Нейрофизиологические механизмы эмоций

Полагают, что  поведенческие расстройства у амигдалэктомированных обезьян связаны с нарушением двусторонней передачи информации между височными долями и структурами гипоталамуса. В результате такого нарушения исчезает способность к оценке сенсорной информации в соответствии с эмоциональным состоянием животного. В таком случае за эту оценку отвечает именно миндалина. В пользу подобных представлений свидетельствуют следующие факты.

1. В электрофизиологическом  эксперименте можно показать, что  раздражение первичных сенсорных  областей новой коры приводит  при участии височных долей к возбуждению нейронов миндалины.

2. У человека  эпилептические припадки при  очаге в височной доле сопровождаются  сложными нарушениями сенсомоторных  и вегетативных функций. В этих  случаях патологическое возбуждение  возникает в височной доле и распространяется на миндалину. В начале приступа, до того как возбуждается миндалина, у таких больных часто возникают сложные галлюцинации, касающиеся событий из прошлого. Такие же галлюцинации у этих больных можно вызывать путем точечного электрического раздражения височной доли.

Клинические и  экспериментальные данные свидетельствуют  о том, что в височно-амигдалярной системе содержатся важные нервные  образования, отвечающие за приобретенное мотивационное поведение и эмоции. Возможно, в это системе происходит сопоставление сложной поступающей сенсорной информации с информацией, накопленной в процессе жизненного опыта (т.е. с памятью). В результате этого поступающая информация приобретает значимость для организма и в дальнейшем через миндалину приводит к запуску тех эмоциональных поведенческих реакций, которые в прошлом оказались полезными в аналогичных условиях. При этом миндалина оказывает активирующее и/или ингибирующее влияние на соответствующие гипоталамические механизмы.

Неизвестно, каким  образом в новую кору поступает  информация об аффективном состоянии, т.е. как мы осознаем эмоции. Возможно, что сигналы от гипоталамуса, мамиллярных  тел и лимбических областей среднего мозга поступают через передние отделы таламуса к поясной извилине (рис.1), а через медиодорсальные отделы таламуса - к лобным долям либо что информация поступает непосредственно от миндалины к новой коре. Мы не знаем также, каким образом организм научается связывать биологически значимые (и особенно социально значимые) сигналы из внешней среды со своим аффективным состоянием. Была предложена гипотеза, согласно которой информация об окружающей среде (из височных областей коры) и о состоянии внутренней среды организма (от гипоталамуса) конвергирует на нейронах миндалины, изменяя их синоптические связи. В этом случае должно происходить формирование очень стабильных и длительно сохраняющихся следов памяти, и в результате могут образовываться постоянные связи между сигналами из окружающей среды и мотивационными поведенческими реакциями.

Хотя каждый из нас знает, что такое эмоции, дать этому состоянию точное научное  определение невозможно. Обычно под  эмоциями понимают наши чувства и  настроения и их проявления в поведении  и реакциях со стороны вегетативной и эндокринной систе6м. Так, если человек смотрит увлекательный фильм, у него повышаются артериальное давление, частота сокращений сердца, потоотделение и содержание катехоламинов в крови. К эмоциям относятся все отрицательные и положительные аффективные состояния от тревоги и страха до любви и счастья. Эмоции можно почувствовать только интроспективно. Мы можем осознать их и благодаря тому, что владеем речью, делиться ими друг с другом. Кроме того, проявления эмоций в поведении и вегетативных и эндокринных реакциях доступны объективному научному анализу, и выраженность этих проявлений при различных эмоциональных состояниях может быть оценена.

До настоящего времени все попытки объективно описать и классифицировать эмоции на основе сопровождающих их двигательных, вегетативных и эндокринных реакций были неудачными. Таким путем можно лишь очень грубо анализировать эмоциональные состояния. В связи с этим пришлось отказаться от двух подходов к проблеме эмоций, которые могли бы иметь важное теоретическое и практическое значение.

1. Оказалось  невозможным создать рабочую  классификацию эмоций на основе  одних лишь вегетативных реакций  без учета интроспективных данных  и применения метода аналогий.

2. Попытки использовать  вегетативные и эндокринные расстройства в качестве объективных диагностических критериев при аффективных нарушениях, сопровождающих так называемые психосоматические заболевания, нее дали ожидаемых результатов. Проявления эмоций, очевидно, обусловлены главным образом наследственными врожденными механизмами. Эти проявления, несомненно, имеют большое значение с эволюционной точки зрения, являясь сигналами при общении между особями одного и того же вида, а также разных видов. Например, когда у разъяренной обезьяны шерсть становится дыбом, это служит явным сигналом как для других обезьян, так и для прочих животных. Следовательно, эмоциональное поведение нужно рассматривать, по всей видимости, как один из аспектов видоспецифического поведения. Эмоции имеют также значение интравертированных сигналов, так как благодаря им особь приспосабливается к изменениям окружающей среды. Вырабатывая новые реакции.

