем, что дальше собирается сделать человек. Более того, нам зачастую хочется сделать то же самое.

Настроиться на «волну» другого человека можно не только при помощи зрения: звуки, запахи, тактильные ощущения также способствуют такому феномену.

Зеркальные нейроны - здоровая критика интересной теории

Теория о том, что именно благодаря зеркальным нейронам мы способны к эмпатии, довольно привлекательна и логична. К примеру, мы видим, как человеку плохо, зеркальные нейроны активируются, мы автоматически «настраиваемся» на его волну и частично перенимаем чувства человека. А поскольку зеркальные нейроны соединены с другими участками мозга, которые направляют сообщения во все части тела, мы способны «синхронизировать» с другим человеком даже физиологические показатели: дыхание, давление крови, ЧСС. Помимо этого, с зеркальными нейронами также связывают эмоциональное заражение - т.е. возникновение идентичных или схожих эмоций, воспринимаемых у другого человека в определенной ситуации.

Именно поэтому, как предполагают некоторые специалисты, аутисты и психопаты не способны сопереживать другим - у них функции зеркальных нейронов нарушены. То же самое говорят о больных шизофренией.

Критики теории о ключевой роли зеркальных нейронов в понимании действий и эмоций других людей считают, что выводы теории слишком глобальны и пока не подтверждены.

Дело в том, что отследить и объяснить активность зеркальных нейронов в мозге человека не так просто. Поэтому Джеймс Килнер и Роджер Лемон из Лондонского университетского колледжа подробно изучили 25 работ ученых, в которых приведен анализ записей активности зеркальных клеток у обезьян. Эти записи свидетельствуют о наличии двигательных клеток, свойства которых схожи с зеркальными в:

• лобных долях мозга, контролирующих движения;
• в теменной доле.

Однако некоторые из таких клеток способны к зеркальной реакции только во время наблюдения за живым существом; другие способны к такому ответу и на записанные на видео движения. Также наблюдается, что некоторые зеркальные нейроны проявляют реакцию на небольшое количество специфических движений, в то время как другие группы нейронов реагируют на более широкий спектр движений или даже на звуки, которыми такие движения сопровождается. Некоторые клетки способны подавлять активность во время наблюдения за определенными движениями.

Также отмечается, что угол наблюдения и возможность получения награды - факторы, влияющие на активность зеркальных нейронов у обезьян. Такие особенности свидетельствуют, скорее всего, о том, что зеркальные нейроны - только составляющая сложной системы мозговой активности, которую специалистам еще предстоит понять.

Д. Килнер и Р. Лемон полагают, что экспериментов с обезьянами недостаточно для полного понимания работы и функций зеркальных нейронов, а на человеке аналогичные эксперименты провести невозможно. Единственное подобное исследование, проведенное на людях, свидетельствует о наличии зеркальных нейронов в височной доле и фронтальной коре человеческого мозга. Существует многих типов зеркальных нейронов, доказать наличие и функциональную значимость которых у людей еще предстоит.

Загадки нашего мозга с трудом поддаются изучению. Ученые всего мира десятилетиями самоотверженно бьются над их разрешением. И по их же признанию, когда отгадка уже кажется совсем близкой, вдруг все рушится, и ответ ускользает. Ученые вновь начинают исследования, запускают серии экспериментов, ломают копья в научных дискуссиях, жертвуют для науки всем, чтобы… чтобы потрогать ветер.

Как сказал один профессор, американский нейрофизиолог Джозеф Боген: пытаться понять, как действует сознание или найти сознание, все равно, что пытаться найти и потрогать ветер. Ветер никто не видит, но очевидны результаты его деятельности.

Однако бесстрашные ученые умы продолжают бороться. То одна, то другая теория сотрясает научный мир. И появляется надежда узнать, как же работает наш мозг. Кстати, если выложить в длину все нейроны мозга одного человека, получится 2,8 млн км или 68 раз вокруг земли.

Одно из ярчайших и значимых открытий в области нейробиологии последнего времени принадлежит группе итальянских ученых Пармского Университета, которые выделили в коре головного мозга приматов определенные нейроны, которые становились активными не только при совершении подопытными животными заданных действий, но и при наблюдении, как эти действия выполняет другая особь. Эти нейроны получили название — зеркальные.

Через некоторое время другие ученые утверждали, что подобные клетки обнаружены и у человека. Интерес к открытию не только не ослабевает, но нарастает с каждым годом.

Зеркальные нейроны можно рассматривать, как некоторые переключатели поведения, находящиеся в ассоциативных зонах коры больших полушарий и связывающие сенсорные и моторные отделы. Предполагаемы функции зеркальных нейронов следующие:

В некоторых отделах нервной системы высших животных есть зеркальные нейроны, которые активны и при движении, и при наблюдении этого же движения, выполняемого другой особью

Они активны во время подражания.

Оказывается, что нейрофизиологический уровень подражания — это группа клеток в нескольких областях коры мозга, развивающихся, по-видимому, с рождения. Через подражание были вовлечены в эти исследования следующие явления и проблемы:

Эмпатия как способность понимать эмоции других путём сопереживания;

Язык и речь человека и других животных, особенно, жестовые гипотезы глоттогенеза;

Theory of mind (или понимание чужого сознания, или модель психического, или теория намерений, или макиавеллевский интеллект) — конструкт, описывающий способность понимать психическое содержание других индивидуумов;

Аутизм, одним из симптомов которого считается отсутствие или нарушение понимания чужого сознания и эмпатии (гипотеза, что аутизм полностью объясняется нарушениями функционирования зеркальных нейронов не подтверждается);

Общественная жизнь животных, в том числе человека, как предмет этологии и социобиологии;

Актёрское мастерство и гуманитарные исследования, предполагающие метод вчувствования;

Общее развитие культуры и цивилизации через подражание.

