Мозг и его потребности. От питания до признания Дубынин Вячеслав
Помимо половых гормонов, у женщин есть секрет вагинальной смазки – вещества, называемые копулинами. Это тоже довольно специфический запах, который в подпороговых концентрациях может работать, то есть специфично действовать на мужчин.
Еще установлено, что самца крысы больше возбуждает запах самки, с которой у него еще не было спаривания (эффект Кулиджа).
А вот у кормящей самки-крысы с потомством феромоны самца могут вызвать реакцию избегания. Поскольку взрослый самец – угроза ее детенышам.
Феромональный запах – интересная, очень тонкая сфера. Здесь дело даже не в том, как он управляет либидо, а в том, как он способен управлять половыми предпочтениями. Существуют гипотезы, согласно которым помимо половых гормонов через потовые железы на кожу у нас выходят фрагменты белков иммунной системы, так называемых MHC (от major histocompatibility complex), – белков главного комплекса гистосовместимости. Важно, что эти белки – их фрагменты – указывают, к каким заболеваниям человек более устойчив, а к каким менее. Это наша индивидуальная запаховая карта.
Вообще-то каждое млекопитающее благодаря белкам МНС пахнет индивидуально. У каждого из нас есть личный запах. Поэтому, кстати, собаки-ищейки способны идти по следу конкретного человека и помнят его запах не менее полугода.
Известен эксперимент с грязными мужскими майками. Двадцать мужчин на велотренажерах крутили педали, экспериментаторам достались 20 грязных маек, и они дали эти майки нюхать разным девушкам. Девушки с завязанными глазами майки нюхают и говорят: «Мерзость, мерзость, фу… А вот эта – ничего, нормально пахнет». Возможно, что эта реакция – «нормально» – на запах какого-то мужчины означает, что у него такие белки МНС, которые максимально не совпадают с ее белками. Это значит, что ее организм более устойчив к одним заболеваниям, его – к другим. А их возможный ребенок будет устойчив к широкому спектру инфекций!
Положительные эмоции, эрогенные зоны и оргазм
Вернемся к крысам. Перечислим, что организму требуется для того, чтобы пошел процесс спаривания. В случае самки это: выделившиеся у нее половые гормоны, плюс феромональный сигнал от самца, плюс его внешний вид (рис. 6.2, вверху). И вот самка принимает позу лордоза, а самец, реагируя на ее феромоны, приступает к спариванию. Как только начинается стимуляция клитора, включаются рефлекторные дуги, которые этот процесс зацикливают, и он длится достаточно долго, чтобы сигнал ушел в головной мозг и включил центры положительных эмоций. Потому что крысы, как, впрочем, и люди, так устроены, что секс вызывает удовольствие. То есть удовольствие – это плата за данную странную деятельность. Если бы не положительные эмоции, то кто бы второй раз этим стал заниматься? А тут возникает реакция: «Ух ты, как здорово! А давай еще разочек».
Первый раз спаривание не всегда доставляет радость, мозгу еще не ясно, что происходит. Но, когда нервная система понимает, что за этим действием следуют положительные эмоции, в дело включаются механизмы обучения. Формируется память о приятных событиях (при половом акте выделяются дофамин, эндорфины и др.), и, соответственно, дальнейшее половое поведение протекает лучше, успешнее и, так сказать, к обоюдному удовольствию (рис. 6.2, внизу).
У самых высокоразвитых млекопитающих, таких как дельфины и обезьяны, секс становится постоянным источником радости.
Рис. 6.2. Факторы, определяющие, направляющие и модулирующие поведение самок млекопитающих при запуске полового акта и во время его реализации
Они занимаются этим просто для того, чтобы снять стресс, устранить депрессию и вообще чтобы жизнь была приятна. Или просто от скуки – надо же чем-то заняться, когда уже наелись, а спать еще рано. Это очень характерно для боноб – карликовых шимпанзе (Pan paniscus), которые в этом отношении ближе всего к людям.
Разберемся с эрогенными зонами. Их мужской вариант в целом ограничен гениталиями, а вот женское тело устроено в этом смысле гораздо богаче. У женщин больше эрогенных точек и зон. Это разнообразие, по-видимому, исходно помогало удерживать самку во время полового акта.
При стимуляции эрогенных зон в мозг идут специфические сенсорные сигналы. Существуют голландские исследования связи эрогенных зон и областей мозга. Конечно, испытать оргазм, находясь внутри томографа, сложно, далеко не все женщины на это способны, но голландские – способны. Учеными обнаружено, что во время клиторального оргазма, вагинального оргазма и оргазма, который наступает в результате стимуляции сосков, активируются разные зоны мозга. При этом область сосков в теменной коре представлена дважды: один раз там, где, собственно, кожа груди, а второй раз там, где находятся прочие эрогенные зоны. Они, кстати, локализуются не на боковой поверхности больших полушарий, а на их внутренней поверхности, ближе к поясной извилине.
По ходу сексуального контакта уровень активации мозга нарастает. На рис. 6.3 вы видите классические физиологические графики, которые иллюстрируют уровень мужского и женского полового возбуждения. Мужской вариант: возбуждение нарастает, нарастает, и дальше – оргазм (эякуляция) и спад. У мужчин все однозначно, прямолинейно. Если удастся, то будет и второй раз – через некоторое время.
Женский вариант: здесь варианты возбуждения и наступления оргазма гораздо разнообразнее. Женщина может быть час на плато возбуждения (кривая В на нижнем графике, или – раз! – и все (кривая С). Или ближе к мужскому варианту (кривая А). Существует много статистических сексологических данных, которые все это описывают.
Правда, не всегда понятно, как этой статистике верить, но тем не менее в основном получается, что мужчине, для того чтобы выбросить сперматозоиды, достаточно 3–4 минут. А женскому организму, чтобы дойти до оргазма, нужно минут хотя бы 10. Плюс предварительные ласки, но это уже отдельный разговор.
Рис. 6.3. Усредненная динамика возбуждения мужчин и женщин во время полового акта
В любом случае упомянутые сенсорные сигналы передаются в центры положительного подкрепления, а это обеспечивает выделение дофамина, опиоидных пептидов и окситоцина.
На основе томографических и ЭЭГ-данных показано, что при половом акте возбуждается множество зон мозга. Момент оргазма сравним по уровню возбуждения с эпилептическим припадком – настолько мощной является активация, настолько сильна эйфория. В итоге данный вид деятельности оказывается очень привлекательным для мозга. Пока возбуждение нарастает, пока много активных движений, главным источником положительных эмоций является дофамин.
Если половой акт длится долго и партнеры удерживаются на плато возбуждения, к дофамину присоединяются энкефалины и эндорфины.
Когда же случается собственно оргазм, медиаторные системы мозга буквально взрываются, дополнительно выбрасывается большое количество окситоцина, вазопрессина, пролактина. То есть тех медиаторов, которые усиливают привязанность, действие которых составляет основу «химии любви».
В этот момент формируется чувство близости и тепла по отношению к партнеру, благодарность за доставленное удовольствие. Все эти чувства имеют очень серьезную нейрохимическую природу.
Впрочем, партнер не всегда необходим. В принципе, можно и самому справиться, если возбуждение попадет в нужную зону мозга. Например, если крысе вживить электроды в передний гипоталамус или прилежащее ядро, то, нажимая на педаль, крыса может сама себе подавать стимуляцию в центры полового поведения и заниматься «электронной мастурбацией». Теперь в этой педали заключено все крысиное счастье, она с нее не уйдет.
Есть причудливые варианты секса, которые встречаются не только у человека, но также зарегистрированы в случае животных: оральный секс, однополый секс, мастурбация, в том числе с применением предметов. Особенно затейливы в этом смысле дельфины – у них зафиксирована, например, мастурбация с помощью живого угря… Но в целом у животных это явление не распространено.
