Джозеф Леду, один из ведущих современных исследователей нейробиологии эмоций у животных, обнаружил, что миндалевидное тело управляет эмоциями через связи с другими отделами мозга. В экспериментах Леду использовал классический метод выработки условных рефлексов по Павлову (рис. 21–3). Чтобы научить крыс бояться звукового сигнала, он включал его перед тем, как животные получали по ногам удар током, заставлявший их сжиматься и замирать. После нескольких раз крысы усваивали, что звуковой сигнал предвещает удар током, и, услышав его, сразу замирали.
Рис. 21–3.
Затем Леду изучил путь, по которому информация о звуковом сигнале достигает миндалевидного тела – центра управления страхом, и обнаружил, что слуховая информация может попадать в миндалевидное тело двумя путями. Первый – прямой. Он начинается в таламусе и ведет непосредственно в миндалевидное тело, где слуховая информация совмещается с осязательной информацией о болевых ощущениях, также поступающей в миндалевидное тело непосредственно из таламуса. Этот путь служит для бессознательной обработки сенсорных данных и автоматического связывания сенсорных аспектов того или иного события. Этот путь быстрый и довольно негибкий. Информация поступает из таламуса в миндалевидное тело с минимальной обработкой. Затем миндалевидное тело посылает информацию в гипоталамус, управляющий физиологическими реакциями на эмоциональные стимулы и, по-видимому, кодирующий бессознательные аспекты эмоций в виде определенных конфигураций нейронной активности. Гипоталамус, в свою очередь, передает информацию о физиологических реакциях в кору больших полушарий.
Второй путь, ведущий из таламуса в миндалевидное тело, непрямой. Он действует параллельно первому. На самом деле состоящий из многих проводящих путей, он посылает информацию из таламуса по системе областей в коре, в том числе получающих сведения о физиологических реакциях и других аспектах среды. По непрямому пути информация поступает в миндалевидное тело медленнее и может некоторое время идти и после того, как звуковой сигнал затихает, а электрический ток прекращается. Непрямой путь в состоянии участвовать в сознательной обработке информации. Леду утверждает, что два указанных пути обеспечивают две составляющих “эмоционально ощущаемого объекта” (по Джемсу): незамедлительную бессознательную реакцию и замедленное сознательное осмысление.
Активируя прямой путь, ведущий в миндалевидное тело и гипоталамус, условный стимул (например звук, который в прошлом предвещал удар током) способен заставлять сердце колотиться, а ладони вспотеть еще до того, как мы осознаем (через активацию непрямого пути), что за звук только что услышали. Таким образом, миндалевидное тело может быть задействовано и в машинальных (инстинктивных), и в сознательных (когнитивных) компонентах эмоциональных состояний.
Работа прямого и непрямого путей может составлять физиологический механизм явления, описываемого теорией Джемса – Ланге. Согласно ей сознательные чувства, обеспечиваемые корой, возникают в ответ на тот или иной стимул после, а не до физиологической реакции, вызываемой этим стимулом. Вначале миндалевидное тело быстро, машинально и бессознательно оценивает эмоциональное значение стимула и запускает соответствующие управляемые им же физиологические реакции. Затем гипоталамус и автономная нервная система осуществляют эти реакции, рассылая по телу “инструкции”. В таких реакциях задействованы не только структуры мозга, но и потеющие ладони, напряженные мышцы, колотящееся сердце. Сами еще не осознавая, мы можем испытывать острое чувство страха.
Связью миндалевидного тела со зрительной и другими сенсорными системами, вероятно, обеспечивается замечательная способность нашего мозга преобразовывать биологически значимый зрительный стимул (например опасное животное) в сознательную эмоциональную реакцию. Исследование миндалевидного тела и его двусторонних связей с островком, соединенным, в свою очередь, со средней частью таламуса (она задействована в обработке эмоциональной информации, например о болевых или эротических стимулах), наконец позволило ученым проникнуть в глубины психики. Они смогли приступить к изучению связи сознательных и бессознательных ощущений – Святого Грааля психоаналитических теорий Фрейда.
Как эта связь может участвовать в восприятии портретов Кокошки или Шиле? Наша первоначальная реакция на их портреты машинальна, подобно реакции на опасное животное. Утрированные черты лица и тела или выразительные цвета и текстура вызывают у нас активацию миндалевидного тела через довольно прямые проводящие пути, сходные с теми, через которые в экспериментах Леду активировалось миндалевидное тело крыс в ответ на удар током. Эти особенности картин австрийских модернистов действуют подобно удару током. Дальнейшие наши реакции включают обработку и совмещение остальных деталей картины (а также сенсорных особенностей контекста, в котором мы ее рассматриваем) с нашей первоначальной реакцией. Эти процессы осуществляются преимущественно через непрямые проводящие пути. В результате встреча с картиной Кокошки или Шиле становится ярким эмоциональным опытом.