Есть множество разных взглядов на зеркальные нейроны и их значение. Ряд ученых называют их «нейронами Далай-ламы» или «нейронами Ганди». Они считают, что способность к эмпатии заложена в людях на уровне механизмов работы мозга. И это отличные новости, потому что многие годы ученые твердили: мы зациклены на себе, мы индивидуалисты, борющиеся за выживание, мы себялюбивые и эгоистичные. А теперь в головном мозге обнаружена система, существование которой предполагает, что эволюция снабдила людей механизмом, позволяющим им понимать друг друга наипростейшим образом.

И в связи с этим в неврологии проснулся большой интерес к восточной философии, потому что открытия последнего времени вполне вписываются в ее представления. Западный мир никогда не понимал идею всеобщей взаимосвязанности. А открытие зеркальных нейронов как раз подтверждает, что мозг одного человека связан с мозгом другого.

Последние исследования выявили существование фактов немедленного понимания - понимания, которое не проходит через цепь умозаключений: испытуемый как бы напрямую понимает смысл действий другого человека и его намерения. На простом примере можно констатировать, что в зависимости от того, смотрим мы на чашку с намерением выпить ее содержимое или смотрим на нее, собираясь ее вымыть, будут задействованы различные части нашего мозга.

В конце концов, эти зеркальные нейроны могли бы объяснить то, что называют интуицией, чудесным угадыванием мыслей, намерений, желаний.

На практике знания о зеркальных нейронах начинают применяться в различных областях.

Например, в маркетинге продаж. В рекламных роликах добиваются того, чтобы вызвать в человеке волнение. Когда вы открываете то, что хотите открыть, то испытываете волнение. Когда за вас это делает актер в рекламе - вы тоже испытываете волнение. Рецепт прост: сделайте людей счастливыми и взволнованными, и они будут слушать вас с большим интересом; хотите, чтобы люди купили ваш продукт, до конца видео нужно пройти все этапы продаж. Чтобы влиять на людей нужно подобрать правильные слова, сформировать правильные мысли, которые приведут к правильным (т.е. нужным продавцу) действиям. Но не нужно пугаться, нашими мозгами сложно манипулировать. Или, скажем так, удается это совсем немногим. И пресловутую свободу воли никто не отменял и не выдал безоговорочных рекомендаций по ее преодолению. Здесь будет уместным высказать предположение, что наш мозг все-таки в большинстве случаев способен отличить оригинал от фальшивки, касается то предметов, слов, звуков или отношений.

В пользу чего говорят и результаты еще одних недавних исследований американских ученых. Были выявлены с помощью МРТ ключевые аспекты музыкального произведения, которые вызывают эмоциональный отклик в головном мозге.

На добровольцах испытывали «живое» исполнение этюда Фредерика Шопена в ми-мажоре (Op. 10, No. 3) и синтезированное на компьютере.

Обе версии имели одни и те же музыкальные элементы — мелодию, гармонию, ритм, а также средний темп и громкость. И даже были записаны с помощью одного и того же инструмента. «Автоматический» вариант, однако, был лишен особенностей человеческого исполнения — той выразительности, которая достигается динамическим изменением темпа и громкости. Пианисты нарочно прибегают к этим приемам, чтобы вызвать эмоциональную реакцию у слушателя. Эксперимент проходил в три этапа. Сначала добровольцы описывали свои эмоции во время прослушивания обеих версий с помощью специальной программы, затем ложились под сканер и просто слушали, после чего снова выполняли задание на выражение эмоций. Результаты сравнивались по двум параметрам: восприятие «живого» и «искусственного» исполнения; восприятие опытными (хористы и участники любительских ансамблей) и неопытными слушателями. В итоге подтвердилось предположение о том, что квалифицированный пианист и впрямь способен вызывать своей игрой неподдельные эмоции, то есть активацию мозговых центров, связанных с наградой. Любопытно, что при наблюдении в реальном времени была зафиксирована активация зеркальных нейронов. Учёные полагают, что в данном случае зеркальные нейроны отвечают за эмоциональный отклик, за сочувствие, которое вызывает музыка у слушателя. Получается не только музыка сама по себе, но музыка, эмоционально заряженная, способна вызвать эмоциональный отклик.

Еще одна молодая научная дисциплина использует достижения по зеркальным нейронам — нейроэстетика, которая объединила методы исследования двух наук - гуманитарной и естественной — эстетики и нейрофизиологии. Согласно положениям нейроэстетики, произведения искусства и литературы черпают существенную часть своих эстетических смыслов в эмоционально-чувственном опыте наблюдателя, который они воскрешают в его памяти. Красота природы существует не в самой природе, а в сознании человека: чувственный образ предмета состоит из субъективных ощущений наблюдателя, из спроецированных вовне душевных состояний. Соотношения между образом предмета и закрепленными в памяти ассоциациями культурного и эмоционального опыта реализуются с помощью зеркальных нейронов головного мозга. В прекрасном должно присутствовать определенное соотношение хаоса и порядка, традиционности и новизны. Согласно нейроэстетике, красота есть отклонение от «уже принятого», нарушение зафиксированной в подсознании нормы, неожиданность, радостное открытие.

Пожалуй, самым красивым и адекватным применением знаний о зеркальных нейронах стало современное освещение выставки живописных полотен Лоренцо Лотто в Риме в 2012 году. Необычность экспозиции и освещения можно оценить даже на фотографии.

Продвинутые светодизайнеры использовали достижения науки и техники. За основу было взято понятие эмпатии, она рассматривается как необходимый фактор при наблюдении живописных произведений. Система освещения выставки Л. Лотто помогает наблюдателю чувствовать себя также, как художник во время творческого процесса, проникаясь эмоциями её действующих лиц и даже становясь участником происходящего. В концепции светодизайнеров содержится та мысль, что глаза видят, мозг распознаёт и перерабатывает увиденное в визуальный образ. Это может означать, что некоторый объем информации остаётся зрительно не воспринятым, и тогда мозг автоматически дополняет этот «пробел». Данная теория была переведена на технический язык и интегрирована в функциональную осветительную систему. Мозг реагирует на факт отсутствия в излучении светильников нескольких узких спектральных полос и непроизвольно заполняет «тёмные места» с отсутствующей информацией для того, чтобы оптимизировать восприятие рассматриваемого изображения. Тогда в мозгу и возникает представление о трехмерности картины, её персонажей и деталей. Таким образом, объемное восприятие плоской картины - это процесс, происходящий на нейрональном уровне. Лотто - гениальный живописец итальянского Возрождения. Специальное освещение экспозиции его работ лишь помогло зрителю оценить художника по достоинству, но ни в коем случае не имитировало его гениальность.