Возникновение эмоций у млекопитающих связано  с их познавательными способностями, т.е. с восприятием и оценкой  сенсорных сигналов, а также с  механизмами памяти. Двигательные, вегетативные и эндокринные компоненты эмоционального состояния - это, с одной стороны, проявления таких познавательных процессов; с другой стороны. Все эти реакции могут в свою очередь влиять на эмоции по принципу обратной афферентации. В настоящее время не существует единой общепризнанной научной теории эмоций, а также точных данных о том, в каких центрах и каким образом эти эмоции возникают и каков их нервный субстрат. Возможно, в развитии и дифференцировке эмоций участвуют все структуры лимбической системы, гипоталамус, лимбическая область среднего мозга и лобные области коры. В пользу этого свидетельствует, например, тот факт, что при органических заболеваниях мозга (опухолях, воспалительных и системных заболеваниях), поражающих вышеописанные структуры, а также при внешних повреждениях этих структур эмоциональное поведение больного часто изменяется. Вместе с тем стереотаксическое разрушение небольших участков этих структур может приводить к улучшению состояния или излечению больных, страдающих такими невыносимыми и не поддающимися консервативному лечению психическими расстройствами, как компульсивный невроз, неутолимое половое влечение, состояние тревоги, депрессия и т.п. При стереотаксических операциях удаляют или изолируют такие образования, как передняя часть поясной извилины, пояс. Свод, пути от лобных долей коры и ядра таламуса, гипоталамуса или миндалины. Само собой разумеется, что к подобным оперативным вмешательствам следует относиться с осторожностью, так как они приводят к необратимым, а иногда нежелательным и непредсказуемым изменениям личности.

Довольно распространенное эмоциональное нарушение из тех, с которыми приходится сталкиваться практическому врачу, - это состояние  тревоги. Для него характерно беспокойство и возбуждение; больной считает, что ему угрожает реальная или вымышленная опасность. Бороться с которой он бессилен. Состояние тревоги проявляется в таких двигательных нарушениях, как чрезмерная жестикуляция и мимика, а также в таких вегетативных расстройствах, как потливость, тахикардия, экстрасистола, гипертония, нарушения деятельности желудочно-кишечного тракта (понос), бессонница, сухость во рту и расширение зрачков. Состояние тревоги может быть также нечетко выраженным, проявляясь лишь нарушением какой-либо одной вегетативной функции; в этом случае обычно ставят диагноз «вегетативная дисфункция» или «психосоматическое заболевание».

Положительные эмоции.

Положительные эмоции (сопровождающиеся появлением чувства радости) играют огромную роль в жизни человека, как жизненный стимул, регулирующий поведение и деятельность. Положительные эмоции важны для сохранения высокой работоспособности и здоровья человека.

«Радость, делая  нас чувствительными к каждому  биению жизни, к каждому впечатлению  бытия, безразлично как к физическому, так и к моральному, развивает, укрепляет тело», - говорил И.П.Павлов. известно, что положительные эмоции возникают при достижении цели, удовлетворении потребности, решении задачи. Чем труднее задача, сложнее цель, сильнее потребность, тем выше степень состояния напряжения и тем сильнее положительная эмоция, возникающая при снятии или уменьшении степени этого состояния. Именно поэтому человек нередко вызывает у себя кратковременно даже III степень СН с тем, чтобы, снимая ее ощутить наивысшую радость. (Удовольствие, которое доставляют аттракционы, основано именно на этом принципе). Таким образом, удовлетворение любой из потребностей человека вызывает радость тем большую, чем интенсивнее выражена мотивация. Как известно, существует иерархия потребностей. Биологические потребности, отражающие минимум условий, необходимых для обеспечения жизни организма (и вида), имеют определенный предел насыщения. И, когда он достигнут, биологические потребности и их удовлетворение перестают быть источником радости (возникает пресыщение). Предел насыщения воспринимаемой информации является гораздо более высоким. При оптимальной для данного индивидуума скорости (темпе) и ритме поступления информации предел не может быть достигнут даже на протяжении всей жизни человека. Данный источник положительных эмоций в этих условиях становится практическим неисчерпаемым.

Описанный механизм запуска положительных эмоций не является единственным. Они возникают  и без предварительного состояния  напряжения. Такое «первичное» состояние радости появляется в ситуациях, повышающих жизненные ресурсы организма (и вида), т.е. при поступлении полезной для организма информации, увеличении энергетических ресурсов, выигрыше времени. Важным источником радости является увеличение именно информационных ресурсов.

