Во-вторых, снижение (уменьшение, ослабление) или увеличение (повышение, усиление) мощности одного и того же ритма будет означать протекание разных психических процессов. Так, например, увеличение мощности альфа-ритма означает процесс расслабления, спокойного медитативного состояния, а уменьшение мощности этого же ритма будет означать, наоборот, активизацию бодрствующего состояния. Запоминать значения ритмов вам не нужно, потому что я буду каждый раз пояснять, о каких психических процессах в связи с мозговыми ритмами мы сейчас говорим.
В-третьих, если будет говориться о генерализованном снижении или увеличении мощности какого-либо ритма, это будет означать, что данный ритм охватил всю поверхность коры. А если я буду упоминать увеличение или снижение мощности ритма в какой-то конкретной области коры, например, в лобной, это будет означать, что во всех остальных мозговых областях мощность и этого, и других ритмов значимо не изменилась.
А теперь, когда мы с вами проговорили эти важные вещи, давайте вернемся непосредственно к самим ритмам ЭЭГ.
Первым у человека, как можно понять из названия, был открыт (записан) альфа-ритм (разброс его частоты составляет от 7,5 Гц до 13,5 Гц). Поскольку имя первооткрывателя этого ритма, немецкого нейрофизиолога, было Ганс Бергер, то вначале этот ритм даже называли ритмом Бергера. И здесь есть своя интересная история.
Дело в том, что Г. Бергер интересовался телепатией. У него даже была своя теория, объясняющая передачу мыслей на расстоянии. Именно поэтому он и увлекся регистрацией электрической активности мозга, надеясь с ее помощью подтвердить объективным методом существование телепатической способности у человека.
Более того, Г. Бергер сам изобрел и сконструировал первый электроэнцефалограф, с помощью которого он и занимался записью электрической активности мозга.
А тренировался он не на кошках, как герой известнейшей советской комедии «Операция "Ы" и другие приключения Шурика», а на собственном сыне – пятнадцатилетнем Клаусе, у которого он произвел семьдесят три записи ЭЭГ! Учитывая этот факт, собственно говоря, альфа-ритм можно было бы назвать не просто ритмом Бергера, а ритмом именно Клауса Бергера, его сына.
Традиционно альфа-ритм связывают с расслабленным состоянием бодрствования, состоянием покоя, медитативным состоянием; этот ритм возникает, когда мы закрываем глаза; также он характерен для внимания, направленного внутрь, на наши воспоминания, переживания, размышления. Сейчас принято подразделять альфа-ритм на альфа1 (7,5-10 Гц) и альфа2 (10,5-13,5 Гц) ритмы, имеющие разное функциональное значение.
Дельта-ритм (1,5–4 Гц) возникает при естественном и наркотическом сне, связан с восстановительными процессами, особенно во время сна, и низким уровнем активации; также при многих неврологических и других нарушениях работы мозга дельта-волны заметно усилены.
Тета-ритм (4–7,5 Гц) связан со сноподобным, сонливым состоянием, когда человек находится между сном и бодрствованием; он связан также с поисковым поведением, памятью; усиливается при эмоциональном напряжении, может быть показателем хронического стресса, часто наблюдается при психотических нарушениях, состояниях спутанности сознания, сотрясениях мозга.
Бета-ритм (13,5-30 Гц) в норме связан с высшими когнитивными процессами и фокусированием внимания, характерен для обычного состояния бодрствования, когда мы с открытыми глазами наблюдаем за происходящими событиями, то есть внимание направлено вовне, на окружающий нас мир, или мы сосредоточены (сконцентрированы) на решении каких-либо текущих проблем. Сейчас принято подразделять бета-ритм на бета1 (13,5-18 Гц) и бета2 (18–30 Гц) ритмы, имеющие разное функциональное значение.
Гамма-ритм (30–40 Гц и выше) обычно очень хорошо наблюдается при решении задач, которые требуют максимального сосредоточения внимания, памяти; по некоторым представлениям, является ритмом, который обеспечивает наше сознание.
Дельта-, тета- и альфа-ритмы еще объединяют под названием «низкочастотные ритмы ЭЭГ», в то время как бета и гамма называют высокочастотными ритмами.
На самом деле ЭЭГ регистрирует общие параметры электрической активности коры, показывая скорее некое изменение режима работы мозга, а не непосредственное обеспечение каких-либо психических функций (если пользоваться схемой А. Р. Лурии, то можно сказать, что ЭЭГ отражает общий активационный фон мозга, определенные функциональные состояния).
Следующие два метода исследования мозга (и, соответственно, мозгового обеспечения креативности) носят название нейровизуализационные и позволяют регистрировать изменения функциональной активности сразу во всем объеме мозга в реальном режиме времени. Это методы позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ).
