Механизмы творческой деятельности

Многие представители творческих профессий — ученые, изоб­ретатели, писатели — отмечают, что важные, критические этапы в их деятельности носят интуитивный характер. Решение пробле­мы приходит внезапно, а не в результате логических рассуждений. Творчество в своей основе представлено механизмами сверхсозна­ния (СимоновП.В., 1975).Если сознание вооружено речью, мате-

магическими формулами и образами художественных произведе­ний, то язык сверхсознания — это чувства, эмоции. Творческий процесс приводит не только к расширению сферы знания, но и к преодолению ранее существовавших, принятых норм.

Выделяют три основных этапа творческого процесса: замысел, рождение догадки; генерацию различных гипотез, включая самые фан­тастические, для объяснения данного явления; критический анализ и отбор наиболее правдоподобных объяснений, которые протекают на уровне сознания.

Озарение, открытие, нахождение пути решения проблемы воз­никают в виде переживания, чувствования, что выбранное направ­ление — то самое, которое заслуживает внимания. И здесь решаю­щая роль принадлежит чувству, интуиции — языку сверхсознания. Многие изобретатели отмечают, что догадка возникает в виде рас­плывчатого образа, который только еще должен быть выражен словами. Однако внезапность появления догадки, озарения — ка­жущаяся, так как она является следствием интенсивной мысли­тельной работы человека, поглощенного увлекающей его пробле­мой или художественным произведением.

По мнениюР.А. Павлыгиной и П.В. Симонова, доминанта имеет отношение к явлениям озарения, инсайта, составляющим цент­ральное звено творческого процесса. Внезапное отключение доми­нантного состояния может приводить к внезапному замыканию ассоциаций (установлению неожиданных связей). В опытах на кро­ликах показано, что при голодной доминанте, создаваемой есте­ственной пищевой депривацией, любое побочное воздействие, включая обдувание глаза воздухом, вызывает не только мигатель­ную, но и жевательную реакцию.Если голодному животному не­посредственно после обдувания воздухом глаза дать пишу и тем самым снять доминантное состояние, то это приводит к формиро­ванию стабильного инструментального рефлекса. При повторном воспроизведении такой же доминанты кролик стремится регули­ровать свое состояние, демонстрируя мигательную реакцию, ко­торая только один раз сопровождалась устранением доминанты.

Другое явление, которое также имеет отношение к творческо­му мышлению, — это установление ассоциации между подпороговы-ми раздражителями. Совмещение подпороговой стимуляции лапы и круговой мышцы глаза приводило к формированию связи между мигательной реакцией и движением лапы (ПавлыгинаР.А., 1990). Ее можно было выявить, заменив подпороговые раздражения над-пороговыми: стимуляция лапы вызывала мигательную реакцию, а раздражение глаза сопровождалось двигательной реакцией конеч­ности (двусторонняя связь, по Э.А. Асратяну).

Таким образом, доминанта сильно напоминает мотивацион-ное состояние, во время которого на основе видового и приобре­тенного опыта актуализируются ассоциации между стимулами, а также между стимулами и реакциями. В процессе анализа этой ин­формации могут быть выявлены ранее скрытые (подпороговые) связи, которые приведут к новому видению проблемы. Явление вне­запного формирования устойчивых ассоциаций в результате устране­ния доминантного возбуждения исследователи рассматривают как нейрофизиологический механизм творческого озарения.

Творчество— создание нового из старых элементов во внутрен­нем мире. Создание нового продукта вызывает положительную эмо­циональную реакцию. Это положительное эмоциональное состоя­ние служит наградой творческому процессу и стимулирует челове­ка действовать в том же направлении.

Выявление нового аспекта в когнитивных процессах обусловле­но работой детекторов новизны, которые способны улавливать но­вое не только во внешнем, но и во внутреннем мире — новые мыс­ли, новые образы. Ориентировочная реакция возникает при этом не на изменение внешнего сигнала, а на преобразование внутреннего образа. При этом она сопровождается положительным эмоциональ­ным переживанием и сама является эмоциональным подкреплени­ем. Детекторы новизны обладают высокой чувствительностью, они сразу же фиксируют факт появления новой мысли еще до того, как она будет оценена. Осознание появления новой мысли сопровож­дается творческим волнением, которое стимулирует умственную работу. И только после появления эмоциональной реакции мысль начинает критически оцениваться. Таким образом, неосознанное сопоставление разного рода информации, содержащейся в памя­ти, порождает новую мысль. Ее последующая оценка осуществля­ется путем сравнения этой мысли с другими, ранее уже осознан­ными. Следовательно, продукция нового осуществляется главным образом в подсознании, а его оценка — на уровне сознания.

Процессы творческого мышления могут быть рассмотрены с точки зрения взаимоотношения ориентировочного и оборонитель­ного рефлексов. Известно, что стресс с высоким уровнем напря­женности выражает защитную, оборонительную реакцию, кото­рая дезорганизует когнитивные функции человека. Согласно за­кону Йеркса—Додсена существует так называемое оптимальное функциональное состояние, определяющее наиболее высокую эффек­тивность деятельности. Изучение механизма оптимизации функцио­нального состояния приводит к представлению о его связи с ориен­тировочным рефлексом. Наличие интереса, увлеченность работой — те предпосылки, которые определяют уровень ее успешности.

Творчество связано с развитием потребности в познании, в по­лучении новой информации, которая достигается в процессе ори­ентировочно-исследовательской деятельности. Последнюю можно рассматривать как цепь ориентировочных рефлексов. Каждый из ориентировочных рефлексов обеспечивает получение определен­ной порции информации.

Творческое мышление— это ориентировочно-исследовательская деятельность, обращенная к следам памяти в сочетании с поступаю­щей актуальной информацией.

