Мозг и творчество
Вместе с соавторами ею были исследованы мотивационные доминанты жажды, голода и «поляризационная» оборонительная доминанта. В последнем случае при действии анода постоянного тока на зону коркового представительства одной из передних конечностей формировался очаг возбуждения, который обладал признаками доминанты. После достижения стабильных двигательных реакций на звуковой стимул производили раздражение глаза, которое вызывало движение конечности, а затем прерывали доминантное состояние выключением постоянного тока. В этом же опыте и в последующие дни кролик уже произвольно регулировал свое состояние: через некоторое время (секунды, минуты) после включения постоянного тока возникало хорошо выраженное мигание тем же глазом, который подвергался раздражению перед прекращением доминанты.
Сходные результаты были получены при исследовании мотивационных доминант голода и жажды. У кроликов путем суточной пищевой депривации создавали очаг возбуждения в центре голода. Когда суммационные реакции (жевание, глотание) на звук становились стабильными, в качестве раздражителя, тестирующего доминантный очаг, применяли стимуляцию глаза струёй воздуха. Если на этот раздражитель возникала суммационная реакция в виде жевательных движений, животному давали пищу и тем самым прекращали мотивационную доминанту голода. Однократное прекращение доминанты привело к формированию стабильной временной связи у всех кроликов.
Необходимо подчеркнуть принципиальное различие между понятиями «доминирующая мотивация» и «мотивационная доминанта». Когда П.К.Анохин, К.В.Судаков и другие авторы говорят о доминирующей мотивации, речь идет о том, что именно данная мотивация является вектором поведения, направленного на первоочередное удовлетворение определенной потребности. Мотивационная доминанта означает, что мозговые структуры, реализующим данную мотивацию, находятся в доминантном состоянии, включающем высокую возбудимость, способность к суммации возбуждений и выраженную инерционность. Иными словами, - доминирующая мотивация в определенный момент времени может быть, а может и не быть мотивационной доминантой! Поскольку мы рассматриваем быстрое, после одного совпадения замыкание временной нервной связи как нейрофизиологическую модель инсайта, для нас важно именно доминантное состояние мотивационных структур.
Особое значение для понимания механизма творческого озарения имеет экспериментально установленная возможность возникновения ассоциативной связи между скрытыми очагами возбуждения. Р.А.Павлыгина и А.К.Маликова наносили подпороговые (т.е. вызывающие движения) раздражения на лапу и круглые мышцы глаза. После этого пороговое раздражение лапы вызывало мигание, а пороговое раздражение глаза - движение лапы. При наличии скрытого очага изменяется сочетанность (когерентность) его биопотенциалов с электрической активностью тех структур, стимуляция которых способна вызвать ранее несвойственную им реакцию.
Взаимодействие скрытых очагов возбуждения обнаружено и в опытах с участием человека. После ритмических надпороговых раздражений кожи руки, вызывающих слабое сокращение мышц пальцев, их движение можно получить в ответ на включение света или при разговоре с субъектом. Знаменательно, что осознаются при этом только световые и вербальные стимулы, движений пальцев руки субъект не замечает.
Если сопоставить результаты экспериментального изучения Доминанты с основными этапами творческого акта, описанными в предыдущей главе, нельзя не поразиться их очевидному сходству. Прежде всего, оно проявляется в роли мотивации, осуществляющей предварительный, вероятностный, но не случайный отбор стимулов, могущих иметь отношение к удовлетворению данной потребности. При этом имеет значение как видовой (врожденный), так и ранее приобретенный индивидуальный опыт. В процессе пересмотра этого опыта могут возникать временные связи (ассоциации) между скрытыми, не обнаруживающими себя внешним проявлением и не получающими отражения в сознании очагами возбуждения. Наконец, быстрое замыкание временной связи с событием, вслед за которым происходит устранение, или, хотя бы, ослабление доминантного состояния, чрезвычайно напоминает феномен творческого озарения и может рассматриваться как его нейрофизиологаческий эквивалент.
Теперь нам предстоит перейти к анализу мозговых механизмов, лежащих в основе взаимодействия осознаваемых и неосознаваемых компонентов творчества, механизмов рационального отбора гипотез, порожденных мотивационной доминантой.
3. ФУНКЦИОНАЛЬНАЯ АСИММЕТРИЯ МОЗГА
Функциональную специализацию левого и правого полушарий головного мозга долгое время считали присущей только человеку и связывали с появлением речи в процессе общественно-производственной деятельности древних человеческих сообществ. Однако, сегодня больше оснований говорить о том, что речь и другие специфически человеческие функции наложились на асимметрию, сформировавшуюся уже на до-человеческих этапах эволюции.