Отмеченный Джемсом переход от “просто воспринимаемого объекта” к “эмоционально ощущаемому объекту” происходит незамедлительно, и эти портреты с самого начала не просто воспринимаются, но и ощущаются эмоционально. Мы испытываем нечто подобное тому, что ощущаем при виде опасного животного, появление которого одновременно воспринимаем и чувствуем.
Описанный нейронный механизм отвечает за переход от просто воспринимаемого объекта к сознательно испытываемым эмоциям. Ключевую роль в эмоциональной системе мозга играет миндалевидное тело, необходимое для научения эмоциональной значимости различных стимулов посредством опыта; распознавания значимости таких стимулов при новых встречах с ними; координации обеспечиваемых автономной нервной и эндокринной системами физиологических реакций, соответствующих эмоциональной значимости стимула, а также (на это первым обратил внимание Фрейд) калибровки влияния эмоций на другие когнитивные функции: восприятие, мышление и принятие решений.
Миндалевидное тело тесно связано не только с основными сенсорными отделами коры (зрительными, обонятельными, осязательными и слуховыми), но также с гипоталамусом и автономной нервной системой. Кроме того, оно связано с островком, осуществляющим сознательное восприятие физиологических реакций тела, и с когнитивными структурами, например с префронтальной корой и проводящим путем “что” зрительной системы. Короче говоря, миндалевидное тело может взаимодействовать почти со всеми отделами мозга, имеющими дело с эмоциями. Учитывая обширность этой сети, Пол Уэйлен из Висконсинского университета, Элизабет Фелпс из Нью-Йоркского университета и Рэй Долан с коллегами из Университетского колледжа Лондона предположили, что основная функция миндалевидного тела состоит в координации реакций перечисленных систем на эмоциональные стимулы, включении соответствующих каждой эмоции сетей и выключении несоответствующих.
Согласно этим представлениям, миндалевидное тело управляет всем эмоциональным опытом, положительным и отрицательным, заставляя нас концентрироваться на эмоционально значимых стимулах. Дэниел Солзман и Стефано Фузи из Колумбийского университета высказали еще одно предположение: миндалевидное тело определяет и валентность эмоций (от позитивного стремления до негативного избегания), и их силу (степень возбуждения). С этой идеей согласуются результаты экспериментов Элизабет Фелпс с использованием нейровизуализации: миндалевидное тело по-разному реагирует на разные мимические выражения. Особенно чувствительно в этом отношении миндалевидное тело левого полушария, реагирующее повышением активности на испуганное выражение лица, а понижением – на радостное.
Сведения о роли миндалевидного тела в эмоциях получены также в ходе исследований пациентов, страдающих болезнью Урбаха – Вите, при которой наблюдается дегенерация этой структуры. Если миндалевидное тело дегенерирует уже в раннем возрасте, человек не научается распознавать мимические выражения. Такие пациенты обычно излишне доверчивы, возможно, в связи с их неспособностью замечать признаки страха, и плохо разбираются в эмоциональных состояниях других. Тем не менее у таких пациентов не нарушены ни проводящие пути зрительной системы, ни зоны распознавания лиц, что позволяет им адекватно реагировать на сложные зрительные стимулы, в том числе на лица. Они умеют идентифицировать знакомых людей и по фотографиям. Таким образом, у них повреждена не система распознавания лиц, а именно система обработки эмоциональных сигналов, связанных с лицами.
Ральф Адольфс, Антонью Дамазью и их коллеги работали с одним пациентом, страдающим болезнью Урбаха – Вите. Ученые установили, что неумение этого человека распознавать проявления некоторых эмоций связано не с неспособностью испытывать эмоции, а с неспособностью разбираться в выражениях глаз – самого информативного признака страха. Причина же этой неспособности состояла лишь в том, что пациент (как и другие люди, страдающие этой болезнью) не концентрировал внимание на глазах других людей. Для передачи проявлений радости, напротив, рот нередко важнее глаз. Возможно, поэтому люди, страдающие болезнью Урбаха – Вите, лучше различают проявления положительных эмоций, чем страха.
Элизабет Фелпс и Адам Андерсон подтвердили, что повреждения миндалевидного тела нарушают способность оценивать мимические выражения, но не способность испытывать эмоции. Исходя из этого, они предположили: хотя миндалевидное тело активно у здоровых людей при различных эмоциональных состояниях и оно играет ключевую роль в распознавании эмоций, сами эти состояния производит не оно. Фелпс утверждает, что миндалевидное тело играет в эмоциональных реакциях преимущественно воспринимающую роль: анализирует и категоризирует сенсорную информацию, а затем подсказывает другим отделам мозга адекватный эмоциональный ответ на нее.