Благовещение (Pinacoteca Communale, Реканати)

Будем надеяться, что здесь работает принцип отличия с помощью зеркальных нейронов «настоящего» от «подделки», что зеркальные нейроны дают эмоциональный отклик лишь на что-то стоящее, а не на пустышку, даже если она подается в роскошной обертке. Выставка прошла с большим успехом, произвела фурор. Когда картины вернулись в места своего постоянного пребывания, президент Италии распорядился, чтобы они были освещены именно так, как это было в Риме.

Безусловно, зеркальные нейроны - это захватывающее и удивительное открытие, но делать какие-то окончательные выводы еще слишком рано, большинство исследований этих клеток не проводилось на людях. Путь к пониманию только начался. Удастся ли кому-то схватить ветер? Время покажет.

Вы идете по парку и видите, как случайному прохожему в лицо летит фрисби. Автоматически вы сочувствуете ему. Если вы смотрите забег и болеете за того или иного бегуна, ваше сердце начинает биться быстрее, особенно тогда, когда он близок к финишной черте. Наблюдая за женщиной, которая пробует незнакомую еду и морщит нос, вы можете ощутить неприятные ощущения в желудке.

На протяжении многих лет такие реакции тела вызывали вопросы у психологов, нейроученых и философов. Как человеку удается так быстро инстинктивно отреагировать на мысли, чувства и намерения других людей?

На данный момент большинство ученых уверено, что с нейронаучной точки зрения такое явление можно объяснить работой зеркальных нейронов. Зеркальные нейроны – это тип клеток мозга, которые одинаково отвечают и на ситуацию, когда мы сами совершаем то или иное действие, и на наблюдение за тем, как действие совершается другим человеком. Впервые данные нейроны были обнаружены в начале 1990-х годов итальянскими учеными, которые нашли их в головном мозге обезьян. Одинаковое возбуждение нейронов у обезьян наблюдалось, когда они сами брали тот или иной объект и когда наблюдали за другими приматами, берущими тот же объект. Стоит отметить, что в головном мозге обезьян наблюдались единичные нейроны, наличие которых в головном мозге человека пока не установлено.

Нейроученый Джакомо Риццолатти из Пармского Университета, обнаруживший данные нейроны, сообщает, что именно их наличие объясняет, как и почему мы можем «считывать» мысли других людей и испытывать к ним эмпатию. Продолжая исследование, ученые пришли к выводу, что зеркальные нейроны могут объяснять и такие явления, как аутизм и эволюция языка.

Однако исследование зеркальных нейронов в мозге человека все еще в начале своего пути. До сих пор ученым не удалось найти единичные нейроны у человека (в отличие от обезьян), но только более общую систему зеркальных нейронов. Проблема заключается в том, что чтобы установить активность единичных нейронов у человека, нужно подсоединить электроды прямо к головному мозгу. В последние годы все исследования зеркальных нейронов ведутся при помощи МРТ.

Одним словом, хотя ученые установили наличие зеркальной системы в головном мозге человека, доказать существование единичных зеркальных нейронов пока не представляется возможным.

В ходе всех исследований зеркальных нейронов изучались люди и обезьяны, выполняющие те или иные действия. Это объясняется тем, что моторная область головного мозга наиболее изучена и понятна. Именно в этой области ученым проще отследить наличие нейронов определенного типа.

Однако такой подход являлся недостаточным, так как не дает ответов на наиболее интересные вопросы, например, о том, как люди воспринимают эмоции и чувства других людей.

Бруно Викер и коллеги использовали МРТ для изучения эмоции отвращения. В исследовании, опубликованном в журнале «Нейрон» в 2003 году, приняло участие 14 взрослых мужчин. Активность головного мозга измерялась в двух ситуациях: в первом случае, участникам предлагалось понюхать масляную кислоту (имеющую запах протухшего масла), а во втором – посмотреть видеоролик, на котором мужчина морщит лицо, выражая неприязнь и отвращение. Ученые установили, что и собственный опыт, и просмотр опыта другого человека активирует определенный сегмент обонятельного поля в передней островковой доле большого мозга. Аналогичные зеркальные реакции наблюдались и в ходе исследования активности мозга при тактильном контакте.

Другие ученые задались вопросом, могут ли зеркальные нейроны отвечать не только на эмоции и действия других людей, но и позволять понять, какое намерение стоит за данными действиями.

«Вы можете взять чашку с намерением сделать глоток или убрать ее со стола. Вопрос, могут ли зеркальные нейроны понять разницу», – говорит Марко Якобони, автор исследования о зеркальных нейронах, опубликованного в журнале «PLOS Biology».

В ходе его эксперимента, группа ученых использовала МРТ для исследования 23 участников, смотревших видеоролики, на которых человек брал чашку. На первом ролике человек брал ее с накрытого стола, на котором были различные угощения для вечеринки. Данная обстановка должна была намекнуть участнику, что, скорее всего, человек на видео хочет попить чаю. На втором видео стол был завален фантиками и грязными тарелками, что сообщало участнику, что вечеринка окончена, и герой видео хочет убрать со стола. На третьем видео чашка стояла на пустом столе. Ученым удалось установить, что зеркальные нейроны в премоторной коре реагировали сильнее на действия в контексте вечеринки, чем на действия вне какого-либо контекста. Это означает, что зеркальные нейроны важны не только для понимания непосредственно действия, но и для понимания намерений человека.

Зеркальные нейроны являются ключевым условием понимания того, как людям удавалось выживать и процветать в сложном социальном мире. Механизм данных нейронов непроизвольный и автоматический. Это значит, что человеку не нужно думать о том, что делают или чувствуют другие люди, он просто знает это.