Тщательное изучение высшей нервной деятельности птиц, грызунов, хищников и приматов показало, что левое полушарие имеет преимущественное отношение к коммуникативным функциям, выученным формам поведения, тонким манипуляционным движениям, а правое полушарие -к зрительно-пространственному и эмоционально окрашенному поведению. У японских макак звуковые сигналы, подаваемые особями того же вида, лучше различаются левым полушарием. Левое полушарие доминирует по функционированию ассоциативных областей коры, правое играет доминирующую роль в деятельности проекционных зон, обеспечивая целостное восприятие мира. Сохранение коры левого полушария существенно для исследовательского поведения, которое становится менее активным после левосторонней декортикации крыс. Крысы с лучшим развитием левосторонних корковых зон быстрее адаптируются к стрессу, причем асимметрия реакций на стресс обнаружена и при регистрации активности нервных клеток.
С помощью метода компьютерной термоэнцефалоскопии Е.В.Петрова установила, что при так называемом гипнозе кролика по мере развития иммобилизационной кататонии активность левого полушария ослабевает и начинает доминировать правая гемисфера мозга. Аналогичные данные получены ей совместно с Т.ИЛучковой при исследовании электрической активности мозга, отводимой от 24-х точек обоих полушарий, и определении коэффициентов корреляции для каждой точки со всеми остальными. Обнаружено, что в состоянии гипноза возрастает число высоких коэффициентов в правом полушарии, в то время как в левом взаимосвязь регистрируемых пунктов снижается по сравнению с периодом бодрствования. Явное преобладание активности левого полушария наблюдалось теми же авторами у крыс в состоянии стресса, вызванного конфликтом между пищевым и оборонительным условными рефлексами.
Принцип асимметрии мозга животных справедлив и для распределения биологически активньк веществ: «когнитивные» медиаторы - дофамин, гамма-аминомасляная кислота и ацетилхолин тяготеют к левому полушарию, а «мотивапионно-эмоциональные» серотонин и норадреналин - к правому. Правосторонняя биохимическая асимметрия выявлена при изучении продуктов окисления липидов и отношения холестерина к фосфолипидам после кратковременного болевого стресса у крыс, высокочувствительных к крику боли партнера.
Функционально асимметричны не только структуры новой коры, но и образования лимбической системы. Р.Ллойд и А.Клинг обнаружили, что при помещении обезьян в камеру, где их предварительно подвергали раздражению током, мощность электрической активности в полосе дельта-частот значительнее усиливается в правой миндалине, чем в левой. По данным Г. Л.Ванециан, эмоциональное напряжение кошки, вызванное низкой (30%) вероятностью пищевого подкрепления условных звуковых сигналов, получило отражение в динамике амплитудно-временных параметров усредненных вызванных потенциалов (УВП), свидетельствующей о преимущественной активации правого миндалевидного комплекса. Вместе с тем, на первом этапе выработки инструментального условного рефлекса возрастает коэффициент корреляции между УВП в базолатеральной миндалине и слуховой коре справа, который возвращается к исходному уровню по мере упрочения и стабилизации пищедобывательного навыка. Эффекты самораздражения сильнее выражены при локализации электродов в правом латеральном гипоталамусе крыс.
При сопоставлении имеющихся экспериментальных фактов создается впечатление, что правое полушарие у высших млекопитающих животных связано преимущественно с реализацией врожденных и приобретенных автоматизмов, в то время как левое вовлекается в деятельность каждый раз, когда требуется анализ новой ситуации и поиск оптимальных в этой ситуации решений. Об определенном тяготении левого полушария к когнитивно-коммуникативным компонентам организации поведения, а правого - к мотивационной сфере свидетельствует и характер распределения медиаторных систем, о котором мы упоминали выше. Сложнее обстоит дело с регуляцией эмоциональных реакций. При выраженной «эмоциональности» правого полушария мы нередко встречаемся с преобладающей активацией левого в ситуации эмоционального стресса. Возможно, это обусловлено сложной внутренней структурой эмоциональных состояний, включающей в себя и когнитивные (информационные) и мотивационные компоненты, соответственно представленные в левом и правом полушариях головного мозга.