Известно, что  организм при общении со средой никогда  не остается пассивным. Естественная форма  поведения животного и человека - непрерывный поиск и активная «разведка» окружающих условий. Но внешняя  среда постоянно изменяется. Каждое мгновение организм должен активно оценивать возникающую ситуацию и из многих возможных программ поведения находить оптимальные.

В случае, если бы мотивом поведения были лишь возникшие  в данный момент биологические потребности, поведение всегда сводилось бы лишь к действиям, направленным на поддержание и сохранение физиологического равновесия (гомеостаза). Как только та или иная потребность оказалась бы удовлетворенной, повод для деятельности исчезла бы. Если бы в процессе эволюции организм руководствовался только такими мотивами, то вид в целом был бы обречен на вырождение. Обычно этого не происходит.

Природа заложила в любой организм чувство постоянного  «информационного голода». Именно стремление получать, перерабатывать и анализировать  информацию (поиск оптимальных решений) является одним из важнейших жизненных стимулов. Если поступление информации прекращается, организм становится чрезвычайно деятельным и организует приток ее на себя. У человека эта деятельность опосредована словом; сферой, где он добывает информацию, является его социальная жизнь. Но это лишь отличие человеческой ступени развития. Сам же принцип активного поиска - всеобщий для живых существ, обладающих развитой нервной системой.

Если, например, посадить крысу в вольер, в котором  будет все необходимое для удовлетворения любых ее естественных (биологических)потребностей (пища, вода, существо другого пола и т.д.), животное начнет с видимым интересом активно знакомиться с новой для него обстановкой. Крыса все перепробует, что можно,погрызет и т.д. Но, познакомившись с обстановкой и привыкнув к ней, животное начнет проявлять беспокойство. Оно станет метаться по вольеру, пока не найдет специально замаскированное маленькое отверстие, через которое можно проникнуть в окружающую среду. Даже если эта среда будет полна опасностей, при встрече с которыми животное может погибнуть, то, исследовав, изучив и перепробовав все внутри ограды, оно все равно рано или поздно уйдет из вольера.

Прекращение притока  информации приводит к тому, что  не только люди, но и животные (судя по их поведению) начинают испытывать невыносимую скуку. Именно поэтому жизнь «в четырех стенах» и для человека оказывается тягостной.

Природа обеспечивает условия, при которых вид оказывается  наиболее жизнеспособным лишь тогда, года отдельные его представители не остаются пассивными, а устремляются в разведку, на поиск оптимальных решений, увеличивающих жизненный опыт и жизнестойкость вида. Поэтому в процессе эволюции возникли механизмы, обеспечивающие появление чувства радости при познании нового («прелесть новизны»). Организм не может существовать в замкнутой системе, информационные возможности которой исчерпаны. По свое природе он весьма активен.

Понятно, что  человек облек в свои, присущие только ему формы поведения свойственную каждому организму необходимость поиска. Поиск новых путей решения любой задачи, приближение к ее решению - важный источник положительных эмоций.

Все это составляет могучий стимул для творчества.

Мы рассмотрели  некоторые физиологические механизмы  запуска эмоций, отвлекаясь от конкретных условий, в которых они возникают у человека, т.е. от условий социальной среды. Но именно эти условия формируют эмоциональную сферу нашей жизни. И поэтому изучение природы эмоций должно производиться совместно физиолагами и психологами. Здесь еще много нерешенных проблем.

Не всем понятна, например, природы возникновения  положительных эмоций при воздействии  определенной музыкальной мелодии (казалось бы не несущей организму  какой-либо конкретной прагматически  полезной информации) или определенной цветочной гаммы в живописи либо соблюдение определенных пропорций в архитектуре и т.д. Дальнейшее изучение вопросов, связанных с природой положительных эмоций, как было уже сказано, имеет большое значение для создания оптимальных условий жизни, труда и отдыха, для сохранения здоровья и работоспособности.

Экспериментальная биологически обратная связь висцеральных функций; теории эмоций.

На висцеральные функции типа регуляции кровяного  давления или расширения и сужения  кровеносных сосудов человек  и животные могут воздействовать произвольно, если получают сведения об этих процессах от мониторинговых приспособлений, обычно называемых приборами биологической обратной связи. Например, когда об артериальном давлении сигнализирует отклонение стрелки или звук, человек или животное, получающие вознаграждение в опыте с инструментальным условным рефлексом, научаются с нескольких попыток повышать или описать, как им это удается. После более продолжительного обучения в таких условиях испытуемый в состоянии изменять свои вегетативные параметры, даже не прибегая к измерительным приборам. Следовательно, регуляторные функции им в конечном счете воспринимаются, но ясно не осознаются.