Нисходящий контроль над когнитивной эмоциональной информацией

Эмоции – не только субъективные ощущения и дополнительное средство социальных взаимодействий. Это ключевой элемент краткосрочного и долгосрочного планирования. Чтобы ставить общие цели, нам необходимы и эмоции, и другие когнитивные функции. Даже простые когнитивные функции восприятия, такие как умение распознавать людей или отличать их друг от друга, тесно связаны с эмоциями и чувствами.

Философ науки Патриция Черчленд называет согласованную программу когнитивной деятельности, включающую эмоции и процессы восприятия, перцептуальным и когнитивно-эмоциональным консорциумом. (Фрейд наверняка поддержал бы эту концепцию.) Работа его наглядно проявляется при выработке сложных решений (особенно социальных, экономических и моральных), важную роль в которой играют и ценности, и выбор. Пока механизм обработки мозгом когнитивно-эмоциональной информации, необходимой для принятия моральных решений, мы понимаем хуже, чем механизм обработки когнитивно-перцептуальной информации (связанной с восприятием формы и цвета, распознаванием лиц). Впрочем, в последнее время в обоих направлениях наметился прогресс.

Эмоциональный стимул может быть позитивным (приятным), негативным (неприятным) или промежуточным. Позитивные эмоциональные стимулы побуждают чувство радости или удовольствия и заставляют нас стремиться к ним, чтобы получить еще больше стимуляции. Позитивный когнитивно-эмоциональный консорциум участвует в реакциях на секс, пищу, привязанность младенца или на вещества, вызывающие привыкание, например никотин, алкоголь или кокаин. Негативные эмоциональные стимулы (участвующие, скажем, в реакциях, проявляющихся во время семейных ссор и профессиональных конфликтов, или когда мы оказываемся одни в темном переулке) позволяют почувствовать боль утраты, страх, предугадывать потенциальную или реальную возможность причинения вреда. Таких ситуаций хочется избегать. В вызываемых ими реакциях участвует негативный когнитивно-эмоциональный консорциум.

В оценке эмоционального содержания стимула ключевую роль играет миндалевидное тело, но среди структур, вызывающих стремление или избегание, первым среди равных оказывается полосатое тело, расположенное, как и гиппокамп и миндалевидное тело, в глубине мозга. Полосатое тело выполняет эту функцию, пользуясь информацией, поступающей из префронтальной коры. Миндалевидное тело и полосатое тело задают силу и характер эмоций, но роль главного исполнительного органа мозга играет префронтальная кора, оценивающая ожидаемые удовольствия и страдания и организующая обусловленное эмоциями поведение (рис. 22–1, 22–2 ).

Префронтальная кора отвечает за способность помнить свои намерения, скромные и амбициозные, и действовать в соответствии с ними. Хоакин Фустер, изучавший префронтальную кору, называет ее одним из высших достижений эволюции человека: она организует восприятие и опыт, связывает эмоции с поведением. Некоторые свои функции префронтальная кора осуществляет через управление рабочей памятью – формой кратковременной памяти, связывающей сиюминутное восприятие с воспоминаниями. Рабочая память необходима для принятия рациональных решений: она позволяет нам контролировать эмоции, а также предвидеть, планировать и осуществлять сложные действия.

Рис. 22–1.

Рис. 22–2.

Фустер, считая префронтальную кору “главным пособником” мозга, утверждает, что она играет ключевую роль в творческой деятельности: выбирает варианты поведения и координирует в соответствии с нашими целями мысли и поступки. Префронтальная кора, таким образом, играет ключевую роль и в планировании сложного поведения, принятии решений и выборе соответствующих ситуации форм социального поведения.

Люди с поврежденной префронтальной корой во многих отношениях ведут себя нормально, но способны принимать импульсивные, нерациональные решения и испытывать трудности с целенаправленным поведением. При этом они нормально реагируют на “внезапные” стимулы, например на неожиданный грохот или яркую вспышку. Это указывает на ненарушенную работу автономной нервной системы, но такие стимулы их не раздражают и не вызывают дискомфорта, указывая на то, что мозг не встраивает подобные стимулы в систему когнитивных процессов. Таким людям свойственна пониженная эмоциональность: их реакциям свойственны вялость и индифферентность. Такая неспособность к ощущению эмоций приводит к значимым последствиям для поведения и социальных взаимодействий.

Рис. 22–3.

