За открытие зеркальных нейронов прочат Нобелевскую премию, поэтому если вы ещё не знаете, что это такое, вас ждёт увлекательное путешествие в мир нейробиологии!
Мы публикуем отрывок из главы «Мозг: подражание. Быть похожим на других».
Серьёзные 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 её 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 врождённых поведенческих программ и появилась она гораздо раньше, чем вид Homo sapiens. Учёные 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 ещё 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 ребёнок 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 врождённые 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 отдёргивание 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 неё тоже работают прекрасно. Эксперименты проводили с новорожденными обезьянками, которые совсем недавно появились на свет, и учёные 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 ведёт, 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. Джакомо 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 Джакомо Риззолатти работала с обезьянами, специфическим интересом учёных 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.
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 ещё до того, как началось движение.
Потом в какой-то момент обезьяна с вживленными электродами ничего не делала, а экспериментатор, который стоял рядом, взял с её 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. 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 Джакомо Риззолатти.
Автор: Вячеслав Дубынин — доктор биологических наук, профессор МГУ и популяризатор науки. В своей книге он затрагивает вопросы нейробиологии и помогает читателям лучше узнать, как работает наш мозг и организм в целом.