В клинике ситуации «электронной мастурбации» тоже известны. Иногда людям глубоко в мозг вживляют электроды, чтобы подавить эпилептический очаг. Изредка при этом стимуляция затрагивает центры положительных эмоций, и тогда пациент ни за что не отдает кнопочку, которая активирует соответствующую часть мозга. Ему с этой кнопкой очень хорошо.
1. Дофамин. Напомним, что дофамин является важнейшим медиатором, обеспечивающим положительные эмоции. Нейроны, вырабатывающие его, находятся в среднем мозге, а их аксоны расходятся по многим отделам ЦНС. Из черной субстанции среднего мозга аксоны идут в базальные ганглии, определяя общий уровень двигательной активности, а также положительные эмоции, связанные с движением. Вряд ли кто-то будет спорить, что движения вовремя секса – это очень важно.
Вместе с черной субстанцией работает и вентральная покрышка среднего мозга, отвечающая за положительные эмоции, связанные с новизной. В случае секса это те необычные ощущения, которые человек испытывает, когда вступает в физический контакт. Необязательно с новым партнером, а, например, используя новые позы, варианты прелюдий, меняя обстановку и т. п. (сексологи называют это «освежить отношения»).
2. Опиоидные пептиды. Это прежде всего энкефалины и эндорфины. Они отвечают за фазу плато во время сексуального контакта. И в целом за состояние: «О, как хорошо. Тихо лежим и наслаждаемся». То есть за удовольствие спокойного отдыха после секса или эйфорию во время самого акта, если удалось процесс затянуть (тут вполне уместно сослаться на «Камасутру»). Опиоидные пептиды, как вы уже знаете, выделяются в самых разных отделах мозга. Один из важнейших связанных с ними эффектов – торможение передачи боли в спинном и головном мозге. Поэтому если у кого-то болит голова – это еще не повод отказываться от секса. Напротив, хороший секс способен помочь.
3. Окситоцин. Окситоцин регулирует половое и родительское поведение, отвечает за привязанность, в том числе за привязанность, возникающую между половыми партнерами. Напомним, что окситоцин усиливает сокращение гладких мышц матки во время родов и сокращение протоков молочных желез при лактации. Влияет на становление детско-родительских отношений, привязанности между половыми партнерами, членами одной семьи и одной «стаи». Окситоцин делает нас более щедрыми, альтруистичными, правдивыми по отношению к «своим». По отношению к чужакам он может даже усиливать агрессию. Ярчайшим примером служит материнская агрессия, когда самка защищает своих детенышей.
У млекопитающих сосуществуют два гормона (и медиатора) этой группы: окситоцин и вазопрессин. У остальных позвоночных и беспозвоночных такого разделения нет. В этом случае говорят об окситоциноподобных пептидах, регулирующих половое поведение, кладку яиц, метание икры и тому подобное.
Вазопрессин химически очень похож на окситоцин. В случае полового поведения он довольно заметно помогает окситоцину. В последнее время вазопрессин связывают с таким понятием, как верность, то есть настройка на определенного полового партнера, на моногамные отношения.
В одной недавней английской статье показано, что, когда люди совместно потребляют алкоголь, тоже выделяется окситоцин. Фраза «Ты меня уважаешь?», получается, опирается на окситоциновое подкрепление. Чувство симпатии к людям, с которыми вы вчера сильно перебрали, тоже окситоциновое. Так вот на чем основана древнейшая практика «корпоративных» пиров и застолий – они реально сплачивают коллектив единомышленников!
Привязанность и любовь
Разобравшись в важности секса, пора поговорить и о любви. Ведь, прежде чем дело дойдет до физической близости (если вообще дойдет), мужчине и женщине обычно нужно приглядеться друг к другу, почувствовать родство, близость, нежность, проявить заботу. Наше поведение, поведение Homo sapiens, именно на это рассчитано, потому что в основном мы существа моногамные. Природа Homo sapiens, несмотря на множество издержек и накладок, ориентирована на образование моногамной пары. А моногамная пара – это значит выбор всерьез и надолго. По крайней мере, на несколько лет.
Итак, прежде чем заняться сексом, хорошо бы ощутить привязанность за счет различных вспомогательных факторов – сенсорных и поведенческих характеристик потенциального партнера. И неудивительно, что в наш мозг вставлены критерии, которые позволяют хотя бы приблизительно идентифицировать своего «принца на белом коне» или «заколдованную принцессу».
Перечислим опознаваемые мозгом человека (в том числе – врожденно) признаки потенциального полового партнера:
Набор первичных и вторичных половых признаков: половые органы, фигура, женская грудь, мужская борода и так далее.
Внешность (красота): здоровый вид, чистая кожа, симметричные черты лица, хорошая осанка.
«Статус самца в стае»: высокое положение мужчины в обществе (племени).
Молодость женщины. Но при этом обязательна половая зрелость.
Особенности внешности и характера с учетом социальных норм и импринтинга.
Разберем эти пункты чуть подробнее.
1. «Правильный» набор первичных и вторичных половых признаков.
Мужской мозг в принципе знает, как выглядит типичная женщина. Очень важными являются пропорции фигуры, то есть соотношение грудь – талия – бедра. Не так важно, чтобы у женщины параметры были: 90–60–90, вполне подойдет и 120–90–120. Значимо именно соотношение, это психологи и модельеры многократно доказали. Идеальная фигура женщины имеет форму «песочные часы». Мужская фигура с точки зрения женского мозга должна выглядеть как треугольник с широкой частью сверху. Мужские широкие плечи для мозга дам предпочтительнее узких. С учетом этого портными при шитье одежды во все века применяется множество ухищрений, например накладные плечи.
2. Здоровье партнера равно здоровью потомства.
Здоровая внешность – это в первую очередь чистая кожа, а значит, хороший иммунитет. Поэтому подростки так озабочены прыщами, а косметологи делают на их страхах и неуверенности в себе состояния.
То, что нами осознается как красота человеческого лица, – это прежде всего его симметрия. Она означает качественный набор генов и опять физическое здоровье, которое далее перейдет к потомству. Большинство серьезных отклонений от «стандартной» внешности воспринимается млекопитающими и птицами весьма недружелюбно, а иногда и с открытой агрессией.
3. Очень важен с точки зрения мозга самки (женщины) статус самца в стае. Для самца (мужчины) важна молодость женщины.
Статусный самец получает гораздо больше «баллов», ведь он, очевидно, является обладателем более качественных генов. А еще у него больше ресурсов, и дети будут лучше обеспечены. К этому вопросу мы еще вернемся в главе, посвященной лидерству.
С точки зрения мужского мозга важна молодость партнерши. Если самка молода, значит, она сможет рожать долго и успешно, и самец передаст свои гены большему числу потомков. Молодость и половая зрелость – характеристики, которые сказываются на восприятии женской фигуры. Например, у девочки в детской фигуре ножки короткие, а в процессе взросления у девушек происходит довольно заметное удлинение ног. При этом мужчина отмечает: нога длинная – половозрелый объект. Его мозг вычисляет это на бессознательном уровне, и, соответственно, визуальное удлинение ноги, хотя бы с помощью каблука, работает именно в эту сторону. А эффект свежести молодого лица (румянец, яркие губы, выразительные глаза) у зрелых женщин достигается косметическими ухищрениями, макияжем.
Впрочем, жизнь, как всегда, сложнее. Во все времена статусные дамы оказывались привлекательными для молодых мужчин, охотно отвечая им взаимностью.
4. Социальные нормы.
