Загадки и отгадки зеркальных нейронов. Зеркальные нейроны: подражание – мощный инструмент обучения

Иллюстрация Gavin Potenza

В моей ленте Facebook зеркальные нейроны появились на этой неделе минимум четыре раза. Во вроде бы научных статьях, которые выкладывали друзья, ими объясняли воздействие медитации, почему одни люди счастливее других, работу нейромаркетинга при продажах и развитие детей. И тут я не удержалась и перевела эту статью Шэрон Бегли из журнала Mindful годичной давности – потому что мне близок подход срединного пути. И когда я вижу такой очевидный перекос в поступлении информации, хочется выровнять ситуацию и рассказать об альтернативной точке зрения. Расширить перспективу.

Предупреждая вопросы, автор статьи Шэрон Бегли (Sharon Begley) – старший научный корреспондент Reuters, а до этого она была научным редактором американского Neesweek. Кроме того, она соавтор книги “Как эмоции управляют мозгом” , которую написала совместно со знаменитым Ричардом Дэвидсоном, а также автор книги Train Your Mind, Change Your Brain , посвященной феномену нейропластичности. В США Бегли является одним из наиболее компетентных научных обозревателей, пишущих о нейронауке.

Перевод © Анастасия Гостева

В 1992 году ученые из Пармского университета в Италии объявили о волнующем открытии: определенные нейроны в премоторной коре головного мозга макак возбуждаются в двух совершенно разных ситуациях. В первом случае это происходит, когда обезьяны совершают определенное действие – например, тянутся за едой; во втором случае нейроны возбуждаются, когда макаки просто наблюдают за экспериментатором, совершающим это же действие.

До этого момента во всех учебниках по нейронауке было написано, что одни и те же клетки мозга могут активироваться либо в первом случае, либо во втором. Но никогда в обоих. Однако пармское открытие как будто бы демонстрировало, что “клетки в моторной системе возбуждаются и когда я совершаю действие, и когда я смотрю, как вы совершаете действие, – рассказывает нейроученый Марко Якобони (Marco Iacoboni) из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. – Раньше мы и подумать не могли, что мозг устроен таким образом”.

В 1996 году эти клетки получили свое интригующее название – “зеркальные нейроны”, которое отражало их способность активироваться в те моменты, когда макака не совершала действие, а только наблюдала его, “отзеркаливала”. Это было похоже на выстрел стартового пистолета в нейронаучном сообществе.

Открытие зеркальных нейронов – “это революция” в нашем понимании природы эмпатии и сотрудничества, утверждал один исследователь. Именно зеркальные нейроны были “главной движущей силой” в гигантском эволюционном скачке, который совершил мозг человекообразных, утверждал другой. Благодаря зеркальным нейронам “у нас появилась универсальная концептуальная основа, которая позволяет объяснить множество психических способностей, которые до настоящего момента оставались загадкой”, – заключал третий. И предлагал называть эти клетки “нейронами, которые создали цивилизацию”.

Другие ученые заявляли, что зеркальные нейроны дали толчок к развитию языка (у людей аналогом премоторной коры макак является центр Брока, который отвечает за нашу речь), а также способности людей догадываться о том, что думает или чувствует другой человек. Сбоями в работе зеркальных нейронов пытались объяснить аутизм, который характеризуется неспособностью человека воспринимать чувства и душевное состояние других людей.

Один из ученых даже попытался воззвать к действию зеркальных нейронов, чтобы объяснить, почему только дипломатические переговоры лицом к лицу дают реальные плоды. “Таким образом участники передают друг другу информацию, а также получают возможность глубоко сопереживать друг другу”, – утверждал он.

СМИ только подлили масла в огонь. Зеркальными нейронами стали объяснять все подряд – бескорыстный героизм, слезы во время кинопросмотра, а также тот факт, что больные чувствуют себя лучше, когда их навещают друзья и близкие.

И для некоторых нейроученых это было перебором. В 2010 году я присутствовала на ужине с представителями кафедры психологии в Калифорнийском университете в Дэвисе. И невинно поинтересовалась, что они думают о зеркальных нейронах. Судя по тому, как закатили глаза и переглянулись все присутствующие, я с равным успехом могла спросить их мнение о креационизме.

В 2012 году, когда число научных статей, посвященных зеркальным нейронам, достигло 800, Кристиан Джарретт (Christian Jarrett) из “Британского психологического общества” назвал их “самой фальшиво разрекламированной темой в нейронауке”.

А недавно Мортон Энн Гернсбахер (Morton Ann Gernsbacher) , профессор психологии и когнитивной нейронауки в университете Висконсина, сказала мне, что “теория зеркальных нейронов используется для объяснения множества явлений в психологии познания, но при этом не существует реальных научных данных, подтверждающих это”.

Попробуем отделить зерна от плевел.

Итак, есть ли у людей зеркальные нейроны? Учитывая то, насколько похож мозг человека и обезьяны, мы должны были бы их иметь. Но на данный момент не существует никаких четких доказательств того, что они существуют. Дело в том, что для этого потребовалось бы провести довольно строгий эксперимент – а именно, подключить электроды к конкретно выбранным нейронам в коре человека и следить за тем, что именно они возбуждаются и при совершении действия, и при наблюдении за тем же действием. Это слишком опасная процедура, и поэтому этические соображения не позволяют проводить ее на здоровых добровольцах.

Однако в 2010 году Якобони и его коллеги попытались обойти эту проблему при помощи хирургических операций, которые делаются больным эпилепсией и во время которых им временно имплантируют в мозг такие электроды. В результате были выявлены нейроны, которые возбуждались и тогда, когда пациенты наблюдали действие на экране компьютера, и когда они совершали хватающие движения или гримасничали.