Ориентировочный рефлекс как выражение потребности в новой информации конкурирует с оборонительным рефлексом, который является выражением агрессии или страха, тревоги (ОгасЬатР.К.,1997; ДаниловаН.Н„ 1995).

Особыми формами оборонительного поведения являются деп­рессия и тревожность, которые, тормозя ориентировочно-иссле­довательскую деятельность, снижают творческие возможности че­ловека. Депрессия и тревожность могут возникать под влиянием длительного неуспеха в преодолении конфликтных ситуаций. Раз­виваясь, они ведут к соматическим нарушениям, которые, обра­зуя контур обратной положительной связи, еще больше углубляют депрессию и тревожность. Разорвать этот круг самоусиления пас­сивно-оборонительного поведения, приводящего к снижению творческих возможностей человека, можно лишь путем устране­ния конфликтов и оказания психотерапевтической помощи. В ка­честве основы «креативной психотерапии» можно рассматривать создание у индивида творческой установки, усиление его ориен­тировочно-исследовательской деятельности, которые обычно тор­мозят оборонительную доминанту, способствуя раскрытию твор­ческих способностей. Такая креативная установка может быть эле­ментом процесса непрерывного образования человека, в силу того, что она стимулирует его заинтересованность в получении новой информации.

Ориентировочный рефлекс находится в реципрокных отноше­ниях не только с пассивно-оборонительной, но и с активно-обо­ронительной формой поведения — аффективной агрессией. Дли­тельные психологические конфликты могут вызывать функциональ­ныеизменения, выражающиеся в понижении порога аффективной агрессии. В результате незначительные воздействия провоцируют агрессивное поведение. Такоеснижение порога агрессивного пове­дения иногда наблюдается в период полового созревания в резуль­тате нарушения медиаторного баланса.Одним из радикальных спо­собов снижения агрессивности может быть стимуляция ориенти­ровочно-исследовательской деятельности.

Таким образом, стимуляцию ориентировочно-исследовательс­кой активности можно рассматривать как основу развития твор­ческого потенциала человека и психотерапевтический способ по­давления депрессии, тревожности и агрессивности — основных факторов, препятствующих творческому самовыражению человека.

Реципрокный характер взаимоотношений ориентировочного и оборонительного рефлексов наиболее отчетливо проявляется в ре­акциях сердечного ритма. Тип реакции в виде редукции мощности сосудистой и дыхательной модуляций СР, ростаЧСС, индекса напряжения(ИН), уменьшения величины стандартного отклоне­ния КК-интервала выражает оборонительный рефлекс. Противо­положный тип реакции характеризует ориентировочныйрефлекс:

одновременно с падением ЧСС (одним из компонентов ориенти­ровочной реакции) усиливается дыхательная и сосудистая моду­ляция К.К- интервале в. Параллельно падает ИН, а стандартное от­клонение, характеризующее вариабельность СР, растет.

Появление ориентировочного или оборонительного рефлекса в составе когнитивной деятельности зависит от типа информаци­онной нагрузки и ее сложности, а также от индивидуальных осо­бенностей субъекта и прежде всего от его личностной тревожнос­ти, устойчивой индивидуальной склонности более или менее час­то отвечать на различные события как на потенциально опасные. Изменение СР по оборонительному типу преобладает при реше­нии арифметических задач. Последние часто создают стрессовую ситуацию, так как многими людьми процедура выполнения арифметического теста связывается с оценкой их интеллектуаль­ных способностей. Лица с высоким уровнем личностной тревож­ности реагируют даже на стандартную информационную нагрузку преимущественно оборонительными реакциями в виде редукции сосудистой и дыхательной модуляций СР совместно с ростом ЧСС и ИН. Стресс, тревожность тормозят ориентировочную реакцию и усиливают оборонительные, что приводит к подавлению творчес­кой активности человека (Данилова Н.Н., 1995).

Рассматривая нейроанатомические основы творческого мыш­ления, П.В. Симонов связывает его с функциями следующих струк­тур мозга. Ядра миндалины выделяют доминирующую мотивацию, которая стимулирует поиск недостающей информации, необхо­димой для решения определенной проблемы. Другая структура лим-бической системы — гиппокамп— обеспечивает расширенную ак­туализацию следов, извлекаемых из памяти и служащих материа­лом для формирования гипотез. У человека гиппокамп доминантного полушария вовлечен в анализ следов словесных сигналов, а право­го полушария — в обработку следов от невербальных стимулов.

Предполагается, что сами гипотезы генерируются в лобных отде­лах иеокортекса. В правом полушарии происходит их первичная эмоционально-интуитивная оценка, при этом исключаются заве­домо нереальные предположения. Левые лобные доли выступают и роли критика, который выполняет отбор гипотез, наиболее дос­тойных внимания. Взаимодействие правых и левых лобных долей обес­печивает тот диалог двух голосов— фантазирующего и критическо­го, который знаком почти всем творческим личностям. ^Функцио­нальная асимметрия двух полушарий мозга, в сущности, служит сегодня наиболее приемлемой нейробиологической основой взаи­модействия осознаваемых и неосознаваемых компонентов творчес­кого процесса» (Симонов П.В., 1993. С. 75).