Оценка внешности потенциального партнера во многом зависит от социальных норм. Социальные нормы – это то, чему нас научили родители и окружающие. Если бы юношам и мужчинам втолковывали, что самые привлекательные женщины имеют вес более 120 кг, мужчины таких бы и выбирали. Вспомним картины Рубенса и Тициана. А если сейчас, на данном этапе развития человеческого общества, в моде вечно голодные, стройные модели, значит, этот тип фигуры считается красивым, модным. Если вспомнить Афродиту (Венеру) – эталон, который нам достался от древних греков и римлян, то у нее прекрасная и гармоничная фигура, но вовсе не тонкая талия и тощие ноги. В первобытных культурах, судя по статуэткам, идеалом часто были очень пышные формы. В этом случае все понятно: женщина с хорошим запасом жировой ткани будет прекрасно вынашивать и выкармливать детей.
5. Импринтинг.
Импринтинг – запечатление, «впечатывание в мозг» определенной ключевой информации в строго определенный период онтогенеза. Напомним, что впервые наблюдал и описал данное явление австрийский этолог Конрад Лоренц. В случае полового поведения часто апечатлевается, во-первых, потенциальный половой партнер (похож на членов семьи, но не слишком, не до полного совпадения); во-вторых, первый половой партнер.
Запечатление потенциального полового партнера происходит в пубертате, то есть в период полового созревания. В этот момент эталонами часто являются братья (сестры), родители, ближайшее окружение семьи.
Полное совпадение запрещено: это защита от инбридинга – близкородственного скрещивания, которое обычно резко ухудшает качество потомства.
Второй вариант импринтинга, связанного с половым поведением, – запечатление первого полового партнера. Человек, с которым у вас были первые поцелуи, а уж тем более первая физическая близость, имеет шанс очень сильно «закрепиться» в вашем мозге. Конечно, нейросети у всех разные. Но есть люди, которые после первого раза воспринимают только тип внешности первого партнера как привлекательный. Они становятся однолюбами, и никаких вариантов. Тут явно идет запечатление, приводящее к моногамии.
Классический вариант импринтинга на потенциального полового партнера наблюдается в случае уток. Это история по мотивам сказки Г.-Х. Андерсена про гадкого утенка. В сказке яйцо лебедя подложили на птичий двор, но в итоге все кончилось хорошо.
Этологами же был поставлен следующий эксперимент. Они брали два вида уток: крякву и серую утку, и яйцо кряквы подкладывали в гнездо серой утки. Если вылуплялась кряква-самка, которая дальше росла среди серых уток, то она, войдя в брачный возраст, принимала ухаживания только самца кряквы. А если вылуплялся самец-кряква, то, вырастая, он ухаживал за самкой серой утки. То есть на самку-крякву не влияет, где она выросла, а на самца влияет.
Точно так же, если взять яйцо серой утки и вырастить птенца у крякв, то самка серой утки будет принимать ухаживания самца своего вида, а серый селезень будет ухаживать за самкой кряквы.
Почему? Ответ таков: импринтинг важен там, где не хватает точности врожденных механизмов, врожденных знаний о том, как должен выглядеть половой партнер. Самцы уток разных видов четко различаются по внешним признакам, а самки довольно похожи. И раз самцы четко различаются, эволюция смогла в мозг самки-кряквы записать, что твой – это тот, который с зеленой головой. Тогда все понятно, без вариантов. В итоге самки врожденно узнают селезней своего вида, и импринтинг тут не нужен.
А вот самки кряквы и серой утки весьма похожи. В обоих случаях – смесь оливково-серо-коричневых пятен, их так просто на генетическом уровне не «пропишешь», необходим импринтинг. Зрительные центры мозга самца должны запечатлеть, как окрашены перья подрастающих самок в его семье. И, соответственно, дальше селезень адресует свои ухаживания тому виду, с которым вырос.
Вывод: импринтинг нужен для того, чтобы особенно точно настроиться. Если все это понятно, то ответьте: гадкий утенок в сказке был самцом или самкой? История, надеюсь, помните, чем кончилась? Утенок сидел, сидел в камышах, увидел лебедей и вдруг понял, как его неудержимо тянет к этим прекрасным птицам. То есть его мозг знал, что он все-таки лебедь. Поэтому, конечно, гадкий утенок – самка, лебедушка. А был бы самец, он остался бы на птичьем дворе и стал бы там самой главной уткой. Тем более что лебедь большой, он всех селезней и гусей запросто заклюет…
Активно исследуемый (в том числе на уровне нервных структур) случай полового импринтинга на первого партнера – прерийные полевки (Microtus ochrogaster), небольшие грызуны из Северной Америки. Они после первого спаривания очень мощно настраиваются именно на определенного партнера (при этом очень значим дофамин). А все прочие особи другого пола вызывают не просто равнодушие, но явную агрессию. Подобный вариант импринтинга часто существует там, где образовавшаяся пара в дальнейшем постоянно защищает свою территорию («кормовую базу») от других аналогичных пар. И, естественно, совместно выращивает потомство.
Известно немало животных-однолюбов, у которых пара образуется пожизненно. Особенно много подобных примеров в случае птиц: у них, как правило, выращивание птенцов настоятельно требует совместных усилий обоих родителей.
В человеческой жизни все это тоже работает, но, конечно, в более мягкой форме. Психологи не любят говорить «импринтинг», они говорят «импрессинг», то есть некоторое впечатление. Тем не менее эффект «впечатывания» часто встречается.
Давайте возьмем какое-нибудь классическое произведение и попробуем с этой точки зрения на него посмотреть. Скажем, «Евгений Онегин».
Ленскому на момент дуэли 20 лет. Если помните: «Чуть отрок, Ольгою плененный…». Понятно, что его пубертат проходил в семье Лариных. И он запечатлел, конечно, Ольгу как важнейшего потенциального полового партнера. У него явно был импринтинг. Ольга была малолетним ребенком, и она Ленского запечатлела как члена семьи, с которым нельзя скрещиваться. И когда ей исполнилось 16, она как-то не очень видела в нем возможного возлюбленного или мужа. То есть вариант, когда мальчику 12 лет, а девочке 8, очень плохую роль сыграл в дальнейшей жизни данных персонажей. Зато потом, когда Ленский погиб, Ольга вышла замуж за улана, и у нее все сложилось.
У Татьяны Лариной возник импринтинг на героев книг, и сейчас такое нередко бывает. Помните: «Ей рано нравились романы, они ей заменяли все…»? Ее идеал – собирательный литературный образ. Когда появился Евгений, она перенесла на него этот стереотип. Тут неважно, соответствовал ли он этому идеалу или не соответствовал. Обязан был соответствовать, раз уж девушка так решила. Но не сложилось…
С Евгением вообще беда, потому что, судя по первой главе, у него был большой опыт половой жизни. Получается, что у Онегина не случилось импринтинга в юности, не было длительного контакта с какой-то значимой женщиной в 16–18 лет. Это как птенец, который смотрел слишком много на разных уток, да так и не понял, кто его мама, а кто – возможная жена.
То есть ранний опыт множественных половых контактов сбивает механизм импринтинга.
Часто бывает, что семейные отношения у таких людей потом складываются непросто, потому что настоящей любви и верности уже не получается.
Они как бы растратили свой пыл, новизну впечатлений на быстрые связи в юности, а когда дело доходит до постоянного партнерства – тут им чего-то уже не хватает. У социологов есть гипотеза: степень удовлетворенности человека браком тем ниже, чем больше было у него партнеров до брака.
Конечно, вся история с персонажами «Евгения Онегина» выдумана Пушкиным. Но Александр Сергеевич был гений и к тому же использовал весь свой немаленький жизненный опыт. Самого его, в контексте сказанного, можно, пожалуй, сравнить с Евгением, который в конце концов женился на Ольге…
Когда мы влюбляемся, это означает, что образ встреченного человека активировал в нашем мозге какие-то врожденно существующие каналы. Плюс этот образ «попал» в импринтинг, а еще в какие-то наши мечты, связанные с литературными героями, героями фильмов, звездами спорта, кино, музыки.