Литература, посвященная функциональной специализации больших полушарий мозга человека, столь обширна, что мы упоминаем только о тех данных, которые имеют непосредственное отношение к нашей теме. Напомним, что наиболее яркой особенностью левого полушария является его связь с речью (у правшей). Судя по нейропсихологическим наблюдениям за больными с органическим поражением различных отделов мозга, образ предмета и его обобщенный символ формируются в поле 37 височно-затылочиой (третичной) области правого полушария. Понятие об этом предмете приурочено к полю 37 левого полушария, а его звуковое обозначение - к полю 21 височной области того же левого полушария. Зрительное и словесное обобщение реализуются различными механизмами. Врожденное и приобретенное зрительное обобщение представлено в правом полушарии; в левом превалирует словесный механизм. Оперирование запасом слов страдает при поражении затылочных и височных отделов, а объединение слов - при поражении лобных долей. Патология теменных областей ведет к нарушению пространственных отношений, выражаемых в речи. Таким образом, в конструкции мозга представлены обе основные функции языка: словарь и грамматика. Зрительное восприятие служит основой предметного мышления.
Интересно, что в условиях одностороннего угнетения правого полушария лечебным электрошоком больных не смущала ложность посьшки и они продолжали решать задачу, руководствуясь формальной логикой. При угнетении левого полушария больные отказывались от решения, ссылаясь на ложность исходных посылок. Иными словами, правое полушарие соотносит мысль с действительностью, по неспособно к логическим операциям.
Для понимания пейрофизиологических основ творческого мышления особый интерес представляют функции лобных долей. Для нарушения их деятельности наиболее специфичны утрата активности речи и мышления, снижение инициативы и повышенная отвлекаемость на малозначимые события. При опухолях лобных долей в зависимости от стороны и локализации патологического процесса выделены четыре синдрома:
1. Левосторонний конвекситальный, при котором наблюдаются речевые расстройства, ухудшение словесной памяти, снижение уровня общения, замедление психических процессов, депрессивные переживания, апатия и безволие.
2. Правосторонний конвекситальный - эйфория, недооценка своего состояния, некритичность.
3. Двустороннее поражение медиальных отделов - пассивность, неспособность к целенаправленной деятельности, случайность ассоциаций, отвлекаемость.
4. Двустороннее поражение базальных отделов - благодушие, дурашливость, растормаживание примитивных влечений, снижение критичности.
Одной из наиболее важных функций передних отделов новой коры является их участие в прогнозировании предстоящих событий. Только у больных с поражением лобных долей время реакции не зависит от вероятности появления сигнала. Этот дефект отсутствует при поражении височной, теменной и затылочной областей. В других исследованиях было показано, что в процессах вероятностного прогнозирования наряду с лобными участвуют и передневисочные отделы. При этом левое полушарие выделяет высоковероятные события и формулирует закономерности появления сигналов, а правое оценивает неопределенность среды и прогнозирует маловероятные события. По данным Д.А.Ширяева и И.Р.Кальвы, левое полушарие отражает вероятность более адекватно и чаще меняет тактики прогнозирования, чем правое полушарие. Возможно, что именно нарушением механизмов вероятностного протезирования объясняется отвлекаемость больных на малозначимые для них стимулы при опухолях лобных долей мозга.
Тонким тестом функциональной асимметрии может служить чувство юмора. Больным предлагали выбрать самую смешную из набора сюжетных картинок. Поражение правого полушария делает юмор неразборчивым:
пациенты готовы смеяться по поводу любой картинки. Юмор левосторонних пациентов более сходен с юмором здоровых. Х.Браунэлл с соавторами считают, что оценка вербального юмора включает в себя два компонента:
1) выделение неожиданного в повествовании и 2) сопоставление этого неожиданного с содержанием всего рассказа. У больных с поражением правого полушария сохранен первый компонент, но нарушен второй.
Для полной реализации высших психических функций необходима сохранность не только структур повой коры, но и ряда подкорковых образований. Д.Тренел и Б.Хаймсн описали больную с двусторонним поражением миндалины, сохранившую речь и общий интеллект. Вместе с тем, у нее оказались нарушены смена стратегии поведения, социальные отношения, процесс принятия решений, способность абстрагирования, гибкость мышления, невербальная зрительная память. Процессы памяти и оперирования ее следами тесно связаны с функциями гиппокампа. Будучи структурой, где мотивационное возбуждение от заднего и переднелатерального гипоталамуса сопоставляется с информацией, поступающей из внешней среды (через перегородку), равно как со следами ранее накопленною опыта (из коры), гиппокамп, по-видимому, осуществляет двойную функцию. Во-первых, он играет роль входного фильтра информации, подлежащей или не подлежащей регистрации в долговременной памяти. С другой стороны, гиппокамп участвует в извлечении следов из памяти под влиянием мотивациопного возбуждения для использования этих следов в организации текущего поведения49. Подобный вывод позволяет говорить о важной роли гаппокампа в творческой деятельности мозга, в порождении гипотез, причем у человека гиппокамп доминантною полушария вовлекается в анализ словесных сигналов, а гиппокамп правого полушария - в анализ невербальных стимулов.