К сожалению в исследовании принял участие только 21 человек, а его результаты не были подтверждены ни одной независимой группой исследователей. Кроме того, вероятные кандидаты в зеркальные нейроны оказались не в той зоне коры, где они находятся у макак, а в отделах мозга, связанных с памятью. В связи с этим возникло опасение, что возбуждение нейронов в момент действия и наблюдения за действием связано не с их “зеркальностью”, а просто с тем, что они входят в нейронный контур, задействованный в процессе вспоминания. В рецензии на это исследование от 2013 года говорится, что результаты “так и не предоставили убедительных доказательств” того, что у людей есть зеркальные нейроны.

Если все-таки допустить, что они у нас есть, то могут ли они быть причиной того, что люди способны чувствовать эмоции других людей и быть способными на эмпатию?

Будем рассуждать логически. Якобони сказал мне, что, вероятно, зеркальный контур, который активируется как в процессе наблюдения, так и в процессе совершения действия, должен быть встроен в нейронный контур, который “знает” цель данного действия, “так как действия всегда связаны с намерениями. Зеркальные нейроны активируют контуры значения или намерения изнутри. И это глубже, чем когнитивное понимание”.

Аналогичным образом, контур, который отвечает за улыбки, гримасы или любые другие эмоциональные проявления на нашем лице должен быть связан с контурами, которые кодируют соответствующие эмоции (именно поэтому мы чувствуем себя немного счастливее, когда улыбаемся). Так как зеркальный контур должен включаться тогда, когда мы видим, как кто-то гримасничает, это должно активировать контуры, ответственные за возникновение эмоций, когда гримасничаем мы. И вуаля: у нас в наличии механизм для настройки на чувства других людей.

Однако скептики замечают, что нам не нужно совершать какое-либо действие для того, чтобы понять, что делает или чувствует другой человек. Я прекрасно понимаю, что делает мой муж, когда он снимает накладку на розетку и вытаскивает провода, хотя мои моторные нейроны никогда не активировались в результате аналогичных действий.

“Мы способны понять множество действий и цели этих действий, хотя сами никогда их не совершали, – говорит Гернсбахер. – И существуют также люди, которые прекрасно могут расшифровать, какая эмоция стоит за тем или иным выражением лица, хотя сами они не способны на эти выражения из-за повреждений мозга или по другим причинам”.

Даже если у нас и есть зеркальные нейроны, они не являются необходимым условием для развития эмпатии или понимания работы мозга.

Есть большое количество научных работ, которые обещают “предоставить доказательства того, что именно дисфункция зеркальных нейронов ответственна за появление аутизма”, но лишь очень маленькое число этих работ было проверено и подтверждено независимыми исследователями. Еще более незначительное число работ смогло пройти жесткую проверку их методологии.

Например, в некоторых исследованиях связи аутизма с работой зеркальных нейронов использовались технологии наблюдения за активностью определенных зон головного мозга. Измерялась активность в этих зонах, когда люди с аутизмом сами совершали какие-то действия и когда они копировали действия, увиденные на картинке. При этом во время имитации изображения отдел мозга, где гипотетически должны находиться зеркальные нейроны, у аутистов был менее активен, чем у обычных людей из контрольной группы.

Но Гернсбахер и другие критики указывают, что не совсем ясно, какая связь между аутизмом и имитацией. “Есть большое число исследований, которые доказывают, что ни дети, ни взрослые с аутизмом не испытывают проблем с пониманием намерений или действий других людей, как должно было бы следовать из гипотезы о связи аутизма с нарушениями в работе зеркальных нейронов, – говорит Мортон Энн. – Ни одно исследование не смогло показать, что такая связь существует”.

Зеркальные нейроны и впрямь могли стать открытием, которое полностью меняет научную парадигму. Человеческому мозгу свойственно проявлять энтузиазм по поводу разных крутых частей, из которых он состоит. А идея, что какой-то из этих элементов предлагает простое и элегантное решение множества нейронаучных загадок и объясняет, что же делает нас людьми, выглядит особенно привлекательной.

Но даже если окажется, что у нас нет этих модных зеркальных нейронов, мы не станем от этого менее способны на эмпатию. Просто у нас по-прежнему не будет легкого неврологического объяснения механизма эмпатии.

В будущем социологи получат немало удовольствия, изучая, как зеркальные нейроны стали частью популярной культуры, несмотря на скептическое отношение нейроученых. Это прекрасный пример того, как научная идея захватывает умы, и вот ее уже невозможно засунуть обратно в ящик Пандоры.

Зеркальные нейроны были открыты в 1996 году Джакомо Риццолатти, Леонардо Фогасси и Витторией Галлесего при регистрации активности мозга обезьян, выполняющих определенные действия, направленные на достижение цели.

Зеркальные нейроны – это группа нервных клеток, связанных с определенным эмпатическим, социальным и имитационным поведением. Неправильная работа центров головного мозга, в которых образуются зеркальные нейроны, может быть одной из причин расстройств в спектра аутизма .

Что такое зеркальные нейроны

Зеркальные нейроны – это группа нервных клеток или нейронов, которые становятся активными во время определенной активности, а также во время наблюдения за другим человеком, предпринимающим эту активность.

Наблюдаемые действия стимулируют рефлекторную нервную систему мозга , так же, как если человек сам выполнял эту деятельность. Можно утверждать, что наблюдатель активирует тот же набор нейронов, который становится активным во время собственной работы.