Механизмы интуиции при решении различного рода когни­тивных задач с учетом межполушарного взаимодействия были ис­следованыН.Е. Свидерской (1997). Используя метод компьютер­ной топоскопии синхронных биотоков мозга при одновременном отведении ЭЭГ от 48 электродов, она определяла фокусы макси­мальной активности во время решения задач, требующих различ­ных способов обработки информации: симультантного и сукцес-сивного. Симультантный метод служит для одновременного ана­лиза множества элементов информации. Его связывают с функциями правого полушария. Сукцессивный метод представляет поэтапную обработку информации и относится в основном к дея­тельности левого полушария. Оказалось, что при решении вербаль­ных и невербальных задач фокус активности определяется не ка­чеством или содержанием информации, а способом ее анализа. Если задание требовало сукцессивного метода, фокус активности возникал в передних областях левого полушария, а при выполне­нии симультантных заданий он был локализован в задних зонах правого полушария. При решении нестандартных задач, при не­знанииих алгоритма, когда требуется использовать интуитивные формы мышления, активация доминирует в задних отделах правого полушария. Такую же картину можно было видеть у испытуемых, правильно описывающих характер и условия жизни человека по его портрету или местности по ее отдельным фрагментам. Успеш­ное выполнение такого задания возможно только на основе инту­итивной оценки. У субъектов, которые давали неправильное опи­сание человека и местности, фокус активности возникал в пере­дних областях левого полушария. Автор связывает правополушарный фокус активации с симультантным способом обработки как осоз­наваемой, так и неосознаваемой информации.

Вместе с тем симультантный способ обработки, позволяющий оперировать одновременно большим число элементов — целостным

представлением объекта, более адекватен для работы с неосознава­емой информацией. Установлено, что при автоматизации навыка (обучении цифровым кодам ЭВМ), т.е. при переходе от осознавае­мого уровня анализа к неосознаваемому, фокус активации из пере­дних областей левого полушария смещается в задние зоны правого.

Снижение уровня осознания болевой стимуляции, вызванной гипнотической аналгезией, коррелирует с падением активности в передних зонах левого полушария. Левополушарный фокус активно­сти указывает на сукцессивный способ обработки информации, предполагающий анализ материала на осознаваемом уровне.

Совместная деятельность обоих полушарий, каждое из которых использует свои методы обработки информации, обеспечивает наи­более высокую эффективность деятельности. С усложнением зада­чи необходимо объединение усилий обоих полушарий, в то время как при решении простых задач латерализация фокуса активности вполне оправдана. При решении нестандартных, творческих задач используется неосознаваемая информация. Это достигается совме­стной деятельностью обоих полушарий при хорошо выраженном фокусе активности в задних отделах правого полушария.

Глава 10 СОЗНАНИЕ

ЧТО ТАКОЕ СОЗНАНИЕ?

О том, что представляет собой сознание, высказывается боль­шое разнообразие мнений. Можно определять сознание как субъек­тивно переживаемую последовательность событий, противопостав­ляемых бессознательным процессам, например таким, которые возникают в вегетативной нервной системе. Часто сознание связы­вают с осведомленностью человека о том, что с ним происходит или чтоон воспринимает. Осведомленность не является общим свойством всех процессов обработки информации. Принято счи­тать, что сознание отсутствует во время медленного сна и у глубо­ко анестезированного животного. Однако парадоксальный сон ряд исследователей относят к некоторым особым формам сознания. Хотя во время сна когнитивные процессы не полностью нормальны и долговременная память не функционирует, тем не менее сновиде­ния, по-видимому, обладают какими-то свойствами сознания (Спс1<Р., Косп СЬ., 1990).При легкой анестезии или состояниях, 295

вызываемых современными лекарственными препаратами, подав­ляющими чувствительные к ним рецепторы, кажется, что созна­ние также частично присутствует.

Среди разных позиций следует выделить два принципиально различающихся подхода к определению сознания. Одно из них возникло в философии. Сознание рассматриваетсякак совокуп­ность некоторых когнитивных операций, связанных с субъектив­ным переживанием своих мыслей, чувств, впечатлений и возмож­ностью передать их другим с помощью речи, действий или про­дуктов творчества. Этот взгляд разделяется П.В. Симоновым, рассматривающим сознание как совместное знание.Он пишет: «Со­знание есть знание, которое с помощью слов, математических символов и обобщающих образов художественных произведений может быть передано, стать достоянием других членов общества, в том числе других поколений, в виде памятников культуры» (Симонов П.В., 1993а.С. 213).

Э.А. Костандов в своих экспериментальных многолетних ис­следованиях пришел к сходному заключению. Он подчеркивает, что «...решающим звеном в структурно-функциональной системе мозга человека, организующей физиологическую основу осозна­ния раздражителей внешней среды, согласно предлагаемой нами гипотезе, является активация временных связей между восприни­мающими и гностическими участками коры больших полушарий с двигательной речевой областью» (Костандов Э.А., 1994. С. 902).

Неосознаваемые процессы обработки информации, о влиянии которых субъект не отдает себе отчета, принято относить к катего­рии бессознательного- П.В. Симонов (1987) предлагает выделять три группы проявления бессознательного. Первая группа ~ досоз-нательное.Оно охватывает наши биологические потребности, вы­ражающиеся в безусловных рефлексах и врожденных формах пове­дения (инстинктах), а также в генетически заданных свойствах тем­перамента.

Вторая группа бессознательного — подсознание. К ней относит­ся все то, что ранее уже было осознано и вновь может стать осоз­наваемым в определенных условиях. Это различные автоматизиро­ванные навыки, стереотипы автоматизированного поведения. К ним же относятся неосознаваемые побудители деятельности (мотивы, смысловые установки), глубоко усвоенные человеком нормы по­ведения, вытесненные из сферы сознания мотивационные конф­ликты. В процессе эволюции подсознание возникло как средство защиты сознания от лишней работы и непереносимых нагрузок. Оно предохраняет человека от излишних энергетических трат, за­щищает от стресса.

К подсознанию П.В. Симонов относит и те проявления ннту-ииии, которые не связаны с порождением повой информации, но предполагают лишь использование ранее накопленного опыта. Примером может служить правильный диагноз, поставленный опытным врачом при беглом осмотре пациента. Нередко врач не может объяснить, какие именно симптомы побудили его прийти к такому заключению.

