Введение: что такое нейропсихологическая диссоциация?
Когда повреждение мозга затрагивает функции мышления, нейропсихологи пытаются получить точную картину того, какие именно функции поставлены под угрозу, а какие все еще работают нормально, точно так же, как до повреждения. Иначе говоря, нейропсихологов интересуют их характеристики, паттерны . «Паттернами» в данном случае называются сочетание сохраненных и поврежденных когнитивных функций. Любое повреждение мозга уникально, и мозг каждого человека имеет те или иные анатомические особенности. Поэтому нарушения когнитивных функций, обнаруженные после определенного типа повреждения головного мозга, невозможно точно предсказать только на основании сканирования головного мозга больного и локализации поврежденной области. Анатомическая локализация повреждения обычно дает хорошие прогнозы о том, каких типов когнитивных расстройств можно ожидать. Однако при этом необходимо провести различные нейропсихологические тесты или эксперименты, чтобы выяснить, что пациент все еще способен сделать легко, а какие виды задач стали для него трудными или вообще невыполнимыми.
Паттерны делятся на три разных типа. Паттерн под названием ассоциация означает, что, как правило, после повреждения конкретной части мозга определенные когнитивные способности (или возможность выполнять определенные нейропсихологические задачи) страдают одинаково; в этом смысле они «ассоциированы». Показательный пример – способность распознавать зрительные объекты и способность распознавать лица. При повреждении зрительных областей в затылочно‑височной области коры, особенно в правом полушарии, у больного, скорее всего, возникнут трудности в распознавании обычных объектов или изображений объектов, а также трудности в распознавании лиц знакомых людей. И наоборот, если повреждены какие‑то другие участки мозга, скажем, префронтальные области левого полушария, у пациента, скорее всего, не будет трудностей в распознавании ни зрительных объектов, ни знакомых лиц. Таким образом, судьба этих двух нарушений идет рука об руку: либо обе способности сохранятся , либо обе они будут утрачены.
Обычно обнаруживается ассоциация разных типов нарушений, и это неудивительно. Если разные функции локализованы в разных областях мозга, то чем обширнее поврежденная область, тем более вероятно, что в результате окажутся повреждены несколько различных когнитивных функций. В частности, если две когнитивные функции используют нервные пути, которые анатомически расположены рядом друг с другом, то весьма вероятно, что повреждение в этой области нарушит обе функции, а не только одну из них, оставив вторую в неприкосновенности. Повреждения мозга не считаются с анатомическими или функциональными границами в мозге и поэтому оказывают влияние сразу на несколько когнитивных функций.
Но может быть и еще одно, не менее вероятное объяснение тому, почему две когнитивные функции связаны друг с другом. Возможно, эти две функции, с точки зрения когнитивной архитектуры мозга, на самом деле не две разные функции, а просто варианты одной и той же функции , использующие одни и те же нервные пути. Давайте снова вспомним зрительное распознавание объектов. В мире существует множество разных видов объектов: цветные и черно‑белые, большие и маленькие, неодушевленные объекты, животные, лица и т. д. Но существует ли в мозге единая основная перцептивная система, обрабатывающая информацию обо всех этих разных типах объектов, когда мы их видим? Или есть множество небольших, независимых систем, которые специализируются на распознавании только определенных типов объектов? Возможно, в мозге есть разные системы для распознавания больших и маленьких объектов, круглых и квадратных объектов или лиц и других типов объектов? Возможно ли это в принципе? Как можно это выяснить?
Чтобы ответить на вопросы о том, сколько в мозге различных специализированных когнитивных систем и каковы их типы, нужно обратить особое внимание не на ассоциации нарушений, а на диссоциации между сохраненными и поврежденными функциями. Ассоциации оставляют открытым вопрос о том, являются две когнитивные функции частью одной и той же системы (и поэтому на самом деле это не две отдельные функции, а просто вариации одной функции) или эти две функции просто находятся в соседних участках мозга и поэтому нарушаются вместе всякий раз, когда возникает повреждение в этой области. Диссоциации, по контрасту, указывают на то, что две функции действительно отличаются друг от друга – и когнитивно, и анатомически.
Диссоциация – это ситуация, при которой одна когнитивная функция сохранена , а другая повреждена. Таким образом, в случае распознавания лиц и распознавания объектов диссоциация проявилась бы в том, что больной, все еще способный без труда распознавать все остальные объекты, не смог бы распознавать лица. Такую ситуацию можно назвать единичной диссоциацией между распознаванием объекта и распознаванием лиц, и такие случаи действительно наблюдались: у пациента сохранена функция распознавание объектов, но при этом он утратил способность распознавать лица. По контрасту, не обнаружено никаких диссоциаций между распознаванием круглых и квадратных объектов. Это значит, что они связаны с одной и той же системой распознавания объектов.
