В поисках памяти

Кандель Эрик Ричард

Смелый и одаренный аспирант Амит Эткин и я исследовали этот вопрос совместно с Джой Хирш, специалистом по томографии мозга из нашего университета. В ходе исследования мы вызывали у испытуемых сознательное и бессознательное восприятие стимулирующих эмоции раздражителей. Использованный нами для изучения эмоциональной сферы подход был аналогом подхода, который Крик и Кох применяли для изучения когнитивной сферы. Мы исследовали, как нормальные испытуемые сознательно и бессознательно реагируют на изображения людей с почти нейтральным или с испуганным выражением лиц. Эти изображения нам предоставил Пол Экман из Калифорнийского университета в Сан-Франциско.

Экман, составивший каталог, в состав которого вошло более 100 тыс. выражений человеческих лиц, вслед за Чарльзом Дарвином продемонстрировал, что сознательное восприятие семи выражений

лиц (радости, страха, отвращения, презрения, гнева, удивления и грусти) имеет почти одинаковое значение для всех людей независимо от пола и особенностей культуры (рис. 28–1). Поэтому мы предположили, что изображения испуганных лиц должны вызывать сходную реакцию у здоровых молодых студентов и аспирантов, согласившихся принять участие в исследовании. Сознательное восприятие страха у них мы вызывали, демонстрируя изображения испуганных лиц в течение долгого времени, чтобы испытуемые успевали задумываться о каждом из этих изображений. Бессознательное восприятие страха мы вызывали, демонстрируя те же изображения, но так быстро, что испытуемые не могли сказать, какое выражение лица они видели. Более того, они не были уверены, что видели лицо!

28–1. Семь универсальных выражений лица по Экману. (Фотографии любезно предоставил Пол Экман).

Поскольку даже здоровые люди по-разному реагируют на одну и ту же угрозу, мы давали всем испытуемым анкету, с помощью которой можно было оценить их фоновую тревогу. В отличие от сиюминутной тревоги, которую большинство людей испытывает, оказавшись в новой ситуации, фоновая тревога отражает стабильный базовый уровень.

Как и следовало ожидать, когда мы показывали испытуемым изображения испуганных лиц, у них наблюдалась ярко выраженная активность миндалевидного тела — расположенной в глубине мозга структуры, обеспечивающей реакцию страха. Неожиданным было другое: сознательно и бессознательно воспринимаемые раздражители действовали на разные участки миндалевидного тела, причем у разных людей в разной, зависящей от базового уровня их тревоги степени.

Бессознательное восприятие изображений испуганных лиц вызывало активацию базолатерального ядра. У людей, как и у мышей, этот участок миндалевидного тела получает большую часть входящей сенсорной информации и служит основным посредником при взаимодействии миндалевидного тела и коры. Степень активации базолатерального ядра в результате бессознательного восприятия изображений испуганных лиц была прямо пропорциональна фоновой тревоге испытуемого: чем выше уровень фоновой тревоги, тем сильнее испытуемый реагировал на этот раздражитель. Люди с низким уровнем фоновой тревоги не демонстрировали вообще никакой реакции. Сознательное восприятие испуганных лиц, напротив, вызывало активацию дорсального участка миндалевидного тела, в котором расположено центральное ядро, причем степень этой реакции не зависела от уровня фоновой тревоги. Центральное ядро миндалевидного тела посылает информацию в вегетативную нервную систему, которая обеспечивает активацию организма и многие из его защитных реакций. Таким образом, неосознанно воспринимаемая угроза оказывает непропорционально сильное воздействие на людей с высоким уровнем фоновой тревоги, в то время как сознательно воспринимаемая угроза запускает реакцию защиты или бегства у всех испытуемых.

Мы также обнаружили, что бессознательное и сознательное восприятие испуганных лиц вызывает активацию разных нейронных сетей за пределами миндалевидного тела. При этом, опять же, нейронные сети, реагирующие на бессознательно воспринимаемую угрозу, активировались только у испытуемых, находившихся в состоянии повышенной тревоги. Как это ни странно, даже в бессознательном восприятии были задействованы некоторые участки коры.

Таким образом, восприятие пугающих раздражителей вызывает активацию двух разных систем мозга, одна из которых включает осознанное внимание, предположительно действующее сверху вниз, а другая — неосознанное, действующее снизу вверх, то есть настороженность, подобно тому как действует сигнал о значимости при формировании эксплицитной и имплицитной памяти у аплизии и у мыши.