Указывая на различия сознания и подсознания, П.В. Симонов отмечает: «Если сознание вооружено речью, символикой матема­тических формул и образным строем художественных произведе­ний, неосознаваемое психическое сообщает сознанию о результа­тах своей деятельности переживанием чувств, т.е. эмоцией» (Си­монов П.В., 1993а. С 215). Такая форма психического отражения, как эмоция, не относится к категории осознаваемых явлений. Для перевода на уровень сознания требуются дополнительные опера­ции, связанные с обработкой символьной информации.

Одной из наиболее характерных черт подсознания является его консерватизм. В работахЭ.А. Костандова экспериментально про­демонстрирована трудность угасания условных реакций, вырабо­танных при подкреплении неосознаваемых и эмоционально окра­шенных стимулов (Костандов Э.А., 1983). Они плохо поддаются воздействию тех психотропных веществ (диазепаму), которые вли­яют на осознаваемые условные рефлексы (Арзуманов Ю.Л- и др., 1990). Усвоенные на уровне подсознания условные рефлексы при­обретают императивность, жесткость, присущую безусловным реф­лексам. Отсюда возникает иллюзия врожденности некоторых про­явлений бессознательного («голос крови», «классовый инстинкт»). Подсознательное из-за своего консерватизма лишено творческого начала, которое предполагает преодоление устоявшихся норм, правил (Симонов П.В., 19936).

Третью группу бессознательных явлений составляет сверхсоз­нание,или интуиция, связанная с процессами творчества, кото­рые не контролируются сознанием. Термин «сверхсознание» заим­ствован у К.С. Станиславского и идентичен термину «подсозна­тельное». Сверхсознание — источник новой информации, гипотез, открытий. Под сверхсознанием понимается высший этап творчес­кого процесса.Его нейрофизиологическая основа — трансформа­ция следов памяти и порождение из них новых комбинаций, со­здание новых временных связей, порождение аналогий. За созна­нием остается функция отбора гипотез на основеих логического анализа. Сверхсознание (интуиция) всегда «работает» на удовлет­ворение потребности, устойчиво доминирующей в иерархии мо­тивов субъекта. В отличие от подсознания деятельность сверхсозна-

ния не осознается ни при каких условиях. Сознание оценивает лишь результаты деятельности сверхсознания- «Если подсознание защи­щает сознание от излишней работы и психологических перегру­зок, то неосознаваемость творческой интуиции есть защита от преж­девременного вмешательства сознания, от давления ранее накоп­ленного опыта» (СимоновП.В., )993а).

Другое определение сознания имеет своим истоком экспери­ментальную физиологию. Оно рассматривает сознание как опреде­ленное состояние бодрствующего мозга или как уровень реактивнос­ти мозга. Данная точка зрения предполагает существование раз­личных уровней сознания — от глубокой комы до полного бодрствования. В медицинской практике именно это содержание вкладывается в понятие сознания. Появление движений глаз явля­ется одним из признаков выхода пациента из комы. В НИИ нейро­хирургии им. акад. Бурденко выделяют 7 последовательных стадий восстановления сознания и психических функций по поведенчес­ким показателям:

1) открывание глаз, 2) фиксация взора и слежение; 3) различе­ние близких; 4) восстановление понимания обращенной речи; 5) вос­становление собственной речи; 6) амнестическая спутанность со­знания', 7) восстановление формально ясного сознания.

Изучение угасания, выключения и восстановления сознания по параметрам ЭЭГ показало высокую информативность средне­го уровня когерентности ЭЭГ для определения степени наруше­ния сознания (Добронравова И.С., 1996; БолдыреваГ.Н. и др., 1993). Выявлено несколько уровней угнетения сознания по пока­зателям среднего уровня когерентности ЭЭГ, по типу электри­ческой активности мозга и характеру ЭЭГ-реакций на сенсорные раздражители.

При угнетении сознания на стадии глубокой комы при общем снижении среднего уровня когерентности ЭЭГ наблюдается пре­обладание правополушарной асимметрии по показателю когерен­тностиЭЭГ преимущественно в центральной зоне и в диапазоне тета-ритма (5 Гц). В условиях развития терминальной комы преоб­ладает левополушарная асимметрияЭЭГ с большей представлен-ностью в лобной области и в диапазоне медленных дельта-волн. Левополушарная асимметрия когерентностиЭЭГ в диапазоне аль­фа-ритма преимущественно в височно-центральных отделах — предвестник восстановления речевой функции. На разных стадиях угнетения сознания наиболее сильным активирующим эффектом, благотворно влияющим на процесс восстановления сознания, об­ладают эмоционально значимые раздражители (слова, обращен­ные к пациенту). При летальном исходе сначала исчезает реакция

на свет, затем на звук и последней — на боль. С выходом из комы восстановление ЭЭГ-реакций идет в обратном порядке.

Интересная гипотеза о сне, как особой форме сознания, при­надлежит И.И. Пигареву (Р1§агеу 1.М., 1994). Он полагает, что мозг во сне не отдыхает, так же как не отдыхают и наши внутренние органы. И во сне мозг продолжает выполнять стандартные опера­ции над входными сигналами. Пачечная активность нейронов, ко­торую мы наблюдаем во сне, по мнению автора, отражаетих отве­ты на интероцептивную стимуляцию. Регистрируя электрическую активность одиночных нейронов коры спящих обезьяны и кошки, он нашел, что нейроны зрительной сенсорной и ассоциативной коры (VI, У2, У4), а также сенсомоторной области (поле 5) отве­чают на электрическую стимуляцию желудка и других внутренних органов. Таким образом, структуры мозга, которые в бодрствова­нии обрабатывают информацию, поступающую от экстероцептив-ных стимулов, во сне настраиваются на восприятие и обработку интероцептивной информации. Обработка информации от эксте-роцептивных воздействий и интероцепции осуществляется в од­них и тех же структурах мозга, но не одновременно. Информация о внешнем мире обрабатывается днем, а о состоянии внутренней среды, внутренних органов — во сне.