Даже если способность распознавать лица и распознавать объекты указывает на единственную диссоциацию, описанную выше (объекты распознаются, а лица – нет), остается вероятность того, что распознавание лиц – просто особенно трудный тип распознавания объектов. Поэтому если система распознавания объектов повреждена, но не слишком, она все еще способна распознавать обычные «простые» объекты, но не справляется с более трудной задачей: с распознаванием более сложных объектов, например лиц.
Чтобы исключить эту возможность, нужно обратить внимание на особый вид диссоциации – двойную диссоциацию (рис. 5.1). Это две отдельные диссоциации, которые приводят к противоположным расстройствам у двух (по крайней мере) разных больных.
Рис. 5.1. Двойная диссоциация между распознаванием объектов и распознаванием лиц
Чтобы установить наличие двойной диссоциации между двумя когнитивными функциями, нужно найти хотя бы двух пациентов с противоположными нарушениями. Пациент А может распознавать знакомые лица, но не объекты. Пациент Б, наоборот, может распознавать объекты, но не знакомые лица. Двойная диссоциация показывает, что эти две задачи – распознавание объектов и распознавание лиц – функционально и нейроанатомически отличаются и независимы друг от друга.
У больного Б мы видим единичную диссоциацию, описанную выше: объекты распознаются, а лица – нет. У пациента А мы наблюдаем противоположный паттерн: лица распознаются, а объекты – нет. Двойная диссоциация, теоретически, – самый интересный вариант, ведь только наличие двойной диссоциации указывает на то, что две когнитивные функции – это действительно независимые функции, и поэтому, должно быть, они используют анатомически разные нервные пути, даже если эти пути находятся рядом (если два пациента демонстрируют ассоциацию нарушений, мы уже знаем, что связанные с ними нейрональные механизмы должны располагаться рядом друг с другом).
Раздел нейропсихологии, который исследует паттерны нарушений, называется когнитивной нейропсихологией. Когнитивные нейропсихологи стремятся объяснить причину когнитивных расстройств у больных с нейропсихологическими расстройствами и создать когнитивную модель мышления, которую можно использовать для теоретических объяснений. Поэтому они проявляют особое внимание к двойным диссоциациям. Всякий раз, когда они ее находят, это подтверждает гипотезу о том, что когнитивная модель мышления, вероятно, включает в себя две отдельные системы для двух функций, подвергшихся двойной диссоциации, а не является вариацией одной функции. Дальнейшее развитие теории когнитивной нейропсихологии, таким образом, во многом зависит от того, будут ли обнаружены двойные диссоциации в паттернах пациентов с нейропсихологическими расстройствами.
Диссоциации и сознание
Какое отношение все это имеет к сознанию? К собственному удивлению (и к удивлению всех остальных), в 80‑х и в начале 90‑х годов специалисты в области когнитивной нейропсихологии впервые наблюдали весьма специфические диссоциации. Это были диссоциации не между двумя разными когнитивными функциями, а между сознательным переживанием, связанным с той или иной когнитивной функцией, и неосознаваемой обработкой информации, связанной с той же самой функцией. Эти наблюдения вызвали смятение в рядах специалистов в области когнитивной нейропсихологии, ведь в их когнитивных теориях до сих пор не было места сознанию. Но результаты этих исследований так или иначе заставили их размышлять о сознании. В то время в когнитивной психологии было не принято открыто обсуждать вопросы сознания, и поэтому нейропсихологи не совсем понимали, что делать с этими результатами. Однако к этим захватывающим эмпирическим данным немедленно проявили интерес философы. Фактически активное взаимодействие между нейропсихологами и философами, начавшееся в начале 90‑х годов, стало одним из первых свидетельств появления мультидисциплинарной науки о сознании.
Исследование специфических диссоциаций между сознанием и поведением, или между осознанными и неосознаваемыми процессами обработки одной и той же информации, стало одним из важнейших направлений эмпирических исследований на ранних стадиях развития науки о сознании. Сначала нейропсихологии использовали термины, позволявшие не акцентировать внимание на том, что речь идет о сознании или о субъективном переживании. Они говорили о диссоциации между явной (эксплицитной) и неявной (имплицитной) обработкой информации, о явном и неявном восприятии или явной и неявной памяти. Также, в связи с распознаванием лиц, использовались термины «скрытое распознавание» и «явное распознавание». Тем не менее эмпирические факты указывали на то, что больные с повреждениями мозга могут утратить субъективное переживание обычно возникающий при воздействии стимулов определенного типа, но результаты объективных измерений при этом показывают, что информация об этих стимулах все же представлена в мозге пациента и обрабатывается в нем где‑то за рамками сознания.
Что удивляет еще больше: при этом неосознаваемая информация продолжает управлять некоторыми аспектами поведения больного, даже если он совершенно не осознает этой информации или ее влияния на его поведение: пациент может точно указать на зрительный стимул или дотронуться до него, хотя не видит его! Эта способность кажется почти мистической. На первый взгляд это нечто сверхъестественное; должно быть, это какое‑то сверхчувственное восприятие! На самом деле здесь нет ничего сверхъестественного, но объяснение не менее увлекательно: у нас в голове есть зомби! Системы нейронов, которые обрабатывают информацию и управляют поведением без участия осознанного переживания и за его рамками, называют «зомби‑системами». Как и зомби, эти системы не обладают сознанием, но при этом ведут себя разумно. Конечно, они не похожи на жутких уродцев из фильмов про магию вуду или на «философских зомби»[8].