Например, зеркальные нейроны несут прямую ответственность за побуждение к зеву , когда вы видите другого зевающего человека. Кроме того, они предоставляют возможность новорожденным подражать движениям, выполняемым взрослыми воспитателями.

Энтузиасты зеркальных нейронов утверждают, что их тренировка может улучшить образовательные достижения учащихся .

Активация зеркальных нейронов определяется не наблюдением каждого случайного движения, а его целесообразностью. Она начинается, когда вы имеете дело с взаимодействием между действующим исполнителем и его объектом.

Зеркальные нейроны начинают функционировать уже в период внутриутробного развития, и их активность лежит в основе связи между зародышем и матерью. Это тип клеток расположен в двигательной коре, локализующейся в лобной доле мозга , вблизи области, связанной с развитием языка.

Зеркальные нейроны и эмпатия

Зеркальные нейроны связаны не только с имитационным поведением, но и с эмпатическим и социальным поведением. Они позволяют лучше понять собеседника, почувствовать эмоции, которые он испытывает, и даже, по мнению некоторых, предсказывать намерения.

Зеркальные нейроны считаются основой эмпатии. Они формируют образ печали на вашем лице, когда мы видим, как кто-то плачет, или улыбку , когда счастье исходит от другого человека. Они протягивают руку помощи перед лицом проблем других людей. Они позволяют создавать, так называемую, s-идентичность или идентичность с другими .

Благодаря зеркальным нейронам, формируется сочувствие, которое существенным образом влияет на установление и поддержание межличностных отношений, пробуждает уверенность в себе, повышает открытость миру и умение управлять людьми, улучшает качество работы в группе и умение конструктивного разрешения кризисов.

Некоторые ученые называют их «нейронами, которые сформировали цивилизацию».

Зеркальные нейроны и аутизм

Зеркальные нейроны и аутизм – это весьма интригующая зависимость. Часть исследователей неисправностей этих нервных клеток видит в этом причины аутизма и даже шизофрении .

Они утверждают, что из-за сбоя в работе системы зеркальных нейронов человек с расстройствами аутистического спектра проявляет дефицит вербального общения .

Это также может объяснять неспособность больных аутизмом к оценке намерений других людей. Зеркальные нейроны отвечают за социальные навыки, которыми люди с аутизмом не обладают или обладают в ограниченной степени. Это взгляд называется «гипотезой разбитых зеркал».

Что такое миф зеркальных нейронов

Чудесные свойства зеркальных нейронов оказались большим мифом. Много интересной информации на эту тему можно найти в книге под названием «Миф зеркальных нейронов» – Грегори Хикока – специалиста в области неврологии.

Он утверждает, что зеркальные нейроны являются одной из самых перерекламированных идей в психологии. Кроме того, указывает как на недостатки исследований, проводимых в этой сфере, так и на их неправильную интерпретацию. Исследователь не сомневается в существовании зеркальных нейронов, но призывает не преувеличивать их функционального значения.

Хикок критикует классическую теорию зеркальных нейронов, которая связывает их с целенаправленностью действия . Он считает, что только исполнитель действия знает, что какова цель его действий. Кроме того, одно и то же действие может означать нечто совершенно иное в зависимости от ситуации (контекст, в котором оно выполняется) или человека. Например, чашку можно схватить с намерением выпить кофе, дать кому-то другому или плеснуть в лицо.

Затем исследователь указывает на сомнения с точки зрения вовлечения зеркальных нейронов в понимание речи , что основано на способности подражания движениям. Считает, что способность выполнения движений, связанных с речью, не требуется для общения. В подтверждение этого в качестве основного примера дается общение людей с ДЦП с помощью методов альтернативной коммуникации.

Загадки нашего мозга с трудом поддаются изучению. Ученые всего мира десятилетиями самоотверженно бьются над их разрешением. И по их же признанию, когда отгадка уже кажется совсем близкой, вдруг все рушится, и ответ ускользает. Ученые вновь начинают исследования, запускают серии экспериментов, ломают копья в научных дискуссиях, жертвуют для науки всем, чтобы… чтобы потрогать ветер.

Как сказал один профессор, американский нейрофизиолог Джозеф Боген: пытаться понять, как действует сознание или найти сознание, все равно, что пытаться найти и потрогать ветер. Ветер никто не видит, но очевидны результаты его деятельности.

Однако бесстрашные ученые умы продолжают бороться. То одна, то другая теория сотрясает научный мир. И появляется надежда узнать, как же работает наш мозг. Кстати, если выложить в длину все нейроны мозга одного человека, получится 2,8 млн км или 68 раз вокруг земли.

Одно из ярчайших и значимых открытий в области нейробиологии последнего времени принадлежит группе итальянских ученых Пармского Университета, которые выделили в коре головного мозга приматов определенные нейроны, которые становились активными не только при совершении подопытными животными заданных действий, но и при наблюдении, как эти действия выполняет другая особь. Эти нейроны получили название — зеркальные.

Через некоторое время другие ученые утверждали, что подобные клетки обнаружены и у человека. Интерес к открытию не только не ослабевает, но нарастает с каждым годом.

Зеркальные нейроны можно рассматривать, как некоторые переключатели поведения, находящиеся в ассоциативных зонах коры больших полушарий и связывающие сенсорные и моторные отделы. Предполагаемы функции зеркальных нейронов следующие:

В некоторых отделах нервной системы высших животных есть зеркальные нейроны, которые активны и при движении, и при наблюдении этого же движения, выполняемого другой особью

Они активны во время подражания.