С большой долей вероятности человек «запрограммирован» на то, чтобы видеть других людей похожими на себя, а не отличным от себя. В базисе мы воспринимаем встречающихся нам людей, их чувства, намерения и действия, подобно тому, как воспринимаем собственные эмоции и ощущения.

Оригинальная статья: Lea Winerman, - The mind’s mirror, Monitor on Psychology. American Psychological Association, October, 2005.

Редактор: Симонов Вячеслав Михайлович

Ключевые слова: зеркальные нейроны, нейронаука, психология, исследование

В экспериментах на макаках с введением микроэлектродов в зону F5 (лобная кора). Затем аналогичный тип нейронов был найден и в других областях коры - в ассоциативной теменной (нижняя теменная) и височной (верхняя височная) коре. В связи с этим популярна точка зрения, что активизация зеркальных нейронов происходит не за счёт какого-либо одного нейрона, а как синергетический результат работы нейронной сети.

У людей активность мозга, согласующаяся с поведением зеркальных нейронов, первоначально была обнаружена в лобной и теменной областях косвенными методами, такими как МРТ и электроэнцефалография (см. диаграмму мозга). В 2010 г. исследовательская группа М. Якобони и соавторов зарегистрировала внеклеточную активность 1000 нейронов лобной и височной коры. Часть этих нейронов отвечали как на совершение действия, так и на наблюдение за совершаемым действием.

Затраты на исследования в области зеркальных нейронов, по подсчетам журнала The Economist, ежегодно растут едва ли не в геометрической прогрессии, а самому направлению прочат роль одного из основных трендов в развитии науки в ближайшие годы.

Зеркальные нейроны отвечают за подражание.

Некоторые учёные называют их открытие самым главным событием в нейробиологии за последние десять лет. Одним из них является Вилайанур Рамачандран , который считает, что эти нейроны играют ключевую роль в процессах имитации и обучении языку. Тем не менее, несмотря на их чрезвычайную популярность, на сегодняшний день не было предложено достойной вычислительной модели для описания того, как функционирование зеркальных нейронов воплощает такие когнитивные функции, как имитация .

Функция, которую выполняют зеркальные нейроны, до конца не ясна и является предметом научных споров. Эти нейроны могут быть задействованы в эмпатии , в понимании действий других людей и в освоении новых навыков путём имитации. Некоторые исследователи утверждают, что зеркальные нейроны могут строить модель наблюдаемых событий и действий, в то время как другие относят их функции к освоению навыков, связанных с речью. Также существует точка зрения, что нарушения их функционирования могут лежать в основе некоторых психических заболеваний, в частности аутизма . Однако связь между дисфункцией зеркальных нейронов и аутизмом остается предметом споров, и не похоже на то, что зеркальные нейроны связаны с некоторыми главными симптомами аутизма.

Михаил Вартбург
Зеркальные нейроны

„Человек один не может“ - заклинал в предсмертном полузабытьи любимый герой Хемингуэя.
„Не может, не может“ - вторят ему культурологи, социологи, психологи, нейрофизиологи. И вот - удивительная серия экспериментов по изучению так называемой зеркальной рефлексии.
В „Главной теме“ этого номера рассказывается о рефлексии коммуникаций и взаимопонимания на уровне стран, народов, обширных групп людей. В экспериментах, о которых пойдёт речь ниже, исследуются явления рефлексии на уровне групп нейронов и локальных зон в коре головного мозга высших млекопитающих.
Примечательно вот что: хотя действие и начинается с нейронов, заканчивается оно выходом на проблему зарождения речи у человека, затрагивая попутно весьма популярную в своё время и остро дискуссионную „теорию жеста“ - связи первоначальных звуковых высказываний с жестами. Речь - это та самая особая способность нашего вида, которая порождает его поистине необъятные коммуникативные возможности. И которая делает возможным эффективное решение проблем и конфликтов в пространстве рефлексивных отношений.
С рефлексии (нейронной) начинаем - рефлексией (общечеловеческой) кончаем.

Кому не случалось наблюдать, как другой человек пытается повернуть неподатливую гайку или продеть нитку в неухватное ушко иглы? И кто при этом не испытывал странное ощущение в мышцах - будто они напрягаются в попытке повторить движения этого человека, как бы стараясь ему помочь? Что же это в нас так внимательно следит за этими движениями и так точно, хотя и мысленно, воспроизводит их?

Вопрос этот, давно интересовавший многих нейробиологов, недавно получил неожиданное решение, которое, в свою очередь, породило целый спектр новых вопросов и привело к появлению любопытных и интригующих гипотез. Оказалось, что всему виной особые нейроны, которые, в силу специфики своего действия, получили название „зеркальных“.

Эти нейроны были впервые обнаружены итальянскими учёными Галлезе, Риццолатти и другими из Пармского университета. В начале 1990-х годов они начали изучать мозг мартышек. Вживляя в него электроды, они изучали активность нейронов в одной определённой зоне обезьяньего мозга - зоне Ф5. У человека ей соответствует зона Брока в левом полушарии, связанная, как сегодня считается, с процессом речи. Зона Ф5 у мартышек расположена в той части коры, которая заведует обдумыванием и осуществлением движений, и нейроны в зоне Ф5 становятся активными („выстреливают“ сигналы), когда обезьяна выполняет какие-либо целенаправленные моторные действия.

И вот, показывая мартышкам, что они должны сделать, экспериментаторы неожиданно обнаружили, что нейроны зоны Ф5 выстреливают так, как если бы обезьяны сами выполняли те действия, которые у них на глазах производил человек. Если же предметы, с которыми это действие нужно было совершить, просто лежали на земле, нейроны Ф5 оставались пассивны. Иначе говоря, они реагировали только на показ, причём реагировали, как зеркало, - мысленно повторяя наблюдаемое действие. Поэтому исследователи и назвали их „зеркальными нейронами“.