Много исследований посвящено изучению взаимодействия коры и внутренних органов. Во многих из них сообщается о вызванных потенциалах коры и таламуса на электрическую стимуляцию внут­ренних органов, механические, химические раздражения инте-роцепторов. Первичные ответы на висцеральную стимуляцию (с латенцией около 30 мс) были получены в некоторых участках соматосенсорной и ассоциативной коры. Вторичные ответы с боль­шей латенцией (до 100 мс) практически можно записать от всей кортикальной поверхности. Однако все реакции коры на раздра­жение внутренних органов были получены в острых опытах на животных с анестезией. И их не удается зарегистрировать у неане­стезированного животного.

Таким образом, в бодрствовании результаты обработки эксте-роцептивной информации достигают сознания и используются для организации поведения. Во сне мозг обрабатывает сигналы от ин-тероцепторов и принимает участие в гомеостатической регуляции (метаболизме, росте, регенерационных процессах, иммунных от­ветах и др.). Однако эта активность мозга не достигает того уровня сознания, когда мы это осознаем. И.Н. Пигарев предполагает, что существует специальный механизм, который в бодрствовании бло­кирует обработку висцеральных сигналов, а во сне — экстероцеп-тивных. Такая структура аналогичным образом должна действовать

на моторные реакции. И такая блокада действительно известна как мышечная атония во сне.

Кроме того, на анестезированных животных показано, что элек­трическая стимуляция коры вызывает реакции в висцеральных органах.Они исчезают сразу же, как только животное выходит из-под наркоза. Следовательно, управляющие кортико-футальные сиг­налы коры во сне направляются не к моторной системе, а к внут­ренним органам. С пробуждением они меняют свою направлен­ность, переключаясь на регуляцию поведения и тесно связанную сним моторную систему. Механизм, который переключает эксте-роцептивные и интероцептивные потоки сигналов для обработки информации, скорее всего должен быть локализован в центрах сна ствола мозга (Р1@агеу 1.М., 1997).

Сознание может быть широким или узким. Широту сознания определяет количество каналов распространения локальной ак­тивации, модулирующей информационные сети нейронов. Чем больше задействовано локальных модуляторов, тем шире созна­ние. Частичное выключение локальных модуляторов приводит к сужению поля сознания. Это можно наблюдать при гипоксии, когда в ЭЭГ лобных отделов коры локально усиливаются медленные волны, сопровождающиеся эйфорией и нарушением операций пла­нирования.

В процессе развития сна могут быть выделены различные уров­ни сознания. Исследование активности ассоциативных зон коры у кошки и обезьяны, когда они выполняли сложное задание — опоз­нание целевого стимула с отсроченной реакцией, показало, что сон развивается в коре парциально, охватывая прежде всего ассо­циативную кору (Р1@агеу1.М., 1997). В этих опытах животному в центре экрана демонстрировали одну линию, после паузы 0,5— 1,5 с давали тестовый стимул, содержащий набор линий, среди которых могла быть или не быть линия-образец, которая перед этим была показана. Животное должно было сообщать о присут­ствии или отсутствии образца в составе тестового стимула, нажи­мая на одну из двух педалей. Правильный ответ подкреплялся не­большой порцией детского молочного питания. Иногда животное впадало в дремотное состояние, особенно если получало много молочного пищевого подкрепления, однако при этом оно продол­жало правильно выполнять задания. У нейронов ассоциативной зри­тельной коры (в области У4) такого животногоможно было наблю­дать пачечныйтип активности, характерный для сна, и ослабление или даже полное исчезновение их реакций на зрительные стимулы, с которыми животное работало, решая задачу. В отличие от нейро­нов ассоциативной коры нейроны первичной зрительной коры (в об-

ласти VI) сохраняли нормальные ответы на зрительные стимулы даже при появлении ЭЭГ-призиаков сна в ассоциативной коре.

Характер изменений нейронной активности в ассоциативной коре позволяет предположить существование локального сна. Пос­ледний прежде всего захватывает нейроны, рецептивные поля ко­торых находятся на периферии зрительного поля. Таким образом, даже в пределах зрительной коры сон не развивается синхронно. Процесс распространяется в направлении от периферии к центру ассоциативной коры, возможно, возникая в отдельных модулях.

При развитии локального сна в ассоциативной коре обезьяна продолжала выполнять задание на зрительный поиск с отставлен­ной реакцией. Таким образом, даже при высокой поведенческой активности возможен частичный сон, особенно в ассоциативных корковых областях. По-видимому, это может быть причиной воз­можного нарушения когнитивных процессов и внимания при на­личии большой потребности в сне.

Е.Н. Соколов (1997) предлагает объединить оба подхода к оп­ределению сознания и рассматривать сознание как специфическое состояние мозга, позволяющее осуществлять определенные когнитив­ные операции. Что касается возможности передавать информацию другому, это требование не является непременной характеристи­кой сознания. Но это не значит, что язык не обогащает сознание, и возможность передать свои знания другому не отражает наибо­лее высокий его уровень.

ТЕОРИИ СОЗНАНИЯ

Существует множество теорий о механизмах сознания, в кото­рых предпринимается попытка сформулировать необходимые и достаточные условия для возникновения сознания. Их можно раз­делить на структурные, когда акцент делается на рассмотрение роли отдельных структур или нейронных сетей мозга, и на функ­циональные, которые определяют сознание через специальные ког­нитивные операции — мышление, воображение, запоминание и желание. На деле эти два подхода не исключают друг друга, так как специальные операции, связанные с сознанием, реализуются с участием особых нейронных сетей, находящихся в конкретных структурах мозга.