Оказывается, что нейрофизиологический уровень подражания — это группа клеток в нескольких областях коры мозга, развивающихся, по-видимому, с рождения. Через подражание были вовлечены в эти исследования следующие явления и проблемы:

Эмпатия как способность понимать эмоции других путём сопереживания;

Язык и речь человека и других животных, особенно, жестовые гипотезы глоттогенеза;

Theory of mind (или понимание чужого сознания, или модель психического, или теория намерений, или макиавеллевский интеллект) — конструкт, описывающий способность понимать психическое содержание других индивидуумов;

Аутизм, одним из симптомов которого считается отсутствие или нарушение понимания чужого сознания и эмпатии (гипотеза, что аутизм полностью объясняется нарушениями функционирования зеркальных нейронов не подтверждается);

Общественная жизнь животных, в том числе человека, как предмет этологии и социобиологии;

Актёрское мастерство и гуманитарные исследования, предполагающие метод вчувствования;

Общее развитие культуры и цивилизации через подражание.

Есть множество разных взглядов на зеркальные нейроны и их значение. Ряд ученых называют их «нейронами Далай-ламы» или «нейронами Ганди». Они считают, что способность к эмпатии заложена в людях на уровне механизмов работы мозга. И это отличные новости, потому что многие годы ученые твердили: мы зациклены на себе, мы индивидуалисты, борющиеся за выживание, мы себялюбивые и эгоистичные. А теперь в головном мозге обнаружена система, существование которой предполагает, что эволюция снабдила людей механизмом, позволяющим им понимать друг друга наипростейшим образом.

И в связи с этим в неврологии проснулся большой интерес к восточной философии, потому что открытия последнего времени вполне вписываются в ее представления. Западный мир никогда не понимал идею всеобщей взаимосвязанности. А открытие зеркальных нейронов как раз подтверждает, что мозг одного человека связан с мозгом другого.

Последние исследования выявили существование фактов немедленного понимания - понимания, которое не проходит через цепь умозаключений: испытуемый как бы напрямую понимает смысл действий другого человека и его намерения. На простом примере можно констатировать, что в зависимости от того, смотрим мы на чашку с намерением выпить ее содержимое или смотрим на нее, собираясь ее вымыть, будут задействованы различные части нашего мозга.

В конце концов, эти зеркальные нейроны могли бы объяснить то, что называют интуицией, чудесным угадыванием мыслей, намерений, желаний.

На практике знания о зеркальных нейронах начинают применяться в различных областях.

Например, в маркетинге продаж. В рекламных роликах добиваются того, чтобы вызвать в человеке волнение. Когда вы открываете то, что хотите открыть, то испытываете волнение. Когда за вас это делает актер в рекламе - вы тоже испытываете волнение. Рецепт прост: сделайте людей счастливыми и взволнованными, и они будут слушать вас с большим интересом; хотите, чтобы люди купили ваш продукт, до конца видео нужно пройти все этапы продаж. Чтобы влиять на людей нужно подобрать правильные слова, сформировать правильные мысли, которые приведут к правильным (т.е. нужным продавцу) действиям. Но не нужно пугаться, нашими мозгами сложно манипулировать. Или, скажем так, удается это совсем немногим. И пресловутую свободу воли никто не отменял и не выдал безоговорочных рекомендаций по ее преодолению. Здесь будет уместным высказать предположение, что наш мозг все-таки в большинстве случаев способен отличить оригинал от фальшивки, касается то предметов, слов, звуков или отношений.

В пользу чего говорят и результаты еще одних недавних исследований американских ученых. Были выявлены с помощью МРТ ключевые аспекты музыкального произведения, которые вызывают эмоциональный отклик в головном мозге.

На добровольцах испытывали «живое» исполнение этюда Фредерика Шопена в ми-мажоре (Op. 10, No. 3) и синтезированное на компьютере.

Обе версии имели одни и те же музыкальные элементы — мелодию, гармонию, ритм, а также средний темп и громкость. И даже были записаны с помощью одного и того же инструмента. «Автоматический» вариант, однако, был лишен особенностей человеческого исполнения — той выразительности, которая достигается динамическим изменением темпа и громкости. Пианисты нарочно прибегают к этим приемам, чтобы вызвать эмоциональную реакцию у слушателя. Эксперимент проходил в три этапа. Сначала добровольцы описывали свои эмоции во время прослушивания обеих версий с помощью специальной программы, затем ложились под сканер и просто слушали, после чего снова выполняли задание на выражение эмоций. Результаты сравнивались по двум параметрам: восприятие «живого» и «искусственного» исполнения; восприятие опытными (хористы и участники любительских ансамблей) и неопытными слушателями. В итоге подтвердилось предположение о том, что квалифицированный пианист и впрямь способен вызывать своей игрой неподдельные эмоции, то есть активацию мозговых центров, связанных с наградой. Любопытно, что при наблюдении в реальном времени была зафиксирована активация зеркальных нейронов. Учёные полагают, что в данном случае зеркальные нейроны отвечают за эмоциональный отклик, за сочувствие, которое вызывает музыка у слушателя. Получается не только музыка сама по себе, но музыка, эмоционально заряженная, способна вызвать эмоциональный отклик.

Еще одна молодая научная дисциплина использует достижения по зеркальным нейронам — нейроэстетика, которая объединила методы исследования двух наук - гуманитарной и естественной — эстетики и нейрофизиологии. Согласно положениям нейроэстетики, произведения искусства и литературы черпают существенную часть своих эстетических смыслов в эмоционально-чувственном опыте наблюдателя, который они воскрешают в его памяти. Красота природы существует не в самой природе, а в сознании человека: чувственный образ предмета состоит из субъективных ощущений наблюдателя, из спроецированных вовне душевных состояний. Соотношения между образом предмета и закрепленными в памяти ассоциациями культурного и эмоционального опыта реализуются с помощью зеркальных нейронов головного мозга. В прекрасном должно присутствовать определенное соотношение хаоса и порядка, традиционности и новизны. Согласно нейроэстетике, красота есть отклонение от «уже принятого», нарушение зафиксированной в подсознании нормы, неожиданность, радостное открытие.