Тот факт, что зеркальные нейроны именно „повторяли“ наблюдаемое действие, а не просто возбуждались при его наблюдении, подтвердился, когда экспериментаторы поощряли обезьян проделать то же действие своими руками. Оказалось, что при этом возбуждаются в точности те же нейроны, что при показе, и характер выстреливания сигналов тоже такой же. С другой стороны, зеркальные нейроны оказались весьма избирательными. Каждая их группа реагировала на какое-то определённое действие (и не реагировала даже на чуть-чуть отличные), причём реагировала строго определённым образом. Всё это усиливало впечатление, что зеркальные нейроны - именно зеркальны: с их помощью мозг обезьян как бы постигал мозг экспериментаторов в его внешних проявлениях, в физических действиях.

Примерно то же происходит, видимо, в мозгу собаки, когда она бросается на человека, когда он ещё только задумал сделать угрожающее движение. Этот феномен обычно объясняют тем, что собака видит те, едва заметные, самим человеком ещё даже неосознаваемые изменения в стойке корпуса, положении рук и ног и т.п., которые мозг уже приказал телу произвести для подготовки к самому угрожающему движению. Но как она знает, что эти микроскопические изменения действительно возвещают угрозу? Возможно, и здесь собачьи нейроны, мысленно воспроизводя увиденные неприметные движения человека, создают в теле собаки напряжения, свойственные ей, когда она нападает сама. Иными словами, мозг собаки „читает“ мозг человека.

Открытие зеркальных нейронов неожиданно вывело итальянских исследователей напрямую к давней загадке - могут ли животные понимать себе подобных, и если да, то каким способом. Известно, что матери-бабуинихи зачастую не откликаются на призывы своих заблудившихся в лесу детёнышей. Экспериментаторы, обнаружившие этот факт, объяснили его тем, что бабуины не способны понять, что поведение им подобных подобно их собственному поведению. Не видя детёнышей, они не понимают, что значат их крики.

Учёные видят в этом одно из проявлений общей проблемы, которую можно определить как проблему „чтения“ другого мозга. Несомненно, даже обезьяны в какой-то степени способны на такое „чтение“ - во всяком случае, когда видят себе подобных перед собой. Описанные выше опыты итальянских учёных свидетельствуют, что обезьяны способны отчасти „читать“ даже мозг человека. Люди наверняка наделены такой способностью - каждый из нас может привести множество соответствующих примеров. Но учёные не могут придти к согласию относительно того, как происходит такое „чтение“. Одни считают, что оно осуществляется с помощью „теории другого“: наш мозг, накапливая жизненный опыт и обобщая его с помощью разумных гипотез, постепенно создаёт у себя своего рода „модель“ того, как действует другой человек в тех или иных обстоятельствах, чего следует от него ожидать. По иной теории, „чтение“ другого происходит с помощью своеобразной имитации: мы как бы ставим себя на место другого и мысленно имитируем то, что он должен думать, чувствовать и делать.

Открытие зеркальных нейронов не только выводит на эту фундаментальную проблему, но и склоняет отдать предпочтение тому её решению, которое объясняет феномен „чтения другого“ с помощью имитации. (Это, кстати, подкрепляет позицию тех учёных, которые считают, что процессы имитации играют важнейшую роль не только в культурной, но и в биологической эволюции.) Но поначалу зеркальные нейроны были обнаружены только у обезьян. Имеются ли они и у людей? Проверить это с помощью вживления электродов в человеческий мозг, разумеется, нельзя - люди не обезьяны. Но косвенные эксперименты, проведённые Лучано Фадиджо, показали, что при наблюдении каких-то определённых движений соответствующие мышцы подопытных людей непроизвольно сжимались так, словно они сами готовились произвести такие движения. А затем Риццолати и Графтон применили для наблюдения активности нейронов недавно разработанные методы прямой визуализации мозга. Оказалось, что и у людей имеется нечто вроде зеркальных нейронов, причём сосредоточены они в области Брока - той самой, если помните, которая соответствует зоне Ф5 у обезьян.

Значение этого открытия тем более существенно, что область Брока, как уже сказано, связана с речью. Исходя из этого, итальянские исследователи выдвинули дерзкое предположение, что именно зеркальные нейроны были главным фактором появления речи у людей. По их мнению, эти нейроны стали первым мостиком между людьми.

Это могло произойти следующим образом. Наблюдая действия другого человека, первобытный охотник, точно так же, как и мы сегодня, мысленно воспроизводил эти действия с помощью зеркальных нейронов. Одновременно эти нейроны отдавали его собственным мышцам приказ совершать те же действия. Мышцы напрягались соответствующим образом, но сами действия не совершались - их подавляли сильные запрещающие импульсы, обычно подаваемые в таких случаях спинным мозгом. Иногда, однако, напряжение преодолевало запрет и прорывалось в непроизвольном и коротком „подражательном“ действии. Такое действие, по мнению итальянских учёных, было зародышем жеста, дававшего возможность другому увидеть, что его „поняли“. Иными словами, это был зародыш коммуникации. На следующем этапе из таких жестов родилась и собственно речь, управление которой, как прежде - управление жестами, сконцентрировалось в том участке, где у людей сосредоточены зеркальные нейроны - в участке Брока.

Впрочем, в последние месяцы группа Галлезе как будто бы обнаружила присутствие зеркальных нейронов и в некоторых других областях человеческого мозга, связанных уже не с моторикой, а с ощущениями. И это подвигнуло итальянских исследователей на ещё более масштабную гипотезу, согласно которой зеркальные нейроны и осуществляемая ими имитация того, что происходит в мозгу другого человека, могут объяснить и такие явления, как сочувствие к другому человеку, сострадание, а также эмпатия, или „чтение“ чувств другого человека. Гипотеза увлекательная и интригующая, но её ещё нужно подтвердить, прежде чем обсуждать.

Зеркальные нейроны - суперклетки или раздутый концепт?