В нейросетях начинает бурлить гремучий коктейль из медиаторов и гормонов (половых, гипоталамических и гипофизарных, адреналина). В большом количестве выделяются дофамин, окситоцин и вазопрессин, серотонин (последний, напомним, снижает уровень отрицательных эмоций).
Чувство любви захватывает большинство отделов новой коры, гиппокамп, гипоталамус, базальные ганглии. Дофамин дает радость, подталкивает нас что-то делать, демонстрировать свои достоинства, улучшает обучение и формирование навыков общения, ухаживания. С окситоцином связывают чувство доверия и счастье даже при минимальном физическом контакте («слегка соприкоснувшись рукавами»); с вазопрессином – верность, ощущение избранности, «только ты», потребность быть рядом.
В итоге возникает эйфорическое влюбленное состояние мозга, которое формирует эмоциональный подъем, но разумной деятельности, конечно, мешает.
С помощью томографии показано, что серьезная, страстная влюбленность ухудшает функционирование лобной коры. Поведение влюбленного человека порой не очень адекватно, принимаемые им решения не самые лучшие.
Зато его захватывают положительные эмоции, его жизнь прекрасна!
Конкуренция любви (состояния влюбленности) и разумной деятельности на бытовом уровне достаточно очевидна. Она определяется тем, что нужно в осознанный и расчетливый мозг все-таки «впихнуть» привязанность и страсть, чтобы сформировать семью, чтобы появились дети. Без влюбленности это плохо получается, и эволюция именно так эту проблему решила.
Важная ремарка: положительные эмоции в состоянии влюбленности наш мозг генерирует, если считает, что очередной шаг, действие, событие, приближают к заветной цели – обладанию объектом привязанности. Если же все наоборот – возникают не менее впечатляющие «ураганы» негативных эмоций, обусловленные прежде всего спадом выработки серотонина. А тут уже и депрессия замаячила на горизонте (либо что-то еще похуже). Ясно ведь, что поведение крайне юных и неопытных в любви Ромео и Джульетты в конце пьесы трудно назвать нормальным…
Стратегии полового поведения: верность и ветреность
Итак, мы, в принципе, моногамные существа. То есть биологическая и социальная эволюция Homo sapiens привела именно к этому варианту. Не такому жесткому, конечно, как у прерийных полевок и других моногамных животных.
Впрочем, даже у полевок случаются казусы. Когда начали генетически сопоставлять потомство и родителей, оказалось, что в каждом четвертом выводке есть чужие детеныши (от другого «папы»). Про лебединую верность все знают, но у них чужие птенцы есть в каждом втором выводке. А в гареме морских слонов и морских котиков вообще 75 % детенышей – чужие. Потому что самец не может за десятками своих самок уследить – ему ведь еще нужно с конкурентами драться.
Если перейти к человеку, то, по данным довольно большого числа исследований, получается, что в среднем в семьях чужих детей около 3 %. Выявляется 3 % семей (в Мехико – 11 %), в которых растет ребенок и отец искренне считает, что это его отпрыск, а на самом деле – не его. Впрочем, если ревнивый муж инициирует установление отцовства, то, уже по юридической статистике, доля чужих детей возрастает до 30 %. Подозрения ревнивых мужей в одном случае из трех подтверждаются.
Откуда берутся научные статьи о «левых» детях? Представьте себе психолога или социолога, который ходит по домам и спрашивает: «Ваш муж действительно является отцом вашего ребенка?» Конечно, никто из «виновных» женщин правды не скажет, да еще и сковородкой по голове получите. Подобная информация анонимна, и она существует «благодаря» лейкемии.
Лейкемия – тяжелое онкологическое заболевание, и для ее лечения пациенту пересаживаются клетки донорского красного костного мозга. Сейчас во многих странах создаются соответствующие базы данных. Доброволец сдает свою ДНК на анализ (для этого достаточно ватной палочкой провести по щеке изнутри), и далее информация о нем попадает в базу, где записано, что его красный костный мозг имеет определенные параметры. Эти параметры в основном связаны с MHC-белками, про которые было сказано выше. В случае если нужен его вариант красного костного мозга (возможно, на другом конце планеты, ведь МНС-белки колоссально разнообразны), именно у него его возьмут, чтобы кому-то пересадить.
В результате у врачей собирается множество анализов ДНК, которые можно рассматривать с разных точек зрения. Целые семьи сдают такие анализы. А дальше приходит социолог с соответствующим официальным разрешением и говорит: «Можно я с вашей базой данных поработаю?» Скажем, семья номер 8264: папа, мама и трое детей. Посмотрим, детишки – они от этого папы или от кого другого?
Вот так набирается статистика по отцовству.
Верность в парах у млекопитающих существует, хотя она не очень для них типична. Рассмотрим нашу группу – человекообразных обезьян.
Гиббоны моногамны. Более того, они живут парой и защищают от других гиббонов свою территорию насмерть (похоже на прерийных полевок).
Орангутаны индивидуалисты. У самцов свои территории, у самок – свои. Территория самца перекрывается с территорией двух-трех самок. И каждой жене он вполне верен (похоже на тигриный вариант).
Гориллы – стайные животные. Вожак, при нем гарем и некоторое количество самцов низшего ранга, которым запрещено спариваться с самками, и они даже не пытаются. У горилл половая активность низкая: десять спариваний на одно зачатие – это совсем немного. Они достаточно редко этим занимаются…
Шимпанзе – самая близкая к нам группа человекообразных. Есть обыкновенные шимпанзе (Pan troglodytes) и боноб (Pan paniscus), последние поменьше, не такие мускулистые и более альтруистичные. Так вот, в обоих случаях все спариваются со всеми, хотя некая иерархия (самцовая прежде всего) у больших шимпанзе соблюдается. Спаривание у Pan troglodytes иногда используется для установления статуса; самки могут спариваться за еду. В целом у них приходится около 500 спариваний на зачатие. Но по сравнению с бонобо это просто мелочи.
Потому что бонобо решают все проблемы при помощи секса. «Что-то мне стало тревожно» – подошли друг к другу и спарились. «Прекрасный день, но что-то скучно» – опять спаривание. Если встретились две стаи на границе территорий, в случае обыкновенных шимпанзе произойдет серьезная драка. У бонобо же – сексуальная оргия, похожая, как пишут зоопсихологи, «на затянувшийся порнофильм» (3000 спариваний на зачатие).
У самок обезьян овуляция – это событие. И когда самка овулирует, это сразу заметно. У большинства видов меняется цвет значимых частей тела, например краснеют ягодицы, а у многих – физиономия. И вокруг все самцы даже без феромонов видят: «Вот она, звезда!»
У Homo sapiens мы наблюдаем редчайшую ситуацию – скрытую овуляцию. Если очень точными приборами измерять цвет лица женщины, то обнаруживается, что оно все же краснеет при овуляции, но рудиментарно, незначительно, и наш глаз этого не видит. Хотя есть масса работ, где показано, что во время овуляции поведение женщины становится все равно немного необычным. Она, даже если этого не осознает, выбирает более привлекательную одежду, тщательнее ухаживает за собой и т. д. Интересующимся этой темой рекомендуется почитать книгу английского биолога и журналиста Мэтта Ридли «Секс и эволюция человеческой природы»[27].
Но в любом случае наш вариант – моногамный, пара формируется надолго. В этом смысле Homo sapiens скорее напоминает не других человекообразных обезьян, а некоторых птиц, которые живут колониями.