Пожалуй, самым красивым и адекватным применением знаний о зеркальных нейронах стало современное освещение выставки живописных полотен Лоренцо Лотто в Риме в 2012 году. Необычность экспозиции и освещения можно оценить даже на фотографии.

Продвинутые светодизайнеры использовали достижения науки и техники. За основу было взято понятие эмпатии, она рассматривается как необходимый фактор при наблюдении живописных произведений. Система освещения выставки Л. Лотто помогает наблюдателю чувствовать себя также, как художник во время творческого процесса, проникаясь эмоциями её действующих лиц и даже становясь участником происходящего. В концепции светодизайнеров содержится та мысль, что глаза видят, мозг распознаёт и перерабатывает увиденное в визуальный образ. Это может означать, что некоторый объем информации остаётся зрительно не воспринятым, и тогда мозг автоматически дополняет этот «пробел». Данная теория была переведена на технический язык и интегрирована в функциональную осветительную систему. Мозг реагирует на факт отсутствия в излучении светильников нескольких узких спектральных полос и непроизвольно заполняет «тёмные места» с отсутствующей информацией для того, чтобы оптимизировать восприятие рассматриваемого изображения. Тогда в мозгу и возникает представление о трехмерности картины, её персонажей и деталей. Таким образом, объемное восприятие плоской картины - это процесс, происходящий на нейрональном уровне. Лотто - гениальный живописец итальянского Возрождения. Специальное освещение экспозиции его работ лишь помогло зрителю оценить художника по достоинству, но ни в коем случае не имитировало его гениальность.

Благовещение (Pinacoteca Communale, Реканати)

Будем надеяться, что здесь работает принцип отличия с помощью зеркальных нейронов «настоящего» от «подделки», что зеркальные нейроны дают эмоциональный отклик лишь на что-то стоящее, а не на пустышку, даже если она подается в роскошной обертке. Выставка прошла с большим успехом, произвела фурор. Когда картины вернулись в места своего постоянного пребывания, президент Италии распорядился, чтобы они были освещены именно так, как это было в Риме.

Безусловно, зеркальные нейроны - это захватывающее и удивительное открытие, но делать какие-то окончательные выводы еще слишком рано, большинство исследований этих клеток не проводилось на людях. Путь к пониманию только начался. Удастся ли кому-то схватить ветер? Время покажет.

Если вы увидите, как человек ест лимон, в вашем мозгу автоматически задействуются те же участки головного мозга, как если бы вы действительно ели лимон. В результате вы даже можете почувствовать его вкус и поморщить лицо от такого кислого фрукта. Все это случается благодаря наличию зеркальных нейронов в головном мозге, способствующих проявлению понимания и сочувствия другим людям. Однако этим их функции не ограничиваются.

Теория зеркальных нейронов

В начале 1990-х годов ученый мир заговорил о новом открытии в нейробиологии. Итальянский нейробиолог Дж. Риццолатти открыл, так называемые, зеркальные нейроны. В ходе работы исследовательской группы под его руководством, использовался метод регистрации ответных реакций отдельных нервных клеток. Результаты оказались удивительными.

Было установлено, что во время совершения человеком каких-либо действий и во время наблюдения за тем, как эти действия совершает кто-то другой, одинаковым образом активируются одни и те же нейроны головного мозга. В этом и состоит уникальная особенность зеркальных нейронов.

Таким образом, были заложены основы для их дальнейшего изучения. На сегодняшний день они стали одним из наиболее популярных объектов исследований в нейронауке. В 2000-х годах зеркальными нейронами заинтересовались и лингвисты. Ученые увидели в них возможное объяснение давнего вопроса о том, каким образом осуществляется освоение языка.

Функции

В.В. Косоногов в своей работе "Зеркальные нейроны: краткий научный обзор" освещает результаты исследований в данной области. В том числе автор затрагивает тему динамики воззрений на функции изучаемой группы нейронов. Первые определения функций зеркальных нейронов были очевидными - активность во время подражания. Позже стали появляться новые гипотезы, которые связывали данное открытие с целым рядом насущных проблем современных биологических и гуманитарных дисциплин.

Как оказалось, нейрофизиологический уровень подражания обусловлен группой клеток, расположенных в нескольких областях коры головного мозга, и развивающихся, вероятнее всего, с рождения. Через подражание в эти исследования были вовлечены такие явления и проблемы, как:

• эмпатия, под которой понимается способность понимать чувства и эмоции других людей и сопереживать им;
• язык и речь человека;
• понимание чужого сознания;
• актерское мастерство, предполагающее вживание в роль;
• конструкт, описывающий способности к пониманию психического содержания других индивидов;
• аутизм;
• развитие социокультуры, осуществляемое через подражание.

Подражание

Под подражанием понимается воспроизведение индивидом поведения, действий, движений другого индивида. Научение посредством подражания или, так называемое, "имитационное научение", предполагает индивидуальное формирование новых моделей и форм поведения, но только за счет одного лишь непосредственного восприятия действий других.

В данном контексте очень велико влияние зеркальных нейронов на поведение детей. Ведь подражанию отводится ключевая роль в приобретении социальных, коммуникативных и моторных навыков. Многие современные ученые, например, В. Рамачандран и Л. Оберман, придают очень большое значение подражанию, как важной составляющей процесса общественного и научно-технического развития.