Если вы не видели томографов, то сейчас я вам расскажу, как они выглядят. Можно сказать, что они представляют собой сочетание горизонтальной платформы (кушетки), на которой лежа размещается пациент или доброволец и которая может двигаться, и сканера, который непосредственно и собирает нейровизуализационные данные. Сам же сканер представляет собой либо кольцо с пустой полостью внутри, куда как раз на кушетке и въезжает головой вперед наш доброволец, либо трубу, в которую помещается (въезжает) уже все тело добровольца или пациента полностью. При использовании этих методов, так же, как и при использовании метода ЭЭГ, от добровольца требуется, по возможности, лежать неподвижно, поскольку движения во время нейровизуализационных исследований порождают артефакты, которые затрудняют анализ и интерпретацию получаемых данных.
В истории нейрофизиологии принято считать, что нейровизуализация как метод была придумана еще в XIX веке, итальянским ученым Анджело Моссо, только он называл ее «баланс человеческого кровообращения». Он сконструировал специальные весы, на которых целиком помещался человек. С одной стороны этих весов на чаше лежала верхняя часть тела человека (с головы до пояса), а на другой чаше, соответственно, нижняя часть тела (от пояса до ног). При этом весы были сконструированы таким образом, что ноги и голова человека в спокойном состоянии находились (были сбалансированы) на одном уровне. Далее А. Моссо просил человека, лежащего на весах, производить умственные операции, например, делать простейшие арифметические вычисления. И самое интересное, что во время умственных действий, производимых человеком, та сторона весов, на которых находилась голова, начинала перевешивать другую. То есть при умственной деятельности приток крови к мозгу увеличивался, соответственно, голова становилась тяжелее, что и приводило к разбалансировке чашек весов. Можно сказать, что вот эти самые весы и были предтечей современных томографов.
Метод ПЭТ измеряет скорость локального мозгового кровотока. Суть метода состоит в том, что при помощи определенного оборудования (ПЭТ-сканера) можно отследить, как распределяются в мозгу различные радиоизотопы, введенные в кровь с молекулами биологически значимого вещества. В основе использования метода ПЭТ в психофизиологии лежит факт положительной корреляции скорости локального мозгового кровотока и локальной интенсивности нейрональной активности. То есть чем выше активность определенной части мозга, тем больше ей требуется энергии, питания, и значит, тем больше крови туда поступает. В настоящее время большинство нейрофизиологических исследований проводится с оценкой локального мозгового кровотока при использовании воды, меченной кислородом-15 с периодом полураспада 123 секунды. В целом метод ПЭТ позволяет выделить изменения мозгового кровотока, относящиеся к специфической мозговой деятельности, осуществляемой при различных психологических тестах, в частности, творческих.
фМРТ – это разновидность магнитно-резонансной томографии, которая проводится с целью измерения гемодинамических реакций, вызванных нейронной активностью головного мозга. Она регистрирует изменения так называемого BOLD-сигнала – blood oxygen level dependent сигнал, который отражает уровень насыщения крови кислородом, то есть измеряет оксигенацию (окисление) гемоглобина крови. Логика здесь та же, что и при использовании метода ПЭТ. Работающей области мозга требуется кислород, и кровь доставляет его в составе гемоглобина. Когда же кровь отдает клеткам мозга кислород, то уровень окисленного и неокисленного гемоглобина меняется, что и регистрируется сканером в виде изменений BOLD-сигнала.
Резюмируя, можно сказать, что ЭЭГ демонстрирует нам биоэлектрические процессы, происходящие в нашем мозгу, а ПЭТ и фМРТ – метаболические процессы.
В основном, все сведения по мозговому обеспечению творческого процесса получены при использовании этих методов.
Но прежде чем переходить к рассмотрению накопленных нейрофизиологических данных по исследованию мозговой организации творчества, нам нужно получить представление и о проблемах, которые неизбежно встают перед исследователями не только мозгового обеспечения креативности, но и вообще любой высшей психической функции.
Как вы убедились, методы исследования мозга имеют ряд серьезных ограничений, поэтому мы не можем, как бы нам этого ни хотелось, просто взять и начать изучать «живую» реальную деятельность, неважно, творческую или любую другую.
Для того чтобы получить мозговые корреляты любого психического процесса, мы должны использовать модели, то есть специально сконструированные тесты-задания, во время выполнения которых мы и будем регистрировать мозговую активность любым способом (с учетом ограничений методов).
И здесь есть ряд проблем, которые мы сейчас рассмотрим.
Обычно при исследовании физиологии высших психических функций человека привлечение психологических методов, в том числа и используемых в психологии тестов и теоретических разработок, является не только желательным, но и необходимым. Это важно при изучении мозговой основы таких функций, как внимание и память, и тем более важно для изучения наиболее сложных высших психических функций, таких как мышление и тв