Первые клинические данные, показывающие роль префронтальной коры в связывании поведения с эмоциями, получены в ходе изучения случая Финеаса Гейджа. Он работал прорабом на строительстве железной дороги и в 1848 году в окрестностях городка Кавендиш в штате Вермонт Гейдж руководил взрывными работами. Гейдж, утрамбовывая порох шестикилограммовым ломом, случайно вызвал взрыв, и железный лом пробил ему голову, разрушив большую часть префронтальной коры левого полушария (рис. 22–3 ). Джон Мартин Харлоу, врач, оказал первую помощь. Пострадавший остался жив. У Гейджа не нарушились ни ходьба, ни речь. Не прошло и трех месяцев, как он вернулся к работе. Но Гейдж стал другим человеком. Изменилась не только его личность, но изменились и способности к социальному поведению. Харлоу писал:

Гейдж вернулся в Кавендиш в апреле, в добром здравии и полный сил, и с ним был железный лом, который он повсюду возил с собой до самой смерти, последовавшей двенадцать лет спустя. Полученная травма, судя по всему, нарушила равновесие между умственными способностями и животными наклонностями Гейджа. Он стал капризным, порывистым, непочтительным, несдержанным, нерешительным. Физическое развитие и влечения зрелого мужчины теперь сочетались в нем с интеллектом и поведением юноши. Физически он полностью восстановился, но те, кто некогда знал его как проницательного, умного, энергичного, настойчивого и делового человека, отмечали перемену его характера. От былой уравновешенности не осталось и следа. Племянникам и племянницам он теперь рассказывал небылицы о своих приключениях, где жизнь его висела на волоске. Кроме того, у него развилось страстное увлечение домашними животными[179].

После смерти Гейджа вскрытие тела не проводили, однако его череп хранился в музее (рис. 22–4 ). Результаты медицинского исследования, проведенного многие годы спустя Ханной и Антонью Дамазью, указывают на то, что лом, пробивший голову Гейджа, разрушил два отдела префронтальной коры (вентромедиальный и частично медиальный), которые играют ключевую роль в подавлении активности миндалевидного тела и совмещении эмоциональной, когнитивной и социальной информации.

Вывод исследователей был отчасти основан на другом случае, связанном с пациентом E. V. R. – способным бухгалтером, у которого в результате операции была повреждена вентральная область префронтальной коры. Хотя коэффициент интеллекта пациента остался несколько выше среднего, E. V. R. перестал быть организованным, ответственным человеком. В его личной жизни начались неурядицы. Кроме того, E. V. R. демонстрировал некоторые поразительные аномалии. Электроды, закрепленные на коже, не выявили никакой реакции ни на демонстрацию изображений ужасных сцен, ни эротических картинок.

Рис. 22–4. Череп Финеаса Гейджа и лом, пробивший ему голову.

Результаты работы Ханны и Антонью Дамазью с E. V. R. явились эмпирическим подтверждением представлений Фрейда об эмоциях как о неотъемлемой составляющей рациональных действий. Пациент сохранил рассудок, однако практические навыки принятия решений во многом были утрачены: мозг не связывал рассудочную деятельность с эмоциями. Вывод о том, что префронтальная кора, регулируя работу миндалевидного тела, играет ключевую роль в когнитивной деятельности, подтвердился.

Тесную связь эмоций и когнитивной деятельности подтвердили и результаты еще одной работы тех же исследователей, посвященной шести другим пациентам, в зрелом возрасте получившим повреждения вентромедиального отдела префронтальной коры. Когнитивные способности этих людей оставались в норме, но социальное поведение было сильно нарушено. Они перестали выполнять взятые на себя обязательства, постоянно опаздывали на работу, не доводили до конца порученных дел. Кроме того, они не могли планировать свою деятельность ни на ближайшее, ни на отдаленное время и демонстрировали удивительную притупленность эмоций, особенно связанных с социальными взаимодействиями, такими как стыд или сострадание.

Ханна и Антонью Дамазью обследовали еще тринадцать человек, до 7 лет получивших повреждения вентромедиального отдела префронтальной коры. После этого пациенты демонстрировали нормальные умственные способности, но испытывали трудности в школе и дома. Они плохо контролировали свое поведение, не умели заводить друзей и были нечувствительны к наказаниям. Особенно сильно была нарушена способность к принятию моральных решений.

Описанные исследования связей миндалевидного тела и префронтальной коры не оставляют сомнений в ошибочности давнего противопоставления мышления и эмоций. Теперь мы знаем, что эмоции и мышление отнюдь не противопоставлены. Этот вывод удивил бы философов-рационалистов от Демокрита до Иммануила Канта (утверждавшего, что верные моральные решения должны быть основаны на разуме и чужды эмоциям), – но не Фрейда, считавшего эмоции неотъемлемой составляющей принятия моральных решений.