Переключатели поведения

Зеркальные нейроны, по мнению В.В. Косоногова, можно рассматривать в качестве неких переключателей поведения, которые находятся в ассоциативных зонах коры больших полушарий и связывают между собой моторные и сенсорные отделы.

Когда человек воспринимает действие, совершаемое другим индивидом, то определенная группа нейронов, расположенных в сенсорных отделах, возбуждается. Причем, возбуждается она по определенному рисунку, который свойственен именно этому действию. Далее происходит реакция между слоями зеркальных нейронов, в результате чего активизируется определенная группа моторных нейронов коры и осуществляется подражание.

Эмпатия

В переводе с греческого языка "эмпатия" означает "сопереживание". Под этим термином понимают эмоциональную отзывчивость одного индивида на переживания другого. В процессе сопереживая, человек ощущает чувства идентичные наблюдаемым. Эмпатия может проявляться не только в отношении к наблюдаемым либо воображаемым чувствам других людей, но и к переживаниям героев различных художественных произведений, театральных постановок, кино.

Эмпатия играет фундаментальную роль в социальной жизни, поскольку обеспечивает понимание и разделение чувств, целей и потребностей одного индивида другим. В некотором смысле, эмпатия - это составляющая процесса понимания чужого сознания. Это означает, что во многом она схожа с подражанием.

И все же нейробиология эмпатии весьма отлична от нейробиологии подражания в общем его смысле. Отличие это связано с тем, что в первом случае большую роль играют отделы головного мозга, которые традиционно связываются с эмоциями. Очень обобщенно можно говорить о том, что нейроанатомическая основа эмпатии представляет собой систему зеркальных нейронов и лимбическую систему, при этом особое внимание ученые уделяют миндалевидному телу и островку.

Речь

Многие ученые полагают, что в процессе эволюции человека речь возникла на основе подражания различным звукам и жестам. Речь человека, по их мнению, опосредована системой зеркальных нейронов, обнаруженных в зоне Брока человеческого головного мозга. Традиционно она связывается с речью.

Зеркальные нейроны позволяют людям подражать друг другу и, вероятно, понимать еле уловимые движения губ и языка других. Это дает толчок для эволюционного развития языковых способностей. На поведенческом уровне речь можно рассматривать как сложнейшую способностью к оперативному созданию двигательных программ для артикуляционных органов.

Таким образом, с помощью зеркальных нейронов мозга через процесс подражания человек учится говорить и понимать речь. Нарушение работы этих нейронов может приводить к различного рода психическим расстройствам, связанным с проблемами в речи, в том числе и к аутизму.

Понимание мыслей других людей

Под термином "понимание чужого сознания" учеными подразумевается способность человека делать выводы обо всем наборе его психических состояний, которые выступают причиной его действий и поступков. К таким состояниям можно отнести следующие: намерения, желания, надежды, эмоции, являющиеся причиной поступков другого индивида.

Таким образом, понимание чужого сознания - это способность человека отражать сознание других людей. Способность к пониманию намерений, связанных с действиями других, является фундаментальным компонентом в рамках социального поведения.

На сегодняшний день на понимании чужого сознания, обусловленного зеркальными нейронами, в психологии строятся объяснения механизмов обучения, развития мышления человека и его способностей к взаимодействию в социуме, а также хороших актерских способностей.

Аутизм или искаженное психическое развитие

В настоящее время многие ученые, которые занимаются исследованием проблемы аутизма, склонны отводить большую роль в симптоматике данного заболевания участию системы зеркальных нейронов мозга.

Как правило, на поведенческом уровне аутизм характеризуют через затруднения, возникающие во время социальных контактов, неспособность к пониманию и использованию вербальных и невербальных способов коммуникации, отставание в ходе школьного обучения, непонимание метафорического смысла слов и предложений.

Эти симптомы также дополняют дисфункции мозговой репрезентации действий других индивидов, подражания, эмпатии, понимания чужого сознания. Эти способности являются последовательными звеньями одной цепочки и служат обеспечением социального взаимодействия между людьми.

В. Рамачандран и Л. Оберман, рассматривая в качестве причины аутизма нарушения функций недавно открытой зеркальной системы мозга, говорят о возможности открытия новых подходов к диагностике и лечению данного расстройства.

Как починить "сломанные зеркала"

Что происходит в случае повреждения самих зеркальных нейронов? Как пишет В.В. Косоногов, массово повредить эти нейроны не так-то просто, поскольку они распределены по всей коре головного мозга.

Например, если человек пережил инсульт, то у него повреждается лишь некоторая часть таких нейронов. Другой пример, когда у человека случилось повреждение левой части мозга, то он порой не в состоянии понимать действия других людей.

Наиболее серьезные повреждения зеркальных нейронов мозга связывают с генетическими нарушениями. И чаще всего, такое случается при постановке диагноза аутизм.

Из-за того, что в мозге аутистов "сломан" механизм отражения эмоций и действий окружающих, они утрачивают способность понимать, что делают другие. Они не могут проявить сочувствие, так как не могут испытывать подобных эмоций при виде радости или печали. Все это для них чуждо, не знакомо и может даже пугать. Поэтому аутисты пытаются скрыться и избежать общения.

По мнению ученых, существует возможность наиболее полноценного восстановления детей-аутистов, если заниматься этим в очень раннем возрасте. На самых первых этапах они рекомендуют проявлять огромную сентиментальность и чувствительность при взаимодействии с такими детьми.