Например, у ласточек-береговушек каждая пара занимает свою норку. Они там живут, выводят птенцов. Иногда, конечно, залетают «по ошибке» в соседнюю норку, но в принципе все равно живут своей семьей.
Вот такой моногамный вариант с небольшими хождениями «налево» – это и есть базовая человеческая стратегия полового поведения.
А раз моногамия, то партнеры очень сильно ориентированы друг на друга. Они вкладывают друг в друга массу энергии, ресурсов. Отсюда фатально появляется ревность: «Ты же практически моя собственность. Ты куда?»
Кстати, ласточки-береговушки тоже ужасно ревнивы. Стоит, например, самке надолго исчезнуть из поля зрения мужа, он начинает нервничать и издает специальный крик, услышав который все береговушки в окрестностях взлетают. Даже если у нее что-то было на стороне, в этот момент процесс прерывается. И самец немедленно спаривается с подругой, если она исчезала на какое-то время. Самка ласточки тоже, если самец, скажем, час не был с ней, устраивает скандал: «Ты где шлялся?» Все серьезно!
По сути, ревность сродни территориальному поведению: мое личное пространство теперь включает и этого человека. О программах защиты территории и связанной с ними агрессии мы еще поговорим в глае 8.
Моногамия Homo sapiens ведет к появлению полового отбора, реализуемого не только женщинами в отношении мужчин, но и мужчинами в отношении женщин. И «прихорашивание» прекрасной половины человечества – ответ на такой отбор. Ну и конечно, ревность в отношениях пары – практически фатальная составляющая, способная испортить даже самый замечательный брак.
В целом же половое поведение человека – это конкуренция моногамной и полигамной стратегий.
Полигамная более древняя. Действительно, и у мужчин, и у женщин есть поводы для поиска новых половых партнеров. Мужчин, как уже говорилось, привлекает молодость женщины, возможность завести большее количество потомства; женщин привлекает статус мужчины, что подразумевает возможность вырастить потомков «лучшего качества». С развитием цивилизации, различных сфер хозяйства более статусные мужчины получают возможность содержать нескольких жен, что во многих социумах приводит к появлению полигинии (узаконенного многоженства). Гораздо реже встречается полиандрия («многомужество»), например она существовала в Непале.
За полигамную стратегию – половые гормоны (андрогены, эстрогены), люлиберин, ряд гормонов гипофиза. За эволюционно более новую моногамную стратегию – окситоцин и вазопрессин, устойчивая привязанность, импринтинг, важность совместного длительного выращивания потомства, нормы морали (в христианстве, кстати, весьма жесткие).
В жизни каждого человека присутствует борьба этих стратегий. По анонимным опросам получается, что около 50 % мужчин изменяют хотя бы иногда своим супругам; в подобном же «нехорошем поведении» призналось 25 % женщин. Социологи, впрочем, обычно пишут, что цифры, скорее всего, несколько завышены в первом случае (мужское хвастовство) и занижены – во втором («один раз не считается»).
С другой стороны, оказывается, что в мужских гомосексуальных парах измен заметно больше, чем в женских. Поэтому будем считать, что определенная достоверность в приводимой статистике имеется. О деталях можно прочитать в книгах Аси Казанцевой «Кто бы мог подумать!»[28], а также Ларри Янга и Брайана Александера «Химия любви. Любовь, секс и наука влечения»[29].
Вывод: несмотря на все сложности, отношения полов и любовь – важнейшие источники положительных эмоций, радости и духовного роста человека на всех стадиях – от момента влюбленности до момента: «Жили долго, счастливо и умерли в один день».
Так что всем успехов в личной жизни!
Глава 7. Мозг: подражание. Быть похожим на других
Зачем и почему мы подражаем?
Подражание пронизывает жизнь каждого человека от рождения до самого конца. В этой главе мы будем разбираться, почему мы подражаем и что знаем о нейронных механизмах, на которых основано подражание.
Если вспомнить выделенные П. В. Симоновым три группы биологических потребностей, то окажется, что о подражании можно говорить даже не в одном, а в двух случаях.
Во-первых, мы обнаружим программы сопереживания внутри зоосоциальных (социальных) потребностей. Особо существуют программы переноса на себя эмоций, которые испытывает другое существо (эмпатия). Как правило, это близкое, родственное существо или хотя бы того же биологического вида. Возможно сопереживание и особям другого вида, но гораздо реже (у самых высокоразвитых животных). Это явление можно смело назвать эмоциональным подражанием.
Во-вторых, в потребностях саморазвития (потребностях, направленных в будущее) на уровне повторения поведенческих реакций тоже присутствуют подражательные программы, такие как делай, поступай, как родитель, как вожак или как «сосед» (другой член стаи или коллектива). Когда организмы на уровне движений имитируют друг друга, то часто непосредственная цель действия им неясна, но: «Другой так делает, наверное, это хорошо. Значит, и я так сделаю». Таким образом, подражание существует как на двигательном (мышечные реакции), так и на эмоциональном уровне (сопереживание).
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[[30] ] 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 (рис. 7.1).
Началось, как это часто бывает, почти со случайного события. Исследовательская группа Дж. Риззолатти работала с обзьянами, 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 F5 премоторной коры, которая отвечает за запуск комплекса мышечных сокращений, то есть за двигательную программу (рис. 7.1. вверху слева). 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.
Рис. 7.1. Слева: мозг с выделенной зоной F5. В зоне F5 лобной коры мозга макаки находятся зеркальные нейроны; они активируются, когда обезьяна берет изюм с тарелки (1, слева), а также когда изюм берет экспериментатор (2, слева). Это реакция на свое или чужое целенаправленное движение.
На правом рисунке показано, как зеркальный нейрон активируется, если обезьяна наблюдает за рукой человека, берущей предмет (1); аналогичное действие в отсутствие предмета почти не вызывает активации.
Если предмет находится за непрозрачным экраном и обезьяна знает об этом, то активация имеет место (3); но, если макака видела, что предмета нет, реакция отсутствует
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 F5 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 (рис. 7.1, внизу слева). 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 1996 году открыли зеркальные нейроны. Теперь все ждут, когда очередная Нобелевская премия по физиологии и медицине достанется Дж. Риззолатти.
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.
Один из самых простых и доступных изучению вариантов подражания – это звукоподражание. Когда одно существо издает некий звук, особи этого же вида, находящиеся рядом, слышат его и начинают звучать подобным образом. Такого рода явления можно наблюдать на уровне даже не очень сложных нервных систем (например, у насекомых, лягушек). Если кто-то слышал трели цикад в теплых странах, то знает, что после того, как один самец застрекотал, расположенные неподалеку насекомые реагируют на «песню» и в течение 1–2 секунд подхватывают ее. Затем включаются более удаленные, еще более удаленные… Поскольку каждая конкретная цикада не поет долго, то получается, что волна звука сначала нарастает, потом затихает, потом опять нарастает и так далее. Если цикад целая сосновая роща, все окружающие могут слышать этот явно синхронизированный и очень громкий шум.
Примерно так же квакают лягушки. Один самец заквакал – и все остальные тоже. Смысл этого действия (как и пения цикад, кузнечиков, зябликов, соловьев и других птиц) достаточно очевиден: звук привлекает самок. То есть чем громче лягушка-самец звучит, тем, соответственно, более удаленным самкам будет слышно, и они в большем количестве и быстрее прискачут. Кстати, у самцов лягушек существует определенная «справедливость»: в основном квакают те, кто в центре болота, а те, кто по периферии, спариваются с самками, а потом они меняются местами, то есть идет своеобразная «ротация». Таким способом увеличивается генетическое разнообразие популяции лягушек.
При подражании звуковой сигнал запускает реакцию, приводящую к появлению аналогичного сигнала.
