Что почитать: «Мозг и его потребности: от питания до признания» Вячеслава Дубынина

В издательстве «Альпина нон-фикшн» вышла книга нейробиолога, профессора МГУ Вячеслава Дубынина «Мозг и его потребности: от питания до признания». Книга родилась из курса лекций на ютубе о биологических потребностях мозга. Каждая глава — разбор одной из них: еда, любопытство, подражание, любовь, агрессия и другие. Как они нами управляют, как с ними ужиться и как они двигают развитие человечества.

Ниже фрагмент о том, почему дети обезьянничают, зачем нам подражать другим и причем здесь зеркальные нейроны.

Зеркальные нейроны — основа подражательного поведения

Подражательное поведение и реакции сопереживания объединяет участие особых групп нервных клеток, так называемых зеркальных нейронов.

Серьезные исследования программ подражания на уровне нейронов и целостных мозговых структур начались только в конце XX века. Так что это относительно молодая и развивающаяся область нейрофизиологии и физиологии поведения. Критическим, важнейшим ее событием, стало открытие зеркальных нейронов. Именно существование данных клеток объясняет, почему мы так охотно подражаем, или, как говорят, «обезьянничаем» или «попугайничаем». Мы повторяем действие нашего соседа, или родителя, или героя кинофильма. Нас огорчают чужие огорчения, нам больно от чужой боли, но зато нас радует чужая радость. То есть мы переносим на себя эмоции, испытываемые кем-то, кого мы видим или слышим.

Очень долго альтруизм, сопереживание, эмпатия считались практически вершиной человеческой психической деятельности. Но потом оказалось, что это одна из важнейших врожденных поведенческих программ и появилась она гораздо раньше, чем вид Homo sapiens. Ученые обнаружили, что животным сопереживание тоже присуще.

В целом зеркальные нейроны обеспечивают:

• подражание на двигательном уровне, то есть повторение отдельных моторных актов и целостных двигательных программ;
• подражание на эмоциональном уровне, то есть вхождение в то же эмоциональное состояние (эмоциональный резонанс, или, как еще говорят, «заражение эмоциями»);
• на уникально-человеческом уровне — вербально-когнитивное подражание; мы можем переносить в свой мозг некоторые аспекты той картины мира, которая сформировалась в мозге другого человека, и это, конечно, самый сложный вариант подражания.

Классической ситуацией, с которой началось исследование подражания, является повторение мимических реакций взрослых людей новорожденными. Например, взрослый высовывает язык, и малыш так же высовывает язык, взрослый открывает широко рот, и ребенок делает то же самое. Важно понимать, что в эксперименте участвовали совсем маленькие дети, которым было по четыре-пять месяцев. Вряд ли такой малыш понимал, что: «Дядя высунул язык, не высунуть ли мне язык?» Здесь работают врожденные рефлекторные дуги, которые устроены так, что зрительный сигнал анализируется, детектируется совершенно конкретное мимическое изменение, а затем нервные импульсы попадают на нужную точку двигательной коры и вызывают повторение. Это указывает, что данные программы являются практически столь же базовыми, как и дыхание, глотание или отдергивание руки от источника боли.

Аналогичный эксперимент проводился на обезьянах. Человек совершал движения, а маленькая макака их успешно повторяла. Взрослая макака хорошо владеет мимикой, лапами, и программы подражания у нее тоже работают прекрасно. Эксперименты проводили с новорожденными обезьянками, которые совсем недавно появились на свет, и ученые видели ту же самую реакцию высовывания языка, что и у человеческих малышей. Зеркальные нейроны «отражают» поведенческую реакцию, не разбираясь, зачем это делается. «Раз большое и умное существо так себя ведет, то и я так сделаю: наверное, это хорошо».

Понятие зеркальных нейронов было сформулировано профессором Джакомо Риззолатти во время исследования движений обезьян. Первые публикации на эту тему появились в 1996 году, а теперь они уже воспринимаются как классические. Дж. Риззолатти в 2014 году выступал фестивале науки МГУ и рассказывал историю открытия зеркальных нейронов.

Началось, как это часто бывает, почти со случайного события. Исследовательская группа Дж. Риззолатти работала с обезьянами, специфическим интересом ученых была организация движения. Они вживляли электроды в мозг макак и изучали, как движение разворачивается внутри лобной доли. От передней части лобной доли сигнал расходится по премоторной коре, а потом по моторной коре. Их внимание привлекла зона F премоторной коры, которая отвечает за запуск комплекса мышечных сокращений, то есть за двигательную программу. Нейроны, которые там находятся, оказались связанными с движением обезьяны, берущей с тарелки еду (в данном случае это был изюм). Это записывалось, и было замечательно видно, что нейроны активируются еще до того, как началось движение.