Таким образом, мама и специалист должны обеспечить максимальный социальный и тактильный контакт с ребенком. Это необходимо в целях развития моторных и эмоциональных навыков. Очень важны игры с ребенком, но только не соревновательные, а такие, где успех наступает лишь при совместных усилиях. Так ребенок со временем сможет понять, что быть вместе с кем-то - это совсем не страшно, и даже, наоборот, важно и полезно.

Нейробика

Американские нейробиолог Л. Кац и писатель М. Рубин придумали методику для тренировки мозга - нейробику, которую предложили миру посредством своей книги "Фитнес для ума". Авторы предлагают 83 забавных упражнения, способствующих улучшению памяти и развитию интеллектуальных способностей. Выбрав из них понравившиеся, можно сразу приступать к тренировкам.

В основе нейробики лежит задача активизации новых нейронных путей. Когда человеку приходится выполнять одну и ту же рутинную работу, ему становится трудно сосредоточиться на чем-то новом. Концентрация его внимания падает, память начинает ослабевать.

А вот если делать ежедневные дела не на привычном автопилоте, а каким-нибудь неожиданным, пусть даже несколько сумбурным способом, то мозг настроится на выстраивание свежих связей между нервными клетками и восстановление их в случае, если они были утеряны.

Веселые упражнения

В качестве примеров упражнений для развития зеркальных нейронов, направленных на усиление концентрации внимания, улучшение памяти и интеллекта, можно привести следующие незатейливые приемы, имеющие тем не менее научное обоснование:

• Постараться стать амбидекстером. Это значит повышать включенность левой руки правшам, и правой - левшам.
• Осваивать и развивать новые навыки и способности.
• Примерять разные образы, менять имидж.
• Делать перестановки дома, менять интерьер.
• Заучивать шутки и анекдоты, придумывать интересные истории и использовать их в разговоре.

Рутина и привычки усыпляют мозг. Новизна, напротив, оказывает стимулирующее воздействие на сенсорные входы мозга, и способствует более яркому восприятию жизни, делает ее более красочной и запоминающейся.

Физические упражнения

На активность мозга существенное влияние также оказывают и традиционные физические нагрузки. Исследователями Иллинойского университета США под руководством А. Крамера было обнаружено, что регулярная умеренная физическая нагрузка способствует увеличению объема коры головного мозга человека во фронтальной и париетальных областях. Эти области мозга отвечают за оперативную память, внимание и его переключение.

Согласно мнению ученых, для этого еженедельно необходимы 150 минут умеренной или 75 минут высокой физической нагрузки, и в дополнение к этому ежедневные пешие прогулки не менее 500 метров.

Как мысли ставят больных на ноги

Как отмечает Дж. Риццолатти, современные научные исследования зеркальных нейронов направлены на практическое применение получаемых данных. Внедрение новых знаний уже успешно осуществляется в различных сферах жизни, в том числе медицины.

Моторные зеркальные нейроны заставляют человека в своих мыслях воспроизводить то же действие, которое он видит. Это происходит вне зависимости от того, совершает ли его непосредственно другой человек, или это показывается на экране телевизора или компьютера.

Неоднократно было замечено, что во время просмотра боксерских поединков у людей напрягаются мускулы, иногда даже кулаки сжимаются. Это является типичным нейроэффектом. На нем как раз и основана новая технология восстановления пациентов после инсультов, болезни Альцгеймера и прочих заболеваний, при которых память человека забывает движения.

Суть новой технологии заключается в следующем: если у пациента нейроны не окончательно "поломаны", а лишь нарушена их работа, то с помощью зрительного толчка можно осуществить активирование нервных клеток и заставить их отражать движения. Это позволит восстановить корректную работу зеркальных нейронов.

Для этого человеку нужно показывать необходимые действия при определенных условиях. Такая технология получила название - "терапия действия и наблюдения". Как показали эксперименты, значительное улучшение терапия дает при реабилитации больных перенесших инсульт.

Однако самый удивительный результат, по мнению ученого, обнаружился при использовании данной терапии в другом направлении - для восстановления людей, получивших серьезные травмы, попавших в автомобильные аварии. Например, когда человеку на ногу накладывают гипс, ему потом нужно заново учиться ходить. Обычно в таких случаях болезненная походка сохраняется достаточно длительное время, пациент еще долго хромает.

Традиционные обучение и тренировки занимают немало времени. В то же время, при показе специально созданного фильма с соответствующими движениями, в мозге пострадавшего активизируются необходимые двигательные нейроны, и человек начинает нормально ходить практически за несколько дней. Даже для ученых это выглядело, как чудо.

Как поднять себе настроение

Благодаря зеркальным нейронам люди обладают свойством подсознательно воспринимать и ощущать эмоции других людей или киноперсонажей. Таким образом получается, что во время просмотров драм, фильмов-ужасов, негативных новостей или трагических репортажей по телевизору, человек автоматически заряжается теми же эмоциями. В результате он может почувствовать себя расстроенным, напуганным, опечаленным. У него может активизироваться выработка гормона стресса - кортизола, провоцирующего нарушения внимания, памяти, сна, работы щитовидной железы.

К счастью, принцип зеркальных нейронов аналогичным образом работает и в конструктивно-созидательном ключе. Если человек общается с позитивными, жизнерадостными людьми, смотрит фильмы с такими героями, то в его мозге возникают такие же положительные эмоции.

Несмотря на то, что зеркальные нейроны и их функции были открыты совсем недавно, результаты исследований уже находят свое практическое применение. Более того, они применимы в повседневной жизни человека. Понимание принципа их работы, позволяет каждому развивать память и интеллект, управлять своим вниманием, улучшать свое настроение и здоровье, а также распространять флюиды своей жизнерадостности и на окружающих.