Зомби‑системы мозга – это неосознаваемые механизмы обработки информации, управляющие поведением. Есть предположение, что в мозге многих животных (например, ящериц и лягушек) представлены только такие зомби‑системы, и они полностью управляют их поведением (например, ловлей мух с помощью языка, который вылетает изо рта со скоростью молнии и поражает муху прямо в полете). Если это так, то такое животное можно смело назвать зомби (ведь оно лишено феноменального сознания). Это предположение подтверждается тем фактом, что лягушка может заметить, поймать и съесть муху только в том случае, когда муха движется, и умерла бы от голода, если бы оказалась посреди кучи мертвых мух! Очевидно, понятие «еды» в мозге лягушки – это движущаяся точка в воздухе, которую нужно поймать языком. Вполне возможно, что такая ригидная (и даже дурацкая) функция вполне может выполняться без участия сознания.
В тех диссоциациях сознания, где обнаруживается действие зомби‑систем, субъективное сознательное восприятие информации утрачено, но имеют место неосознаваемые диссоциации между сознанием и поведением, или между явными (сознательными) и неявными (неосознаваемыми) когнитивными процессами. Давайте рассмотрим некоторые из самых известных случаев этого явления.
Слепозрение
При диссоциации под названием «слепозрение» повреждены нейроны первичной зрительной коры, или области V1 (рис. 5.2). Полученная от сетчатки глаза информация проходит по зрительный нерву через таламус в зрительную зону коры, где сначала входит в зону V1, а затем направляется в следующие зрительные области коры. В зоне V1 все поле зрения представлено в виде организованной карты. При слепозрении зона V1 (частично) повреждена. Поэтому в поврежденной части зоны V1 отсутствует фрагмент карты поля зрения. Чем больше повреждена зона V1, тем больше пробелы в карте. Если зона V1 в одном полушарии мозга полностью разрушена, то одна половина поля зрения полностью отсутствует (о второй его половине позаботится зона V1 неповрежденного полушария). При зрительном восприятии поврежденная область V1 проявляется как слепая область в поле зрения: стимулов, расположенных в этой части поля зрения, человек просто не видит. У него нет ни предположений, ни осознаваемых переживаний, связанных с тем, что находится в слепой области. На это и указывает часть «слепо‑» в слове «слепозрение».
Рис. 5.2. Зона V1 и слепозрение
Но откуда в нем взялось «‑зрение»? И здесь нас ждет настоящий сюрприз. В лабораторных экспериментах испытуемым с поврежденной зоной V1 демонстрировали зрительные стимулы. Типичный эксперимент состоял в том, что в разных местах перед сидящим пациентом ненадолго зажигались источники света, а пациент при этом смотрел прямо вперед, не двигая головой или глазами. Увидев вспышку света, пациент должен был всякий раз просто сообщать об этом. Как и ожидалось, пациенты без труда замечали стимулы в неповрежденных частях карты поля зрения, но не могли видеть стимулы, расположенные в ее поврежденной части. Однако экспериментаторы просили пациентов предположить, была там вспышка света или нет. Эта процедура формально называется «задачей с принудительным выбором»: испытуемые не могли сказать «я не знаю» – что они и делали бы каждый раз, если бы им позволили. Иногда пациент должен был показать пальцем на то место, где могла быть вспышка света.
Обычно пациенты считали эту задачу бессмысленной, ведь они действительно не могли увидеть стимулы и только предполагали их наличие. Тем не менее их догадки были невероятно точными, гораздо точнее, чем это бывает, когда люди делают предположения действительно вслепую! Так или иначе, ответы больных («свет» или «нет света»), обусловливала какая‑то невидимая зрительная информация – зомби в их мозге! Эта информация ни разу не достигла сознания, но тем не менее она существовала, указывала на возникновение или местоположение невидимого стимула и побуждала пациента отвечать так, а не иначе. Пациенты были поражены результатами не меньше, чем нейропсихологи.
В дальнейших экспериментах исследовалась природа этой невидимой зрительной информации (см. Weiskrantz, 1997). Было обнаружено, что такая невидимая информация кодирует только относительно базовые аспекты стимула, например его присутствие (или отсутствие), местоположение, направление движения и простую форму (например, Х или О). Она не кодирует такие параметры, как идентичность или смысл стимула. Таким образом, слепозрение, эта зомби‑система в мозге, «знает», есть стимул или нет, движется ли он и в каком направлении, является стимул круглым или квадратным. Но она «не знает», является этот стимул, скажем, животным или предметом. Информация более высокого уровня, например семантическое содержание или смысл, столь характерная для осознанной репрезентации зрительных объектов, кажется, не относится к той неосознаваемой информации, на основании которой возникает слепозрение.