Изучая процессы концентрации и индукции возбуждения, их распределение по коре, И. П. Павлов создал теорию сознания, которая получила название теории светлого пятна.Он связывал сознание с фокусом возбуждения, светлым пятном, областью по­вышенной возбудимости, которая может перемещаться по коре.

При этом сознание не обязательно связано с символьными опера­циями — второй сигнальной системой и речевой деятельностью. По И.П. Павлову, сознание есть у человека и у животных.

Изучая поведение собак в условиях свободного их перемеще­ния в манеже, И.С. Бериташвили выявил эффект сенсорного обу­чения.Он нашел, что образ целевого объекта — пищи и места ее нахождения — формируется быстро, фиксируется и легко извле­кается из памяти, когда нужно удовлетворить биологическую по­требность. В связи с тем что эти результаты не укладывались в про­стую рефлекторную схему, он ввел понятие психонервной деятель­ности, которая оперирует образами. Он предположил, что внешняя среда всегда сравнивается с ее отражением — репрезентациями, хранящимися в памяти. Это характерно как для человека, так и для животных. Поведение строится на основе психонервных механизмов мозгового отображения. Формирование образов он связывает с фун­кцией звездчатых клеток. Они не посылают свои аксоны за пределы коры, так как относятся к внутренним клеткам коры и имеют само­стимулирующую обратную связь. Возбуждение может циркулировать по цепочке звездчатых нейронов. Такая локальная реверберация возбуждения рассматривается как основа для формирования слож­ного образа. Звездчатые нейроны создают материальный субстрат для сознания и служат механизмом для психонервной деятельнос­ти, когда нельзя разделить психическое и физиологическое.

Теория сознания Дж. Экклса (Есс1ез.1., 1994) исходит из осо­бой функции дендритов пирамидных клеток коры. Наличие систе­мы пирамидных нейронов является характерной чертой неокор-текса. Находясь в нижних слоях коры, они на уровнеIV слоя коры собираются в дендритный пучок, который достигает I слоя. Дж. Экклс предположил,что субъективный (психический) фе­номен, выявляемый интроспективными методами, которому он дал название «психон», связан с пучком дендритов пирамидных клеток, идущим к поверхности коры. Пучок дендритов от группы 70—100 соседних крупных и средних пирамид был назван «дендро-ном». Каждый дендрон обладает множеством синапсов, на которых оканчиваются бутоны терминалей аксонов. Следует подчеркнуть, что открытия, сделанные в последнее время, указывают на осо­бые, сложные функции, выполняемые дендритами- В шипиках ден­дритов обнаружен свой собственный аппарат транскрипции — синтеза белков, важных не только для восстановления функций нейрона, но и для его пластических модификаций. Информацион­наяРНК переносится из ядра к определенному постсинаптичес-кому участку дендрита, где осуществляется синтез новых белков и встраивание их в мембрану. Дж. Эккдс приписал дендрону функ-

цию носителя единицы сознания. Отдельному дендрону соответ­ствует отдельный психон как, единица локального ощущения. Множе­ство психонов представляет все разнообразие субъективных явле­ний. Сознание есть следствие психонов, генерируемых соответствую­щими дендронами, Его теория сознания сводится к установлению связей между психонами и отдельными дендронами. Его дуалисти­ческая позиция выражается в том, что он признает существование нематериального начала, которое может воздействовать на денд-риты. Нематериальная передача осуществляется за счет выброса кванта медиатора. В концепции сознания Дж. Экклса предполага­ется активное влияние психического феномена на поведенческие акты в виде «свободы воли». Влияния реализуются через управле­ние вероятностью высвобождения квантов медиатора.

Многие теории сознания исходят из принципа повторного вхо­да возбуждения в систему, образующую материальную основу со­знания. Широкую известность получила теория повторного входа, которую предложил и теоретически разработал Дж. Эдельман, (см.; Эдельман Дж., МауткастелВ., 1981). Позже эта теория по­лучила экспериментальное и теоретическое развитие в работах А.М. Иваницкого (1997).

Дж. Эдельман предположил, что элементарные процессы со­знания являются прерывистыми, т.е. требуют циклического повто­рения некоторой последовательности событий при наличии по­вторного входа (гее1гетп§) в одну и ту же группу клеток. Это озна­чает, что система сознания построена таким образом, что сигнал, возникший внутри некоторой системы, входит в нее повторно, как если бы он был внешним сигналом. Распространяя этот прин­цип на работу нейронных сетей, автор предположил, что сенсор­ная информация от внешней и внутренней среды после ее предва­рительной обработки в первичной нейрональной группе повторно входит в нее, возвращаясь после дополнительной обработки в дру­гих группах клеток. При этом параллельно в эту же группу нейро­нов поступает информация в виде ассоциированных сигналов из долговременной памяти. Соединение этих двух потоков информа­ции и составляет один цикл, или повторяющуюся фазу, активно­сти сознания. Обсуждая возможную продолжительность каждого цикла, он предполагает, что она равна 100 мс. Важной чертой тео­рии сознания Дж. Эдельмана является не только положение о повторном входе возбуждения. Он подчеркивает связь сознания с операциями обращения к долговременной памяти. Осознание воз­никает в результате обращения групп нейронов высокого порядка к мультимодальным ассоциативным структурам, заложенным в долго­временной памяти на основе прошлого опыта.