Очень ярким примером звукоподражания является птичье пение. Переход от молчащего птичьего мозга к поющему происходит под влиянием гормонов и сезонных ритмов. Для очень многих видов птиц звучать крайне важно, это как территориальное поведение (способ обозначить свою территорию и «бесконтактно» конкурировать с другими самцами), так и ухаживание за самкой. Часть песни – врожденный навык, врожденное знание, но для того, чтобы песня стала качественной, птенцам нужно послушать мастера. Этим мастером, как правило, оказывается собственный папа.
Существует известный вопрос из школьных биологических олимпиад, попробуйте на него ответить. Если день за днем регистрировать интенсивность пения самцов зябликов или соловьев, то обнаруживаются два пика – один в момент закладки гнезда и появления первых яиц, а второй в момент вылета птенцов; зачем же самцы столь активно поют в момент вылета птенцов? Ответ: это мастер-классы для молодежи. Взрослые зяблики и соловьи поют, а молодежь внимательнейшим образом слушает, потому что им надо научиться искусству вокала (точнее, вокализации).
Звукоподражательная система мозга птиц оказалась очень удобной для изучения зеркальных нейронов. Потому что у птиц формирующиеся навыки пения «цепляются» за врожденные рефлекторные дуги. Значит, можно понять, где находятся зеркальные нейроны, и проанализировать, как проходят потоки информации, как идет обучение в тех или иных синапсах. Поэтому важным является изучение канареек, амадин, а тем более птиц, способных подражать очень качественно, таких как попугаи и врановые. При изучении работы их мозга появляется очень интересная и важная информация, во-первых, вообще о механизмах обучения и, во-вторых, о работе зеркальных нейронов.
Пение для птицы – очень важное событие, они настолько увлекаются этим процессом, что порой забывают обо всем на свете. Есть классическая орнитологическая фотография, когда самозабвенно поющий соловей сидит на пальце зоолога. Пернатый солист бывает настолько погружен в процесс, что можно тихо к нему подойти, потрогать его лапки, он с ноги на ногу переступит, переместится на ваш палец и будет продолжать петь.
На кафедре зоологии позвоночных МГУ читается обширный курс о поведении птиц, и в нем много внимания уделяется исследованиям вокализации. Например, тому, как возникает разнообразие диалектов пения зябликов Московской, Брянской и Ростовской областей. В каждом из этих случаев песни немного разные. Можно сказать, что у птиц есть определенные «культурные традиции». Сначала птенец слушает папу, и его зеркальные нейроны вовсю работают. Затем он поет сам, и те же зеркальные нейроны очень активны, сообщая: «Нам пока не очень удается правильно повторять». Дальше молодой самец вокализирует несколько лучше, тренируется и в конце концов он делает это настолько хорошо, что находит свою пару, может свить гнездо и сам стать отцом. А пока он не научился петь, на него никто не посмотрит: «Молод еще, тренируйся, пока не готов».
Важно отметить, что мозг птиц организован в значительной мере не так, как мозг млекопитающих, и многие его центры располагаются совсем не в тех областях. Птицы – далекая от нас линия эволюции, мы разошлись более 200 млн лет назад. Анатомия больших полушарий птиц совершенно иная, это отдельный нейрофизиологический мир. Но у них работает та же базовая нейросетевая логика, те же медиаторы и принципы обучения. И конечно, похожи многие стволовые структуры, в том числе центры потребностей. Поэтому мозг птиц активно изучается (рис. 7.2) и поведение птиц часто является моделью очень интересных феноменов из психической жизни человека, например освоения языковых навыков.
Для возникновения звукоподражания нужно, чтобы слуховой сигнал пришел сначала в продолговатый мозг и мост, где располагаются центры первичного восприятия звука. В продолговатом мозге и мосту также находятся центры, связанные с дыханием, движением языка, сокращением голосовых связок. В принципе простейшее звукоподражание можно сгенерировать уже на уровне стволовых структур, замыкая врожденные рефлекторные дуги.
Если вы когда-нибудь наблюдали за волнистыми попугайчиками, то, наверное, замечали, как они имитируют слуховой стимул. Достаточно просто издать какой-нибудь резкий звук, например стукнуть чайной ложечкой о чашку, и птичка тут же чирикает в ответ. У попугайчика такая реакция возникает почти мгновенно, и здесь задействованы только стволовые структуры.
Но для того, чтобы подражание попадало в цель, чтобы генерировался примерно такой же звук, который птица (например, попугайчик) услышала, без больших полушарий мозга не обойтись. Соответственно, есть высшие слуховые центры, которые детально анализируют сигнал, и высшие центры вокализации, обеспечивающие тонкое управление дыханием и мышцами гортани.
Птенцы многократно пробуют, перебирают варианты вокализаций, чтобы песня, которая получается «на выходе», соответствовала эталону. То есть собственная песня в высших центрах вокализации сравнивается с эталоном песни, который сохранился в памяти. Поэтому на первом этапе важно, чтобы у птенца эталон периодически подновлялся, чтобы папа подавал правильный пример. Потом, когда эталонная песня уже хорошо «записана», взрослеющему птенцу можно оперировать только памятью и с ней сравнивать свою песенку. Именно в больших полушариях находятся зеркальные нейроны, которые сопоставляют песню, хранящуюся в памяти молодого самца, с той, что у него вышла здесь и сейчас. Таким образом, исследования, проводимые на птицах, позволяют обнаружить и вполне наглядно изучать на более простом уровне принципы работы гораздо более сложного мозга человека.
Переходим к нервной системе Homo sapiens. Очевидно, что у нас тоже имеются врожденные рефлекторные дуги, обеспечивающие описанные выше процессы. Когда мы слышим звуковой сигнал, он попадает в первичный центр слуховой обработки, находящийся в продолговатом мозге и мосту. Тут же расположены ядра черепных нервов, управляющие голосовыми связками, дыханием, движением языка, нижней челюсти, и здесь возникает вокализация. На самом простом уровне человек может обойтись этим комплексом рефлексов, который можно наблюдать у хором плачущих в роддоме младенцев (см. рис. 7.2 внизу, сплошные стрелки).
Рис. 7.2. Вверху представлены рисунки мозга птицы непоющей (слева) и поющей (справа). Показано, как много областей активируется в ходе пения и использования принципа «эталона» (обозначения: nXIIts, Ram, rVRG, DM – стволовые структуры, обеспечивающие управление гортанью и дыханием; Field L – слуховая зона больших полушарий; HVC – высший вокальный центр, который через RA управляет пением; NIF, DLM, зона X, mMAN и lMAN – области, имеющие отношение к обучению «по эталону», их повреждение нарушает формирование пения у молодой птицы и не влияет на пение зрелого самца).
Внизу: диаграмма зон мозга человека, участвующих в звукоподражании и вокализации
Но, конечно, для полноценной голосовой реакции к процессу должна подключиться двигательная кора. То есть звуковой сигнал сначала должен уйти в слуховую кору, находящуюся в височной доле больших полушарий, а из нее в двигательную кору, расположенную в задней части лобной доли. Тогда двигательная кора, восприняв определенный паттерн звука, передаст сигнал на центры, непосредственно управляющие дыханием, голосовыми связками, и мы попытаемся воспроизвести звук (см. рис. 7.2 внизу, пунктирные стрелки).
Для людей звукоподражание является характерным в очень высокой степени. Понаблюдаем за группой детей (чем меньше возраст, тем лучше), гуляющей на детской площадке. Вокруг относительно тихо, и вдруг где-то за забором громко замяукала кошка. И вот уже вся группа мяукает! Детям интересно воспроизвести этот забавный звук. Новый, необычный слуховой образ тут же становится элементом игры, и звукоподражание («эхолалия») возникает практически мгновенно.