Джошуа Грин обнаружил, что в моральных дилеммах в разной степени задействованы эмоции и что эта разница влияет на наши суждения. Он сосредоточился на интересном мысленном эксперименте – проблеме вагонетки , которую сформулировали в 1978 году Филиппа Фут и Джудит Джарвис Томсон. Представьте, что вы стоите у железной дороги, по которой несется неуправляемая вагонетка. Если ничего не сделать, она переедет пять человек. Но вы можете спасти их, переведя стрелку и направив вагонетку на другой путь – однако и там она убьет одного человека. Как поступить? Большинство испытуемых в этом мысленном эксперименте решает, что спасти пятерых лучше, чем одного. В другом варианте вагонетка также может убить пять человек, но единственный способ спасти их заключается в том, чтобы столкнуть на рельсы человека, стоящего рядом с вами на мосту. Последствия в обоих случаях одинаковы, но испытуемые принимают разные решения. Решение перевести стрелку, чтобы спасти пятерых ценой жизни одного, большинство считает приемлемым, но перевод стрелок вызывает гораздо меньше эмоций, чем сталкивание человека с моста.

Грин сформулировал теорию “двойственного процесса”, описывающую механизм принятия моральных решений. Утилитарные моральные суждения, отдающие общему благу предпочтение перед личным, основаны на лучше управляемых, неэмоциональных когнитивных процессах, в которых в большей степени участвуют подлинно рациональные решения. Интуитивные моральные суждения, отдающие предпочтение личной пользе и личному долгу (не позволяющему, например, сбросить человека с моста), основаны на эмоциональных реакциях. В них в большей степени задействована рационализация с целью самооправдания. Нейронные системы, обеспечивающие моральные суждения двух типов, также разные.

Префронтальная кора играет в принятии моральных решений роль ключевого исполнительного органа. Она составляет около трети коры больших полушарий (рис. 22–5, 22–6 ). В 1948 году Ежи Роуз и Клинтон Вулси, работавшие в Университете им. Джона Хопкинса, открыли, что разные части префронтальной коры связаны с разными группами нейронов таламуса и всеми сенсорными системами: осязания, обоняния, вкуса, зрения и слуха. Роуз и Вулси показали, что по характеру связей префронтальную кору можно разделить на четыре основных отдела: два вентральных (вентролатеральный, или орбитофронтальный; вентромедиальный), дорсолатеральный и медиальный. Каждый из отделов получает информацию из своей области таламуса и связан со своим набором других отделов мозга (рис. 22–7 ). С миндалевидным телом связаны все четыре отдела префронтальной коры.

Рис. 22–5.

Рис. 22–6.

Функции четырех отделов частично различаются, частично перекрываются. Вентролатеральный (орбитофронтальный ) отдел прочнее всего связан с миндалевидным телом и важен для оценки красоты, удовольствия и других положительных качеств стимулов. Этот отдел участвует и в восприятии чужих мимических выражений, и в управлении собственными (отчасти путем обработки информации, поступающей из “лицевых участков” височной коры). Люди, у которых поврежден этот отдел мозга, в состоянии испытывать положительные эмоции, но не в состоянии выразить их улыбкой.

Рис. 22–7. Взаимосвязи миндалевидного тела с другими структурами, задействованными в работе эмоций: полосатым телом, поясной корой и префронтальной корой.

Вентромедиальный отдел необходим для целенаправленного поведения. Подавляя активность миндалевидного тела, реакции которого на эмоциональные стимулы могут вмешиваться в когнитивные процессы, он связывает положительные эмоциональные ощущения с социальными взаимодействиями и моральными суждениями. У людей с повреждениями этого отдела когнитивные способности не нарушены, при этом они склонны к импульсивным поступкам. Кроме того, у этих людей нарушена система принятия моральных решений. Например, они могут не видеть ничего неправильного в том, чтобы столкнуть человека с моста в мысленном эксперименте с вагонеткой.

Дорсолатеральный отдел обеспечивает рабочую память и осуществляет исполнительные и когнитивные функции, например планирование и организацию целенаправленного поведения. Для выполнения когнитивных функций дорсолатеральный отдел префронтальной коры использует информацию, поступающую из вентролатерального отдела. Совместная деятельность этих двух отделов обеспечивает направленность поведения на эффективное удовлетворение потребностей. Дорсолатеральный отдел задействован в решении безличных моральных дилемм, где большее значение имеют когнитивные функции (вариант проблемы вагонетки с переведением стрелок), а не эмоции (вариант с человеком на мосту).