Я уже писал , что зеркальные нейроны - самый растиражированный концепт в неврологии. Обнаруженные итальянскими исследователями в экспериментах над обезьянами в 1990-е годы, эти клетки мозга, участвующие в процессе контроля движений, по принципу зеркала активируются также и при наблюдении за движениями кого-то другого. Новое исследование , недавно появившееся в открытом доступе, в спокойном и взвешенном тоне добавляет несколько штрихов к тому, что мы знаем об этих удивительных клетках на сегодняшний день.

Но сначала немного о том, откуда такой ажиотаж вокруг зеркальных нейронов. Невролог В.С. Рамачандран считает , что эти клетки сформировали нашу цивилизацию; в сущности, по его словам, именно они лежат в основе всего человеческого, поскольку отвечают за эмпатию, речь и появление человеческой культуры, в том числе распространение огня и орудий труда. По мнению Рамачандрана, следствием неправильной работы зеркальных нейронов является аутизм. (Отметим в скобках, что подробное исследование , проведенное в этом году, не нашло убедительных доказательств его мнения по поводу аутизма. А другие эксперты развенчали теорию Рамачандрана о том, что зеркальные нейроны неразрывно связаны с зарождением культуры: активность этих клеток можно изменить при помощи простых тренировочных заданий, и это доказывает, что зеркальные нейроны с тем же успехом формируются под влиянием культуры, как и оказывают влияние на нее.)

Чтобы представить себе объемы этой неврологической чуши, попробуйте забить «зеркальные нейроны» в поиск на сайте Daily Mail. Скажем, в этом году издание опубликовало о том, что самые популярные романтические фильмы популярны потому, что они активируют наши зеркальные нейроны. А в другой статье говорится, что только благодаря зеркальным нейронам состояние пациентов больниц улучшается, когда их навещают. На самом деле ни за одним из этих утверждений не стоит никакого научного доказательства, и каждое из них - это пример крайнего упрощения.

Быстрый поиск по твиттеру тоже может продемонстрировать, как глубоко в общественном сознании укоренилось представление о всесильных эмпатических зеркальных нейронах. «Зеркальные нейроны ответственны за то, что мы морщимся, когда видим чужую боль!» – с обманчивой уверенностью сообщает своим 398 тысячам фолловеров твиттер WoWFactz не далее как в этом месяце. « Зеркальные нейроны настолько сильны, что мы можем «отразить» даже намерения друг друга!» – заявляет автор книг по самосовершенствованию, доктор Кэролайн Лиф, в твите, отправленном несколько недель назад.

На самом же деле мы пока не располагаем исследованиями, доказывающими, что зеркальные нейроны необходимы для эмпатии, – и есть основания предполагать, что эмпатия вполне возможна и без них.

Многие пациенты с повреждениями мозга, которые больше не могут говорить, тем не менее, все еще способны понимать чужую речь, а те, кто потерял способность выражать собственные эмоции, по-прежнему воспринимают чужие.

И вот недавно два лондонских невролога опубликовали в респектабельном журнале Current Biology вступительную статью под названием «Что мы знаем сегодня о зеркальных нейронах ». Нездоровому ажиотажу, который обычно окружает зеркальные нейроны, Джеймс Килнер и Роджер Лемон из Лондонского университетского колледжа противопоставляют взвешенный и объективный взгляд на существующую литературу по этому вопросу.

Они признают, что объяснить активность зеркальных нейронов в человеческом мозгу с использованием технологий нейровизуализации достаточно сложно. Поэтому они сосредотачиваются на 25 работах, основанных на анализе прямых записей активности отдельных клеток мозга у обезьян. Эти исследования обнаружили двигательные клетки со свойствами, похожими на зеркальные, в лобных долях мозга, ответственных за контроль движения (в т. н. премоторной области коры головного мозга и прецентральной извилине), а также в теменной доле, около макушки.

Так, некоторые двигательные клетки демонстрируют зеркальный ответ только в том случае, когда обезьяна видит перед собой живое существо; другие реагируют и на движение, записанное на видео. Одни зеркальные нейроны капризны: они реагируют только на специфические движения; другие отвечают на движения гораздо более широкого круга. Есть даже такие, которые «включаются» в ответ на звук какого-нибудь особого движения. А еще один тип клеток демонстрирует зеркальное подавление: во время наблюдения за движением их активность снижается. Еще одно исследование, проведенное на обезьянах, выявило нейроны, чувствительные к прикосновению: они возбуждаются, когда обезьяна видит прикосновение к тому же месту у другого животного (эти нейроны Рамачандран называет «клетками Ганди», так как, по его мнению, они уничтожают границы между человеческими существами).

Важно, что Килнер и Лемон останавливаются на данных, которые показывают, как активность зеркальных нейронов у обезьян варьируется в зависимости от угла наблюдения, от возможности получить награду вследствие наблюдаемого движения и и от цели этого движения (например, не направлено ли оно на то, чтобы схватить некоторый объект и съесть его). Эти подробности значимы, поскольку показывают, что активность зеркальных нейронов вызывается не только привходящей сенсорной информацией, но и заключениями, сформированными где-то в других областях мозга и касающимися смысла наблюдаемых явлений. Отмечается это не для того, чтобы преуменьшить восхищение перед работой зеркальных нейронов, а чтобы показать, что они находятся не в начале причинной цепочки – скорее, они встроены в сложную систему мозговой активности.

Наконец, важно, что Килнер и Лемон подвели краткий итог того, в каком состоянии сейчас находится разработка вопроса о функциональности зеркальных нейронов у людей.

Метод записи деятельности отдельных клеток мозга, использовавшийся при экспериментах с обезьянами, неприменим на людях – кроме исключительных случаев, вроде необходимых операций на мозге. Единственное исследование подобного рода, опубликованное на настоящий момент, обнаруживает существование зеркальных нейронов во фронтальной коре и в височной доле человеческого мозга.

Нейровизуальные исследования, проведенные на людях, тоже указывают на существование чего-то похожего на зеркальную активность во многих из тех зон мозга, где подобная активность была обнаружена у обезьян. Тем не менее, эти исследования были посвящены только наблюдению за действиями, а значит, не могут показать, задействованы ли одни и те же зоны мозга при действии и наблюдении за действием.