А.М. Иваницкий (1997) в своей теории ^информационный син­тез как основа ощущений» исходит из результатов собственных ис­следований связи волн вызванного потенциала (ВП) с субъектив­ными показателями восприятия стимула. Количественная оценка восприятия в соответствии с теорией обнаружения сигнала произ­водилась по двум независимым переменным: показателю сенсор­ной чувствительности (а') и критерию принятия решения, зави­сящего от мотивации субъекта. Было показано, что амплитуда ран­них компонентов ВП положительно коррелирует с показателем а', а поздние компоненты — с критерием принятия решения. Про­межуточные волны ВП с латенцией 140—180 мс коррелировали с обоими показателями восприятия, причем отношения были выяв­лены только для проекционной коры. Факты двойной корреляции этих сред нелатентных компонентов ВП ~ с сенсорными свойствами стимула (6') и его значимостью (принятие решения) — послужи­ли основой для концепции о кольцевом движении нервных им­пульсов с «центральной станцией» в проекционной коре. Сначала возбуждение от проекционной коры, вызванное сенсорным сти­мулом, поступает к ассоциативной. Для зрительной модальности ассоциативные отделы находятся в височной коре. Затем сигнал поступает к структурам лимбико-гиппокампального комплекса и подкорковым центрам эмоций и мотиваций. Оттуда возбуждение вновь возвращается в кору, включая ее проекционные отделы, по системе диффузных проекций. Затем к обработке информации под­ключается и лобная кора. На рис. 59 схематично представлен путь кольцевого движения возбуждения при возникновении зритель­ного ощущения. Ведущее звено в этой схеме — синтез информа­ции о физических и сигнальных (значимых) свойствах стимула на нейронах проекционной коры. Информация о значимости стимула извлекается из памяти с помощью мотивационно-эмоциональной системы. Синтез двух видов информации — наличной и извлекае­мой из памяти — определяет появление ощущения. Движение воз­буждения по кольцу составляет психический мониторинг проис­ходящих изменений во внешней и внутренней среде. Этот процесс осуществляется с периодом квантования приблизительно 1 ОС-150 мс. У человека возникшее ощущение затем опознается, кате-горизируется, что требует участия лобных отделов коры, включая вербальные центры. Реакция последних возникает примерно на 200 мс позже ощущения. Теории повторного входа возбуждения, отказываясь от понятия рефлекса, трансформируют его в «коль­цо», внутри которого циркулирует возбуждение.

«Прожекторная теория сознания» предложена Ф. Криком (СпсЬ Р., КосЬ СЬ., 1990). Ф. Крик — один из авторов расшифров-

Лобная кора

Гипоталамус

Ассоциативная кора

Рис. 59. Схема кольцевого движения возбуждения при возникновении ощущений.

Центральное звено — синтез информации о физических и сигнальных свойствах стимула на нейронах проекционной коры (поА.М. Иваницкому, 1997).

ки структурыДНК, лауреат Нобелевской премии- В его теории идея И.П. Павлова о сознании как светлом пятне получила дальней­шее развитие.Он предположил наличие специального аппарата, создающего «луч прожектора», связав его с особой формой вни­мания и гамма-осцилляциями в электрической активности мозга. Кроме того, он указал на зависимость сознания от механизма не­которых форм кратковременной памяти.

Модель сознания Крика построена на анализе работы зрения-С его точки зрения, зрительная кора — наиболее удобный объект для изучения сознания. У человека и животных она имеет сходную структуру.

Различные отделы зрительной коры отвечают на разные при­знаки зрительных объектов. Нейроны-детекторы первичной зри­тельной коры (VI) реагируют на простые характеристики стиму­лов, например на определенным образом ориентированную по­лоску. Нейроны кортикальных областей более высокого порядка отвечают на более сложные признаки (на определенные черты лица). Нейроны области \5 реагируют главным образом на движение зри­тельного стимула и не отвечают на цвет и форму. В области У4 находят нейроны, отвечающие на цвет и форму предметов, ней­роны области 7а — на положение стимула в пространстве относи­тельно головы и тела. Но как возникают целостные зрительные

20-3341

образы, сцены, которые мы видим перед собой? Отвечая на этот вопрос, Ф. Крик предположил, что в любой момент определен­ные нейроны, расположенные в разных кортикальных зонах, могут кооперироваться, чтобы сформировать некоторый вид глобальной активности. Ее появление и соответствует зрительному осознанию.

В качестве предполагаемого механизма, связывающего нейро­ны в общую единую систему, он рассматривает одновременное появление у них коррелированных разрядов с частотой гамма-коле­баний (35—70 Гц). Он обратил внимание на то, что нейроны, изби­рательно реагирующие на один и тот же стимул, обнаруживают сходные гамма-осцилляции без фазового сдвига. Кроме того, кор­реляция их гамма-активности при появлении в их рецептивных полях одного и того же объекта была больше, чем на появление различных объектов.Все это позволило ему утверждать, что синх­ронизация нейронной активности является механизмом объеди­нения клеток в ансамбль. Нейроны связываются в ансамбль за счет синхронизации их активности на какое-то время. Они могут пере­ключаться с одного ансамбля на другой. Синхронизация активнос­ти нейронов зрительной коры постулируется как способ простран­ственного связывания признаком.

Включение и выключение гамма-осцилляции зависят от меха­низма последовательного (серийного) внимания, которое иногда называют прожектором внимания.Оно характеризуется последо­вательным перемещением фокуса внимания с одного места в зри­тельном поле на другое. По мению Ф. Крика, это движение более быстрое, чем движение глаз, которое представляет другую фор­му — более медленного внимания. Механизм внимания помогает группе взаимодействующих нейронов разряжаться когерентно на частоте 35—70Гц- В результате создается глобальная единица ак­тивности, охватывающая нейроны в различных частях мозга.

Согласно теории Крика, нейронные процессы, попадающие под луч прожектора внимания, определяют содержание нашего сознания, в то время как нейронные процессы вне света прожектора образуют подсознание. Термин «подсознание» применяется для обозначения нейрональных событий, которые сознательно не переживаются, тогда как другие события субъективно осознаются. Прожектор оз­начает, что пятном сознания можно управлять. Эту функцию вы­полняет таламус, который создает на уровне коры подсветку — дополнительное неспецифическое возбуждение, которое, взаимо­действуя со специфическим, усиливает его.