Это интереснейшие результаты. Во-первых, они показывают, что в сфере эмоций, как и в сфере восприятия,

действие раздражителя может восприниматься как бессознательно, так и сознательно. Кроме того, они говорят в пользу идеи Крика и Коха, что с сознательным и бессознательным восприятием раздражителей связаны разные участки мозга. Во-вторых, эти результаты дают биологическое подтверждение важности идеи психоанализа о бессознательных эмоциях. Они заставляют предположить, что действие тревоги проявляется в мозгу особенно сильно, когда раздражитель отдается на откуп воображению, а не тогда, когда он воспринимается осознанно. Когда же изображение испуганного лица обдумывается сознательно, даже встревоженный человек может адекватно оценить, представляет ли оно какую-то угрозу.

Через столетие после того, как Фрейд предположил, что психопатологии возникают из противоречий, работающих на бессознательном уровне, и что их можно регулировать, сознательно задумываясь об истоках этих противоречий, наши томографические исследования продемонстрировали возможный механизм их работы в мозгу. Кроме того, наше открытие связи фоновой тревоги испытуемых с бессознательными процессами, происходящими в их нервной системе, дает биологическое подтверждение идеи Фрейда о том, что бессознательные психические процессы составляют часть системы обработки информации нашего мозга. Хотя этим идеям больше ста лет, ни в одном из предшествующих томографических исследований не делалось попытки оценить, как различия в поведении людей и их интерпретаций окружающего мира возникают из различий в том, как их мозг осуществляет бессознательную обработку эмоций. Открытие того, что бессознательное восприятие страха вызывает активацию базолатерального ядра миндалевидного тела, прямо пропорциональную фоновому уровню тревоги испытуемого, дает нам биологический маркер для диагностики состояний тревоги и оценки эффективности различных препаратов и форм психотерапии.

Обнаруженная нами связь между активностью определенных нейронных цепей и бессознательным и сознательным восприятием угрозы стала первым шагом на пути выяснения нейронных коррелятов одной из эмоций — страха. Описание этих коррелятов вполне может привести нас к научному объяснению осознанно воспринимаемого страха. Оно также способно позволить в общих чертах разобраться, как работа нейронов порождает психический процесс, входящий в наше сознание. Так, через полвека после того, как я оставил психоанализ, чтобы заняться биологией психики, новая наука о психике начала готовиться к тому, чтобы взяться за некоторые ключевые для психоанализа и исследований сознания вопросы.

Один из таких вопросов касается природы свободной воли. Учитывая открытую Фрейдом психическую предопределенность (тот факт, что значительная часть нашей когнитивной и эмоциональной жизни бессознательна), что же остается нашему личному выбору, свободе действий?

Ряд важнейших экспериментов, связанных с этим вопросом, провел в 1983 году Бенджамин Либет из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. За отправную точку он взял открытие, которое сделал немецкий нейробиолог Ханс Корнхубер. В своем эксперименте Корнхубер просил испытуемых двигать указательным пальцем правой руки. Затем он измерял это произвольное движение с помощью тензометрического датчика, одновременно регистрируя электрическую активность мозга с помощью электрода, закрепленного на голове испытуемого. Проведя сотни таких испытаний, Корнхубер выяснил, что каждому движению неизменно предшествовал небольшой всплеск электрической активности мозга — искра свободной воли! Он назвал этот потенциал, возникающий в мозгу, потенциалом готовности и выяснил, что тот наблюдается за секунду до произвольного движения.

Либет воспользовался открытием Корнхубера, проведя эксперимент, в котором просил испытуемых поднимать палец всякий раз, когда у них появится желание это сделать. На голове испытуемого он закреплял электрод и подтвердил, что примерно за секунду перед тем, как испытуемый поднимает палец, в его мозгу наблюдается потенциал готовности. Затем Либет сравнил момент времени, когда у человека появлялось желание поднять палец, с моментом возникновения потенциала готовности, и обнаружил поразительную вещь. Оказалось, потенциал готовности возникал не после, а за двести миллисекунд до того, как у испытуемого появлялось желание поднять палец! Таким образом, с помощью простой регистрации электрической активности мозга Либет мог предсказать, что человек собирается сделать, до того как сам человек осознавал, что он решил это сделать.