Любой из нас на реакции звукоподражания может поймать себя тысячу раз. У нас очень быстро включается: «Звучи, как сосед, почему бы нет!» Футбольные болельщики и любители хорового пения у костра с особым рвением это подтверждают. Как правило, только моторной коры тут уже не хватает. И когда надо повторить целую фразу или длинное сложное слово (например, «престидижитация»), слуховой сигнал перебрасывается в зону Брока – нижний задний угол лобной доли. Здесь находятся нейроны, которые отвечают не просто за отдельные фонемы, но за сборку фонем в словах. Зона Брока – место хранения двигательных программ, специфически связанных с речью. Она способна сама управлять моторной корой, от нее идут сигналы в поле 4. Получается, что для произнесения длинного слова надо в определенной последовательности совершить несколько более простых речевых реакций.
Помогает этому процессу зона Вернике, которая отвечает за узнавание слов. Чтобы не просто повторить слово, которое мы только что услышали, а наполнить его смыслом, сначала надо данное слово опознать и расшифровать, а это делает зона Вернике. Дальше дополнительные сигналы от этой области могут уходить к зоне Брока, что очень важно для нас, Homo sapiens (см. рис. 7.2 внизу, прерывистые стрелки).
Плюс к сказанному, если вы только что повторили определенное слово, вы его, следовательно, запомнили. Точнее, ваш гиппокамп, скорее всего, сделал это. И если удалось слово удачно проговорить, поясная извилина генерирует положительные эмоции: «Вот какие все молодцы! Хорошо зафиксировали и хорошо повторили!» А если вы сбились и сказали неправильно, поясная извилина выразит свое «фи» в виде отрицательных эмоций. Перечисленные только что центры, сравнивающие полученный результат с ожидаемым, задействованы при выполнении самых разных программ в самых разных системах. И конечно, при звукоподражании не обойтись без гиппокампа и поясной извилины (см. рис. 7.2 внизу, стрелки с обратными связями).
Помогает имитации, копированию слов и зрительная информация. Если слово очень сложное, мы внимательно следим за выражением лица говорящего, движениями его губ, дыханием, пытаясь поточнее воспроизвести звуки за счет визуального восприятия. Если надо повторить слово, например, из кхмерского или бушменского языка, никакая зона Брока в одиночку не справится: в этих языках есть фонемы, которые произносятся на вдохе!
Зеркальные нейроны и процесс обучения нейросетей
Итак, что же такое зеркальные нейроны?
Зеркальный нейрон – это клетка, которая активируется как при выполнении определенного действия, поведенческой программы, так и при наблюдении за выполнением аналогичного действия кем-то другим.
То есть зеркальные нейроны встроены не только в двигательные нейросети, но также имеют входы, ориентированные на внешние сенсорные потоки, поступающие в мозг сигналы, слуховые и зрительные раздражители. В случае птиц это может быть как чужая, так и своя песня.
У зеркального нейрона обезьяны, человека на выходе происходит передача сигналов к исполнительным нейронам премоторной и моторной коры. Входы и выходы зеркального нейрона могут быть врожденно заданы, но чаще формируются в результате обучения нейросетей и мозга в целом. Работ на зеркальных нейронах человека пока единицы; примером может служить статья Роя Мукемела и Исака Фрайда (Roy Mukamel, Itzhak Fried) с соавторами, опубликованная в 2010 году[31].
Одна и та же реакция может возникать тогда, когда сама обезьяна (или человек) захотела взять изюм и когда увидела, что сосед берет изюм. А если раньше потянуться за изюмом она не решалась, то, посмотрев несколько раз, как сосед это делает, вполне может тоже запустить подобную программу. То есть за счет «зеркального» механизма можно научить свою нейросеть новым программам, даже не реализуя их в полной мере, а просто смотря и хотя бы частично подражая. Это очень важно и, кроме того, вызывает дофаминовые положительные эмоции, поскольку связано с движением и новизной.
Кстати, у человекообразных обезьян, когда взрослый делает что-то интересное, подросток может подойти и издать специальный звук, который обозначает: «Я буду только смотреть. Я не буду тебе мешать, я буду только смотреть. Мне интересно, я хочу знать, как это делается». Взрослые обезьяны в этот момент иногда начинают даже действовать медленнее, чтобы показать подростку, как надо, например, правильно камнем разбивать орех. Более того, если подросток отвлекается, могут ему еще и оплеуху отвесить: «Раз уж пришел учиться, так учись, не бездельничай!»
Простые варианты подобных программ могут быть установлены врожденно. Например, подражательное высовывание языка. В кору больших полушарий, судя по всему, встроены соответствующие генетически заданные нейросети, управляющие собственной реакцией и обладающие «отзеркаливающими» входами. Получается, что как человеческий, так и обезьяний детеныш врожденно знают схему лица взрослого представителя своего вида. И когда соответствующий зрительный образ (высунутого языка) попадает в нужный центр моторный коры, сразу – раз! – детеныш так же высовывает язык. Но гораздо чаще подобные программы являются результатом дополнительного обучения. В итоге мы можем подражать очень сложным навыкам.
Подражание движениям
Если смотреть на братьев наших меньших, можно увидеть не только подражание вокализации звука, но и подражание самым разным движениям. Наиболее простой вариант – это двигаться вместе, перемещаться вместе. Стая саранчи это прекрасно умеет. Одна саранча взлетела – и за ней стая тоже взлетела, и, более того, все полетели в одном направлении.
Пресноводные рыбки Данио рерио (Zebrafish) являются модельными организмами для изучения такого типа поведения. Они обычно плавают стайкой, и каждая рыбка краем глаза, а еще с помощью органа боковой линии ощущает, где соседи и куда они плывут. Если одна рыбка повернула направо, то можно, соответственно, ожидать от остальных тоже правого поворота. То есть они показывают самый простой вариант подражания – вместе двигаться в стае. Это дает много преимуществ, потому что совместные движения стаи позволяют лучше находить пищу, обманывать, а иногда даже пугать хищника. Например, какой-то молодой барракуде может показаться, что приближается огромная рыба – она испугается и сбежит. А на самом деле это плывет плотная стая из множества маленьких анчоусов.
Итак, первый уровень – двигаться вместе. Но есть, конечно, и более специфические действия. Например, активно изучается хватание пищи для этих же рыбок Данио рерио. Если одна рыбка начинает хватать еду, то и другие рыбки тоже начинают это делать, причем даже порой еды нет, а движение запускается.
История из жизни. В одном доме держали трех небольших собак и кролика. Этот кролик, видимо, считал себя собакой. Когда кто-то приходил в гости и собаки, прибежав, начинали лаять, кролик тоже принимал участие: прыгал вокруг и беззвучно открывал рот синхронно с собаками. Вот такое интересное подражательное поведение!
Если посмотреть, как идет подражание движениям, которые для нас являются новыми, необычными, можно увидеть компоненты, характерные вообще для любого произвольного движения. У млекопитающих этим занимается лобная доля, причем в ее пределах выделяют три различающиеся по функциям области: ассоциативную кору, премоторную (поле 6) и моторную (поле 4) кору (рис 7.3).
Рис. 7.3. Процесс «разворачивания» двигательной программы в пределах лобных долей коры больших полушарий человека.
Выбор программы происходит в ассоциативной лобной коре, после чего сигнал передается в поле 6 (премоторная кора, программа превращается в комплекс параллельно и последовательно выполняемых движений), а затем – в поле 4 (моторная кора, движения преобразуются в наборы конкретных мышечных сокращений, после чего команды уходят к подкорковым моторным центрам). На последнем этапе важнейшую роль играет информация от системы мышечной чувствительности (передняя часть теменной доли).