По мнению Ф. Крика, осознание зрительного объекта требует участия не только внимания, но и кратковременной памяти. Раз­личая сенсорную и рабочую память, он подчеркивает особую роль

рабочей памяти в процессах сознания. Рисуя картину в целом, он описывает процесс осознания зрительного объекта следующим образом. Мозг имеет топографическую карту, в которой закодиро­ваны локусы зрительного поля. Эта карта связана с различными картами признаков. Сигнал о локализации объекта в зрительном поле, возможно, возникающий от карты движения глаз в двухол­мии, активирует соответствующие участки в картах признаков. За этим следует синхронное появление гамма-осцилляции у нейро­нов в различных локусах коры и на этой основе когерентное свя­зывание признаков объекта. Когда проблема связи нейронов, реа­гирующих на объект, решена, на короткое время признаки объек­та, на которые распространяется фокус внимания, автоматически запоминаются в рабочей памяти. Возможно, что 40Гц осцилляции сами избирательно активируют механизмы памяти.

Помещение в рабочую память признаков позволяет использовать категориальные знания, которые также временно представлены в ней, и решить, какие нейроны должны разряжаться вместе, чтобы проду­цировать окончательную репрезентацию объекта, на который направ­лено внимание.

В ситуации произвольного внимания луч прожектора направ­ляется командами из рабочей памяти. Связывая рабочую память с функциями фронтальных областей, он полагает, что активность фронтальных областей наобходима, чтобы субъект сообщил о своем осознанном восприятии стимула (Спс1< Р., КосЬ СП., 1995). Богат­ство субъективных впечатлений, по Ф. Крику, основано на ис­пользовании и сенсорной памяти. Зрительное внимание в любой момент может быть переключено на иконическую память, чтобы извлечь из нее любую текущую информацию.

Таким образом, сознание критически зависит от некоторых форм памяти и внимания. Можно выделить следующие главные черты концепции сознания по Ф. Крику;

• информация, получаемая о целостном объекте, распреде­лена по мозгу;

• формирование целостного образа объекта предполагает уча­стие быстрого механизма внимания;

• целостный образ является результатом объединения нейро­нов в единую систему с помощью осциллятора 40 Гц, со­здающего синхронизацию разрядов по частоте (35—75 Гц) и фазе;

• выделяются две формы текущей памяти (сенсорная и рабо­чая), каждая из них выполняет свою функцию по отноше­нию к сознанию.

20-

Особое место среди различных теорий сознания занимает кон­цепция К. Прибрама (1975). Суть его голографической теории со­стоит в том, что информация о входных сигналах распределена по нейронной системе точно так же, как она распределена по всему узору физической голограммы.Он подчеркивает, что речь, конеч­но, идет только о тех ограниченных областях мозга, где входные воздействия вызывают устойчивые узоры синаптических микро­структур. Распространение свойств голограммы на функции мозга означает, что в мозге информация о каждой точке объекта распре­делена по голографическому экрану мозга, что делает ее регистра­цию устойчивой к разрушению.При этом любая малая часть голог­раммы содержит информацию обо всем объекте и, следовательно, может восстановить ее. С уменьшением куска голограммы, с кото­рой восстанавливается информация, происходит снижение ее раз­решающей способности. Для считывания информации разного объе­ма существуют различные оптимальные величины голограмм. Го­лограмма одновременно может хранить множество различных узоров — изображений. Обычно в одном кубическом сантиметре физической голограммы хранится несколько десятков миллиардов бит информации (Прибрам К., 1975).

Развивая свою теорию отражения мира, К. Прибрам связыва­ет память, которая сохраняет и воспроизводит информацию по голографическому принципу, с гиппокампальной формацией. В ка­честве доказательств того, что в гиппокампе информация хранит­ся в распределенном виде — параллельно на многих нейронах, он приводит результаты опытов 0'Кифа (0'КееГе) о «нейронах мес­та» в гиппокампе. Опыты показывают, что внешняя среда много­кратно представлена в гиппокампе подобно голограмме. Репрезента­ция любого участка среды зависит от активности большой группы нейронов места, т.е. она повторяется одновременно на разных ней­ронах гиппокампа. 0'Киф показал, что один и тот же нейрон гип-покампа может принимать участие в создании разных картин мира. Исследования нейронной активности у крыс, находящихся в трех участках экспериментальной среды, показало, что 28 нейронов гиппокампа отвечали на появление животного водном и том же участке экспериментального пространства, 12 нейронов реагиро­вали на нахождение животного в трех разных местах. Это означает, что каждый нейрон места в гиппокампе входит в состав репрезен­таций большого количества элементов внешней среды и, наобо­рот, репрезентация данного элемента внешнего мира зависит от активности достаточно большой группы нейронов места.

Таким образом, информация о внешнем пространстве записы­вается через систему параллельных каналов на множестве пира-

мидных клеток гиппокампа. Разные группы нейронов, воспроиз­водя образ внешнего пространства, подчеркивают один из ее ас­пектов. Считывание информации со всех каналов делает картину внешнего мира более точной и совершенной. Если принять гипо­тезу, что одной из функций гиппокампа является актуализация из долговременной памяти заведомо избыточной информации для последующего отбора наиболее полезной, то в процедуру считы­вания информации должны вовлекаться все параллельноработаю­щие каналы, кодирующиене совсем совпадающие аспекты внеш­него мира. Голографическая концепция сознания К. Прибрама стоит несколько в стороне от других теорий сознания, но есть нечто общее, что их объединяет. К. Прибрам, так же как и другие иссле­дователи, важную роль в когнитивных процессах отводит ритмам ЭЭГ. Однако он говорит не о гамма-колебаниях, а о гиппокам-пальном тета-ритме, который рассматривается как механизм ска­нирования информации.