Четвертый отдел префронтальной коры – медиальный – содержит переднюю поясную кору (ППК). Она разделена на вентральную (важна для оценки эмоций, мотивации и регуляции давления крови, частоты сердечных сокращений, а также других функций автономной нервной системы) и дорсальную части (главная роль в нисходящих процессах, например ожидании награды, принятии решений, эмпатии). Люди, у которых повреждена передняя поясная кора, эмоционально нестабильны. Они испытывают трудности с разрешением конфликтов и обнаружением ошибок в ожидании награды, что приводит к неадекватным реакциям на перемену внешних стимулов.

Вентральная часть передней поясной коры, вентролатеральный и вентромедиальный отделы префронтальной коры вместе образуют один из компонентов социальной когнитивной системы, описанной Крисом Фритом. Повреждения любой из указанных структур могут сказаться на механизмах выработки моральных решений. Нарушения этих механизмов играют ключевую роль в расстройствах социального поведения.

Современные представления о бессознательных эмоциональных процессах и сознательных чувствах во многом основаны на работах Фрейда. Он утверждал, что эмоции глубоко вплетены в ткань нашего внутреннего мира, а способность их регулировать позволяет избегать эмоциональных срывов. Даже при самых благоприятных обстоятельствах успешная регуляция вызывающих стресс эмоций поддерживает нас в состоянии легкого стресса. В самых неблагоприятных обстоятельствах система регуляции может не справляться с эмоциями, и это приводит в том числе к психическим расстройствам.

В какой степени взгляды Фрейда соответствуют выводам новой науки о человеческой психике? Нейропсихолог Марк Солмс попытался разобраться в этом, обратив особое внимание на бессознательные психические процессы. Есть все основания полагать, что Фрейд был прав и в том, что не все бессознательные процессы равнозначны. Одни мы без труда осознаем, концентрируя внимание (предсознательное бессознательное по Фрейду), а другие обычно остаются вне досягаемости сознания (процедурное и динамическое, оно же инстинктивное, бессознательное).

Фрейд утверждал, что некоторые бессознательные процессы, например динамическое бессознательное, могут вытесняться. Солмс пишет, что у нас есть доказательства реальности некоторых форм вытеснения. Некоторые люди с повреждениями теменной доли правого полушария упорно отрицают, что у них парализована правая рука. Они не обращают на нее внимания и могут даже пытаться сбросить с кровати, заявляя, что она принадлежит кому-то другому. Фрейд полагал, что языком, на котором говорит вытесненное бессознательное, управляет принцип удовольствия – бессознательное стремление к удовольствию и избеганию страданий. В случае Финеаса Гейджа повреждение префронтальной коры привело к тому, что человек стал всецело руководствоваться этим принципом, пренебрегая социальными нормами.

Солмс также рассмотрел в свете данных современной нейробиологии структурную модель человеческой психики, разработанную Фрейдом в 1933 году и включающую три основных компонента: Я, Оно и Сверх-Я (рис. 22–8 ). Согласно Фрейду (рис. 22–8 а), Оно порождает инстинктивные влечения, подавляемые Сверх-Я, не дающим влечениям мешать рациональному мышлению. Поскольку большинство рациональных процессов (которые порождает Я) осуществляются автоматически и бессознательно, лишь малой части нашего “я” (выступ в верхней части схемы) достается управление сознательным опытом, тесно связанным с восприятием. Сверх-Я служит посредником в непрекращающейся борьбе Я и Оно за главенство.

Солмс утверждает, что результаты картирования работы мозга (рис. 22–8 б) согласуются с концепцией Фрейда, пусть в самых общих чертах. Избирательно подавляющие активность миндалевидного тела сигналы вентромедиального отдела префронтальной коры, исследованиями которых занимались Ханна и Антонью Дамазью, в первом приближении играют ту же роль, что фрейдовское Сверх-Я. Работа дорсолатерального отдела префронтальной коры, управляющая самосознанием, и задней части сенсорной коры, представляющей окружающий мир, в первом приближении соответствует Я. Из этого Солмс делает вывод, что динамическая модель Фрейда, судя по всему, справедлива: примитивные, инстинктивные эмоциональные системы психики действительно регулируются и подавляются высшими исполнительными системами, связанными с префронтальной корой.

а)

б)

Рис. 22–8 (а, б). Современные представления о трех главных психических структурах, выделенных Фрейдом.

Однако для современной науки о психике главное даже не то, прав ли был Фрейд. Важен его вклад в психологию: применение наблюдений для описания когнитивных процессов, связанных с восприятием и эмоциями. Результаты таких наблюдений могут служить основой нейробиологических исследований. Именно этот аспект особенно ценен для эмпирических исследований, ведущих к становлению новой науки о человеческой психике.

Глава 23