Другие нейровизуальные исследования базировались на принципе адаптации (чем больше нейроны задействуются, тем меньше они возбудимы). Если некоторая зона мозга обладает зеркальными свойствами, признаки утомления в ней должны проявляться как после действия, так и после наблюдения за ним. Фактически же результаты двух из пяти адаптационных исследований неоднозначны, и существование зеркальных свойств остается недоказанным. Возможно, это потому, что зеркальные нейроны вообще не приспосабливаются, - но это еще нужно уточнить.

Джеймсу Килнеру и Рождеру Лемону можно только поаплодировать за их долгожданный обзор.

А еще - что существует множество типов зеркальных нейронов. И что нам все еще нужно доказать, существуют ли они у людей, и если да, то похожи ли они на обезьяньи. Что же до функциональной значимости этих клеток… Не дайте себя одурачить: здесь путь к пониманию только начался.

(Visited 2 262 times, 1 visits today)

Вот много говорят о зеркальных нейронах. «Зеркальные нейроны (mirror neurons) - нейроны головного мозга, которые возбуждаются как при выполнении определённого действия, так и при наблюдении за выполнением этого действия другим существом. Такие нейроны были достоверно обнаружены у приматов, утверждается их наличие у людей и некоторых птиц» (Википедия). Теория зеркальных нейронов как возможности понимать действия и эмоции других людей подвергается разумной критике за свои чрезмерно глобальные выводы. Пропоненты теории считают зеркальные нейроны создателями нашей цивилизации и причиной аутизма (в случае неполадок в таких нейронах). Факты же таковы, что про эти нейроны именно в человеке, а не обезьяне, известно пока мало, и требуются множество исследований, прежде чем переходить к обобщениям. В конце концов, зеркальные нейроны, – лишь малая часть системы понимания мира вокруг нас. Ведь это невероятная сложная задача, и едва ли наш мозг может осуществлять это с помощью небольшой группы нейронов, расположенных в моторных регионах мозга. И пока вокруг зеркальных нейронов ломают копья, посмотрим на ситуацию под другим углом.

Во-первых, теория утверждает, что когда мы, например, бьем ногой по мячу, у нас активируются моторные нейроны, для того, чтобы совершить такое действие. Когда мы сами не двигаемся, но смотрим на человека, бьющего ногой по мячу, у нас активируются те же нейроны, хотя и в меньшей степени. Интереснее то, что когда мы просто представляем себе , что сами или кто-то другой бьет ногой по мячу, в мозге происходит то же самое.

Исследования с профессиональными спортсменами доказали, что визуализация (воображение) моторных движений действительно работает. Да, можно, не вставая со стула, воображать, как вы бьете пенальти или берете высоту в прыжке, и ваши навыки в этих действиях станут измеримо улучшаться в реальном исполнении. Выяснились и несколько правил: представлять надо обязательно так, чтобы движения были успешными . Если представлять неудачи, то реальные результаты станут только хуже. Другое правило: визуализация должна обязательно сочетаться с практикой .

Вы можете провести простой эксперимент: вообразить себе, как вы пишите какое-то предложение своей недоминантной рукой. Скорость, с которой вы сможете это делать в своем воображении, будет так же мала, а ваши действия так же неуклюжи, как и в реальности! Если вы поставите себе цель научиться писать этой рукой, то, по мере обучения, ваши действия будут становиться успешнее и легче, как на бумаге, так и в воображении. Это работает именно потому, что при визуализации мы используем те же самые части мозга, которые задействованы и при реальном выполнении физических действий.

Такая невероятная способность не может оставаться невостребованной мозгом: уж слишком она хороша. Поэтому наши сновидения, согласно некоторым исследованиям, представляются именно симуляциями поведения в неясных ситуациях. Эта инсценировка для нас, во сне, представляется реальной, и мы можем безопасно потренироваться, в поисках правильного поведения и эмоционального отношения к этому. Как минимум, половина всех наших снов – симуляция, а 20% сновидений — инсценировка угрожающих событий, где наш мозг рассматривает различные варианты выхода из них. Некоторые сны, которые мы все прекрасно знаем, кончаются неудачей, внушая нам страх и ужас – это неудачный вариант, который, тем не менее, даем нам понимание чего-то важного.

Качество мысленной симуляции ситуации зависит от опыта. Так, профессиональные хоккеисты, которых изучали в одном исследовании, существенно отличаются в симуляции ситуаций, связанных с хоккеем, от людей, которые знают о нем только понаслышке. Возможно ли, только наблюдая за действиями хоккеистов по телевизору или на стадионе, стать хорошим хоккеистом? Сегодня нет доказательств, что такой путь эффективен. Но качество симуляции будет расти, и как оказывается, это зависит даже от одного опыта взаимодействия , и этот опыт может быть пустячным.

Так, в одном исследовании люди сначала сопоставляли картинки со словами. Они могли видеть слова, например: швабра, щетка, бутылка, и соответствующие им картинки. Люди не знали, что некоторые объекты показывались им в разных ориентациях – так, одним зубная щетка показывалась горизонтально, а другим — вертикально. После этого людей отвлекли на 20 минут, а затем стали показывать на мониторе предложения, по одному слову за раз, и участники должны были нажимать кнопку, чтобы перейти к следующему слову. От них требовалось как можно быстрее решить, осмысленное ли предложение они видят.

Представьте себе: двадцать минут назад человек на секунду увидел картинку зубной щетку, в вертикальном положении, а потом получает предложение: Тетя Роза все же нашла зубную щетку на полу в ванной .

Мы начинаем мысленную симуляцию ситуации на лету, по мере чтения или прослушивания предложения. Когда человек доходит до слов «на полу» — его мозг говорит ему, что если так, то щетка должна лежать горизонтально. Но двадцать минут назад он видел ее вертикальной, и у него в мозге возникает несоответствие образов, и требуется дополнительное время для изменения воображаемой картинки! Все, кто получали такие несоответствующие картинки, демонстрировали задержку во времени реакции.