Потом в какой-то момент обезьяна с вживленными электродами ничего не делала, а экспериментатор, который стоял рядом, взял с ее тарелки изюм. И вдруг нейроны зоны F мощно возбудились, стали генерировать частые импульсы. Их активация была, может быть, немного поменьше по амплитуде, но более длительной, чем реакция на собственное движение обезьяны. «Он же сейчас съест мой изюм!» — было совершенно очевидно, какая мысль пронеслась в мозгу макаки! Оказалось, что существуют нервные клетки, которые срабатывают и тогда, когда сам организм выполняет движение, и тогда, когда кто-то другой находящийся рядом, выполняет движение. Эти клетки могут запустить движение уже как повторение моторного акта, которое совершило другое существо, например человек или другая обезьяна. С этого, собственно, началось изучение зеркальных нейронов, и пришло само понимание, что такие нейроны существуют. Стало ясно, что можно обнаружить конкретный физиологический субстрат для повторения состояния другого организма.

В научном мире редко открывается что-то совсем новое. Давным-давно физиологи и этологи понимали, что подражание существует, но до нейронной основы не добирались. И вот наконец-то в году открыли зеркальные нейроны. Теперь все ждут, когда очередная Нобелевская премия по физиологии и медицине достанется Дж. Риззолатти.

Глобальный биологический смысл подражания

Подобного рода программы и работа зеркальных нейронов оказываются актуальными тогда, когда существа начинают жить вместе стаями или колониями.

Членам стаи очень важно совместно приходить в определенное физиологическое состояние, вместе реализовать эмоциональные реакции, вместе запускать поведенческие (двигательные) программы. Тогда стая начинает действовать как единое целое и оказывается гораздо мощнее, чем отдельная особь.

В этом, собственно, и состоит изначальный биологический смысл подражания: стая сильнее, чем одиночный организм.

На самом древнем уровне такая синхронизация осуществляется у общественных насекомых (термиты, перепончатокрылые) или у колоний кораллов. Инициироваться она может даже без прямого участия нервной системы, а только с помощью гормонов. Особь (царица термитов, например) выделяет в окружающую среду гормоны, феромоны и т. п., которые равняют «под одну гребенку» физиологическое состояние соседних насекомых. Например, можно вызывать у всех членов стаи, семьи или колонии страх, агрессию или готовность к размножению.

Одним из самых эволюционно древних примеров гормональной синхронизации является упоминавшаяся в предыдущей главе овуляция коралловых рифов. Как известно, у живущих вместе родственниц созревание яйцеклеток тоже может проистекать в едином ритме. Биологические часы каждой из дам потихонечку переводятся, синхронизируются, поскольку у людей есть пусть слабые, но все же феромоноподобные сигналы (не феромоны), которые могут сдвигать активность гипоталамуса, гипофиза, яичников. У общественных насекомых молекулы, регулирующие состояние семьи, зачастую передаются за счет взаимного кормления — так называемого трофоллаксиса. При этом работают специальные железы, добавляющие гормоны в отрыгиваемую пищу.

Подражание, имитация, синхронизация поведения

Подражание, синхронизация на поведенческом уровне — более сложный процесс. Например, гусенок или утенок, который увидел силуэт летящего хищника, принимает позу, которая позволяет ему затаиться, спрятаться, стать менее видимым. Соседи-утята, конечно, могут сами заметить хищника, но могут и не заметить. Но, если они видят, что сосед затаился, их мозг реагирует на позу затаившегося утенка как на сигнал опасности, и в этом случае включается двигательное подражание: «Раз он спрятался, то и я спрячусь, наверное, он не просто так это сделал». Конечно, такое поведение очень удобно, выгодно, расширяет поведенческий арсенал организмов и позволяет их реакциям стать гораздо более адаптивными.

Иногда имитация принимает совсем причудливые формы. Одним из ярких примеров служит осьминог, живущий в морях Юго-Восточной Азии. Он не просто меняет свой цвет, чтобы спрятаться в камнях, стать похожим цветом и фактурой на камни, а своим поведением имитирует различные морские существа. Собрав щупальца определенным образом, он становится похож на камбалу, а растопырив — на львиноголовую крылатку (lionfish), очень ядовитую рыбу. Этот осьминог может изобразить морскую змею, выпуская два щупальца в разные стороны и характерно ими шевеля. Такого рода подражание, конечно, помогает ему выживать. Осьминог этому, скорее всего, не учится. У него, судя по всему, существуют пока еще не исследованные врожденные нейронные контуры, которые запускают разного вида имитации в зависимости от того, какого хищника он пытается испугать (или какую добычу обмануть). Тут можно вспомнить еще австралийских аборигенов, имитирующих движения страусов эму во время охоты на них.