Наряду с нейропсихологическим изучением больных в клинике органических поражений мозга, источником сведений о его работе все в большей мере становятся методы прижизненной регистрации биохимической и электрической активности различных мозговых образований. Методом позитронно-эмиссиопной томографии показано, что вербальные стимулы активизируют обмен веществ в левом полушарии, причем оценка их семантики связана преимущественно с левой лобной областью. Музыка активизирует правое полушарие, задания, требующие запоминания -глубинные височные образования, организация новых действий – поясную извилину, а зрительные стимулы типа шахматной сетки - первичную зрительную кору.
Спектрально-корреляционной анализ злектроэнцефалограммы свидетельствует о том, что первичная обработка эмоционально окрашенных зрительных впечатлений связана с правой височной корой, откуда импульсы возбуждения распространяются через миндалину в лобную долю. Результаты анализа электрической активности мозга в значительной мере совпадают с данными нейропсихологических наблюдений. Показано, что при положительных эмоциях больше активизируется левое полушарие, а при отрицательных - правое. Однако М.Н.Русалова обнаружила, что латерализация электрической активности больше зависит от силы и новизны эмоционального переживания, чем от знака эмоции. При повторном воспроизведении эмоционально окрашенных мысленных представлений независимо от их знака фокус максимальной активности смещается от левых передних областей к задним правым.
Обсуждая вопрос о латерализации эмоций, было бы упрощением думать, что «центры» положительных эмоций локализованы в левом полушарии, а «центры» отрицательных эмоций - в правом. Чем же тогда объясняется эмоциональная асимметрия больших полушарий мозга? Одна из наиболее правдоподобных трактовок принадлежит Л.Р.Зенкову. По мысли автора, выключение левого полушария делает ситуацию непонятной, невербализуемой, а потому - эмоционально отрицательной. Выключение правого полушария, напротив, делает ситуацию упрощенной, ясной, что ведет к преобладанию положительных эмоций: «...эмоциональные эффекты, возникающие при дифференцированных воздействиях на мозговые полушария, являются следствием информационных процессов, а не собственно эмоциональных механизмов».
В самом общем виде можно сказать, что правое полушарие больше связано с мотивационными компонентами эмоций, а левое - с информационными компонентами. В пользу подобного предположения свидетельствуют и анатомические данные о преимущественной связи правого полушария с диэнцефальным отделом мозга, а левого полушария - с активизирующими стволовыми образованиями. Образно говоря, человек с поражением левого полушария - это субъект с богатым набором потребностей и с дефицитом средств их удовлетворения. Больной с поражением правого полушария располагает избытком средств для удовлетворения резко обедненной, суженной, упрощенной сферы мотивов. Отсюда вторично возникает склонность к преобладанию отрицательных или положительных эмоций, дурашливость, легкомыслие при альтерации правого полушария алкоголем и т.д.
При обсуждении проблемы «эмоционального мозга» необходимо также иметь в виду, идет ли речь об опознании или о воспроизведении эмоций, о произвольных или непроизвольных их компонентах.
В опытах О.А.Сидоровой и М.А.Куликова больным с органическими поражениями мозга предъявляли фотографии лиц в различных эмоциональных состояниях. При появлении лица с выражением определенной эмоции, больной должен был нажать на кнопку. Одновременно у него регистрировали непроизвольный кожно-гальванический рефлекс. Оказалось, что основную роль в опознании эмоций играют височные отделы, причем левая височная область ответственна за произвольные реакции, а правая - за непроизвольные. При воспроизведении эмоций путем мысленного представления соответствующих ситуаций субъективная оценка силы переживания зависела от сохранности левой лобной области, а частота сердечных сокращений - от сохранности правой.
О решающей роли функционирования речевых структур головного мозга в феномене сознания свидетельствуют исследования нейрофизиологов. Тщательный анализ восстановления сознания после длительной комы у больных с тяжелой черепно-мозговой травмой показал, что возвращение способности понимания речи совпадает