Это говорит о том, что даже мимолетный опыт меняет процесс воображения, и влияет на понимание. Поэтому если опыт человека в какой-то сфере занимает десятки тысяч часов, то его воображение знакомой ситуации будет существенно отличаться от воображения новичка. Еще это говорит о том, что для понимания мира мы постоянно воображаем его в мозгу – каждый объект, который видим, звук, который слышим и слова, которые читаем.

Симуляция буквально ведет себя также, как и реальность. Попробуйте, идя пешком, представить, что вы едете на велосипеде, крутя педали. У вас не получится делать это одновременно хорошо. Опять же, потому что, одно реальное действие и другое, воображаемое, начинают конкурировать за один и тот же регион мозга.

Но мы можем идти и петь, и вдобавок подбрасывать мячик теннисной ракеткой. Именно поэтому ученые долго не могли понять, почему разговоры по телефону, даже по громкоговорящей связи так сильно влияют на качество управления автомобилем. Казалось бы, вождение требует, в основном, движений рук и ног, и зрения, а разговор – движений рта и слуха. Но разгадка оказалась именно в том, о чем именно идет разговор по телефону. Когда разговор касается пространственных или зрительных аспектов, вождение ухудшается. Вас просят по телефону решить, что делать с дверью на даче, и для того чтобы это сделать, ваш мозг должен представить себе дачу, покосившуюся дверь, и начнет занимать ресурсы именно тех регионов, которые вовлечены в вождение.

Люди, у которых нарушены какие-то моторные функции, как выясняется, хуже понимают соответствующие движения других людей. Так, например, у некоторых пациентов с синдромом Паркинсона ухудшается понимание глаголов, а у больных деменцией – существительных, соответствующих их проблемам. Другие не могут зрительно оценить вес коробок, которые поднимает человек. Это происходит из-за физического ограничения воображения таких действий – ведь чтобы это понять, надо активировать регион в мозге, а он поражен. Это полезное знание, потому что есть гипотеза, что, возможно, путем обучения словам можно улучшить состояние этих больных!

Понимая это, сравнительно легко обнаружить и социально опасные патологии. Так, при показе картинок, изображающих негативные эмоции у людей, и в частности, у детей, можно, используя биометрические данные, понять, ощущает ли смотрящий такие же эмоции, иными словами, переживает ли он эмпатию. У некоторых людей, которых можно назвать социопатами, такая способность физически ограничена – их мозг не может активировать соответствующие регионы мозга, чтобы понять переживания других людей.

Когда мы развиваем свое воображение, вспоминая прошлые события (а мы именно реконструируем их каждый раз) или читая художественные книги, мы начинаем лучше понимать окружающий нас мир . Так, мир Фенимора Купера активирует зрительную система, чтобы видеть, как индеец замер и слился с деревом, заметив оленя, слуховую систему, чтобы слышать, как едва скрипит тетива его лука, обонятельную систему, чтобы чувствовать грибной запах осеннего леса. Моторная кора также активируется, и напрягаются мускулы, как если бы вы сами держали в руках лук с натянутой тетивой. Поэтому чтение хорошей художественной литературы — занятие весьма полезное, по многим причинам, в том числе, и для своего будущего.

Наше воображение – мощная способность. Каждую секунду мы стараемся понять мир вокруг нас, и когда нам это не удается, это потому, что нам сложно это представить. Это удивительно, ведь мы можем представлять даже очевидно несуществующие объекты: единорогов, зомби-вегетарианцев или розовощеких амуров.

Возможно, мы как раз можем это, потому что читали увлекательные (и значит эмоционально-заряженные) книжки про это, или смотрели фильмы. Стивен Кинг, например, умеет увлечь нас и обогатить наше воображение какой-нибудь жуткой гадостью, которой, как мы знаем, не существует, но которую после чтения мы легко можем вообразить (и бояться ее).

Другой подход — тренироваться. Стоит попробовать «королевский» метод улучшения воображения:

«- Не может быть ! — воскликнула Алиса. — Я этому поверить не могу!

— Не можешь? — повторила Королева с жалостью. — Попробуй еще раз: вздохни поглубже и закрой глаза.

Алиса рассмеялась.
— Это не поможет! — сказала она. — Нельзя поверить в невозможное!

— Просто у тебя мало опыта, — заметила Королева. — В твоем возрасте я уделяла этому полчаса каждый день! В иные дни я успевала поверить в десяток невозможностей до завтрака!» (Льис Кэролл. Алиса в стране чудес ).

Кроме понимания настоящего, наше воображение готовит нас к будущему, где нам и предстоит провести всю оставшуюся жизнь. Гарвардских психолог Дэниел Гилберт заметил (Gilbert, 2006): «Самое великое достижение человеческого мозга – его способность представлять объекты и эпизоды, которые не существуют в реальном мире, и эта способность дает нам возможность думать о будущем. Как сказал один философ, человеческий мозг – машина предвосхищения, и творение будущего сама важная работа которой он занят ».

Bergen, B. K. (2012). Louder than words: the new science of how the mind makes meaning . New York, NY: Basic Books.

Bosbach, S., Cole, J., Prinz, W. & Knoblich, G. (2005). Inferring another’s expectation from action: the role of peripheral sensation. Nature Neuroscience , 8, 1295-1297.

Gilbert, D. (2006). Stumbling on Happiness . New York: Alfred A. Knopf.

Malcolm-Smith, S., Koopowitz, S., Pantelis, E., & Solms, M. (2012). Approach/avoidance in dreams. Consciousness and Cognition, 21 (1), 408-412.

Wassenburg, S. I. & Zwaan, R. A. (2010). Readers routinely represent implied object rotation: The role of visual experience. Quarterly Journal of Experimental Psychology , 63, 1665–1670.

Weinberg, R. (2008). Does imagery work? Effects on performance and mental skills. Journal of Imagery. Research in Sport and Physical Activity , 3(1), 1–21.

Woolfolk, R. L., Parrish, M. W., & Murphy, S. M. (1985). The effects of positive and negative imagery on motor skill performance. Cognitive Therapy and Research , 9, 335–341.