Вы идете по парку и видите, как случайному прохожему в лицо летит фрисби. Автоматически вы сочувствуете ему. Если вы смотрите забег и болеете за того или иного бегуна, ваше сердце начинает биться быстрее, особенно тогда, когда он близок к финишной черте. Наблюдая за женщиной, которая пробует незнакомую еду и морщит нос, вы можете ощутить неприятные ощущения в желудке.

На протяжении многих лет такие реакции тела вызывали вопросы у психологов, нейроученых и философов. Как человеку удается так быстро инстинктивно отреагировать на мысли, чувства и намерения других людей?

На данный момент большинство ученых уверено, что с нейронаучной точки зрения такое явление можно объяснить работой зеркальных нейронов. Зеркальные нейроны – это тип клеток мозга, которые одинаково отвечают и на ситуацию, когда мы сами совершаем то или иное действие, и на наблюдение за тем, как действие совершается другим человеком. Впервые данные нейроны были обнаружены в начале 1990-х годов итальянскими учеными, которые нашли их в головном мозге обезьян. Одинаковое возбуждение нейронов у обезьян наблюдалось, когда они сами брали тот или иной объект и когда наблюдали за другими приматами, берущими тот же объект. Стоит отметить, что в головном мозге обезьян наблюдались единичные нейроны, наличие которых в головном мозге человека пока не установлено.

Нейроученый Джакомо Риццолатти из Пармского Университета, обнаруживший данные нейроны, сообщает, что именно их наличие объясняет, как и почему мы можем «считывать» мысли других людей и испытывать к ним эмпатию. Продолжая исследование, ученые пришли к выводу, что зеркальные нейроны могут объяснять и такие явления, как аутизм и эволюция языка.

Однако исследование зеркальных нейронов в мозге человека все еще в начале своего пути. До сих пор ученым не удалось найти единичные нейроны у человека (в отличие от обезьян), но только более общую систему зеркальных нейронов. Проблема заключается в том, что чтобы установить активность единичных нейронов у человека, нужно подсоединить электроды прямо к головному мозгу. В последние годы все исследования зеркальных нейронов ведутся при помощи МРТ.

Одним словом, хотя ученые установили наличие зеркальной системы в головном мозге человека, доказать существование единичных зеркальных нейронов пока не представляется возможным.

В ходе всех исследований зеркальных нейронов изучались люди и обезьяны, выполняющие те или иные действия. Это объясняется тем, что моторная область головного мозга наиболее изучена и понятна. Именно в этой области ученым проще отследить наличие нейронов определенного типа.

Однако такой подход являлся недостаточным, так как не дает ответов на наиболее интересные вопросы, например, о том, как люди воспринимают эмоции и чувства других людей.

Бруно Викер и коллеги использовали МРТ для изучения эмоции отвращения. В исследовании, опубликованном в журнале «Нейрон» в 2003 году, приняло участие 14 взрослых мужчин. Активность головного мозга измерялась в двух ситуациях: в первом случае, участникам предлагалось понюхать масляную кислоту (имеющую запах протухшего масла), а во втором – посмотреть видеоролик, на котором мужчина морщит лицо, выражая неприязнь и отвращение. Ученые установили, что и собственный опыт, и просмотр опыта другого человека активирует определенный сегмент обонятельного поля в передней островковой доле большого мозга. Аналогичные зеркальные реакции наблюдались и в ходе исследования активности мозга при тактильном контакте.

Другие ученые задались вопросом, могут ли зеркальные нейроны отвечать не только на эмоции и действия других людей, но и позволять понять, какое намерение стоит за данными действиями.

«Вы можете взять чашку с намерением сделать глоток или убрать ее со стола. Вопрос, могут ли зеркальные нейроны понять разницу», – говорит Марко Якобони, автор исследования о зеркальных нейронах, опубликованного в журнале «PLOS Biology».

В ходе его эксперимента, группа ученых использовала МРТ для исследования 23 участников, смотревших видеоролики, на которых человек брал чашку. На первом ролике человек брал ее с накрытого стола, на котором были различные угощения для вечеринки. Данная обстановка должна была намекнуть участнику, что, скорее всего, человек на видео хочет попить чаю. На втором видео стол был завален фантиками и грязными тарелками, что сообщало участнику, что вечеринка окончена, и герой видео хочет убрать со стола. На третьем видео чашка стояла на пустом столе. Ученым удалось установить, что зеркальные нейроны в премоторной коре реагировали сильнее на действия в контексте вечеринки, чем на действия вне какого-либо контекста. Это означает, что зеркальные нейроны важны не только для понимания непосредственно действия, но и для понимания намерений человека.

Зеркальные нейроны являются ключевым условием понимания того, как людям удавалось выживать и процветать в сложном социальном мире. Механизм данных нейронов непроизвольный и автоматический. Это значит, что человеку не нужно думать о том, что делают или чувствуют другие люди, он просто знает это.

С большой долей вероятности человек «запрограммирован» на то, чтобы видеть других людей похожими на себя, а не отличным от себя. В базисе мы воспринимаем встречающихся нам людей, их чувства, намерения и действия, подобно тому, как воспринимаем собственные эмоции и ощущения.

Оригинальная статья: Lea Winerman, - The mind’s mirror, Monitor on Psychology. American Psychological Association, October, 2005.

Редактор: Симонов Вячеслав Михайлович

Ключевые слова: зеркальные нейроны, нейронаука, психология, исследование