В случае подражания чьим-либо движениям на всех этапах управляющие функции могут выполнять зрительные сигналы, поступающие из затылочной доли
Ассоциативная лобная кора вступает в игру первой и принимает решение. Например: «Я хочу взять этот предмет». Премоторная кора эту общую идею превращает в совокупность движений. Скажем, чтобы взять предмет, нужно поднять руку, разогнуть ее, разогнуть пальцы, потом согнуть пальцы. На третьем этапе сигналы от премоторной коры идут в самую заднюю часть лобной доли, в моторную кору. Нейроны поля 4 непосредственно взаимодействуют со спинным мозгом, мозжечком, дают конкретные команды конкретным мышцам. Скажем, даже поднять руку весьма непросто. При этом работают дельтовидная и трапециевидная мышцы, а в каждой из них – еще и отдельные группы мышечных клеток («двигательные единицы»). На этом этапе в реализации движения активно участвуют сигналы системы мышечной чувствительности.
Итак, сначала возникает идея движения, потом она превращается в совокупность относительно простых моторных компонентов, а потом каждый компонент «раскладывается» на совокупность конкретных мышечных сокращений. При этом сигналы последовательно распространяются спереди назад: ассоциативная лобная кора (3-й уровень) премоторная кора (2-й уровень) моторная кора (1-й уровень). Когда мы подражаем чему-то, наш мозг генерирует варианты двигательных программ, которые затрагивают все перечисленные уровни.
Первый уровень подражания. Например, мы увидели движение руки другого человека, гримасу или какую-то интересную позу и просто повторяем это движение как набор мышечных сокращений. В этом случае подражание идет прямо через моторную кору и, конечно, визуально контролируется.
Если нам нужна целая двигательная программа, скажем «Я вижу, как ты дотронулся до этого предмета, и я тоже так хочу сделать», здесь, скорее всего, будет задействована премоторная кора. В случае речедвигательных реакций с ней будет тесно взаимодействовать зона Брока. На втором уровне мы подражаем не конкретному одиночному движению, а двигательной программе в целом.
На третьем уровне мы подражаем глобальной цели. «Да, мне нужен такой же предмет». Скажем, лежащая на столе книга. «Но я не буду точно повторять твои движения, а, например, с другой стороны зайду и возьму не правой рукой, а левой, да еще из-за спины». Почему? Человеку может быть сложно, неудобно или просто скучно делать совсем так же, как кто-то другой. «Мне нет смысла подражать твоим движениям в точности. Но мне хочется подражать тебе в достижении цели».
Приведем в пример поведение выдр. Это очень активные и любопытные звери, им неинтересно делать точно так же, как другие. Если выдры плавают через обруч, то после того, как одна проплыла головой вперед, остальные обязательно испытают самые неожиданные способы: боком, с вывертом, хвостом вперед. Такое разнообразие движений их, очевидно, радует, и еще этим они показывают друг другу: «А я вот так могу!» При этом сохраняется общая цель программы, а вариации движений привносят новизну и яркие положительные эмоции.
Еще раз подчеркнем важность речевого подражания. Новорожденный, имитируя звуки, издаваемые взрослыми, использует все доступные средства, начиная, естественно, с самых простых. Мы наблюдаем, как младенец начинает с подражания фонемам, простейшим звукам «А», «У». Ребенку это интересно, он радуется. А взрослые, в свою очередь, проводят над колыбелькой массу времени, издавая занятные звуки. Когда на ваше «Бу-бу-бу» новорожденный тоже произнесет «Бу-бу-бу» – это будет счастье и для взрослого (для его нервной системы), и для ребенка (для другой нервной системы), потому что «заработало».
Но с таким же успехом маленький ребенок подражает и вашим движениям. Вы подняли руку – он поднял, вы покачали головой – и он покачал. Эта забавная игра тоже веселит мозг. Начинается подражание с простых, обычных движений, а дальше становится все сложнее и сложнее. Эта игра – «Сделай как я» – очень важна для формирования двигательных навыков и для переноса опыта.
Потому что сверхзадача подражания состоит в том, чтобы научиться не за счет собственных проб и ошибок, а перенять информацию у более зрелого, более знающего мозга.
Эту в высшей степени полезную возможность предоставляет развитая система зеркальных нейронов.
Классический пример срабатывания зеркальных нейронов – заражение зеванием. Когда кто-то зевает, находящемуся рядом человеку также хочется зевнуть. Вы наверняка это не раз наблюдали, да и сами включались в процесс.
Вот еще описания некоторых экспериментов. Обезьяна сама берет кубик и наблюдает за человеком, который делает то же самое. Во время движений, которые нацелены на кубик, нервные клетки в зоне F5 премоторной коры активируются. А при таком же движении, но «холостом» (без кубика), зеркальные нейроны не включаются. Важно, что, если кубик лежит на столе, но его закрыли ширмой, причем обезьяна его не видит, но знает, что он есть, зеркальные нейроны вновь активируются (см. рис. 7.1, справа).
Еще один эксперимент, имеющий отношение к глобальной цели. Обнаружены такие зеркальные нейроны, которые включаются, когда обезьяна берет изюм, чтобы его съесть. Если же она берет его, чтобы переложить в другую миску, данные нейроны не срабатывают. И эти же зеркальные нейроны активируются, когда обезьяна видит, что человек взял изюм, чтобы съесть, и «молчат», когда экспериментатор просто перекладывает изюм из одной миски в другую.
Зеркальные нейроны обнаруживаются на уровне моторной коры, премоторной коры, ассоциативной лобной коры. Они настолько распространены, что сейчас некоторые говорят: «А почему мы вообще эти зеркальные нейроны выделяем? Похоже, что их наличие – всеобщее свойство нейросетей». Тем не менее сам термин, конечно, имеет право на существование: красивая идея, красивое словосочетание – «зеркальные нейроны». Это позволяет выделить программы подражания как особый (и очень важный) аспект работы нашего мозга.
Опишем еще одну ситуацию. Если я как лектор подниму руку и попрошу наблюдающий за мной зал сделать то же самое как можно быстрее, то большинство слушателей поднимает зеркальную руку. Почему? Тут дело в конкретных особенностях строения нашего мозга. Если я поднял левую руку, «картинка» об этом попадает в правое поле зрения слушателей и, значит, на левые половины их сетчаток. За счет перекреста зрительных нервов информация окажется в левом полушарии. А левое полушарие управляет правой рукой и, соответственно, слушатель поднимает правую руку. Все это происходит, когда реагировать необходимо максимально оперативно и не хватает времени подумать, а что же, собственно, означает «Сделать то же самое…».
Теперь задачка посложнее. Экспериментатор совершает некоторое целенаправленное действие, например левой рукой дотрагивается до правого уха, а испытуемые должны быстро повторить. Если для наблюдателя важна именно цель – дотронуться до уха, то он вполне способен сделать это кратчайшим путем: той же рукой. В данном случае мы видим, что у части испытуемых подражание идет не на уровне параметров движения, а на уровне цели.
Еще один пример. Экспериментатор из положения сидя нажимает на большую белую кнопку, расположенную на столе, лбом. Как испытуемые повторяют его движение? Если руки экспериментатора видны, то они тоже нажимают кнопку лбом, повторяя движение. А если руки «эталона» спрятаны под накидкой или под столом, то многие нажимают на кнопку рукой. То есть вновь достигают той же цели другим способом. Понятно, что в каждой из этих ситуаций работают разные типы зеркальных нейронов. Выбор их зависит от изначального настроя («предустановки») мозга испытуемого. Дети, кстати, чаще взрослых выбирают здесь вариант «цели»; взрослые же более скрупулезно следуют инструкциям экспериментатора повторять движение.
Читать бесплатно другие книги:
