- Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ Польський письменник-фантаст і футуролог Станіслав...
- Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ
- Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ
- Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ
- Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ
- Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ
- Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби У ГАРЯЧОЇ ВОДИ
- Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ
Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ Польський письменник-фантаст і футуролог Станіслав Лем, який став в 60-х роках минулого століття одним з головних натхненників ідеї штучного розуму, на початку століття нинішнього зізнався, що розчарований в перспективах створення штучного інтелекту в найближчому і відносно віддаленому майбутньому.Основною причиною свого песимізму він назвав низький рівень сучасних знань про пристрій і роботу мозку.На думку С. Лема, інтелект заснований на емоціях, а незнання природи емоційного фактора роботи людського мозку служить гальмом моделювання мозкових процесів.Без розуміння природи емоцій неможливо розібратися ні в природі душі, ні в природі інтелекту.Що ми сьогодні знаємо про механізм появи суб'єктивних переживань?Німецькі фізіологи Р. Шмідт і Г. Тевс, автори всесвітньо відомого підручника з фізіології людини, не так давно приречено заявили, що поки не існує єдиної загальноприйнятої наукової теорії емоцій, а також точних даних про те, в яких центрах і яким чином ці емоції виникають і який їхній нервовий субстрат.
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Ми не сумніваємося, що мавпи, собаки, кішки здатні страждати, радіти, любити, ненавидіти, тобто відчувати емоції.
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
У плоских хробаків - планарий - легко виробляються умовні рефлекси.
Мал. 1. Виникнення емоцій зазвичай пов'язують з лімбічної системою, основу якої становить коло Пейпеца (в нього входять гіпокамп, маміллярних ядра гіпоталамуса, передні ядра таламуса і поясна звивина).
Наука і життя // Ілюстрації
Рис.2. Гідра (А), що відноситься до кишечнополостним, - одне з найбільш примітивно влаштованих багатоклітинних істот на Землі.
Рис.3. У нормальному стані мембрана живої клітини поляризована (А).
Рис.4. Поперечний зріз мозку щура.
<
>
З общебиологических позицій емоції - це форма відображення живим організмом об'єктивної реальності у вигляді її суб'єктивного переживання. Різноманітні подразники, діючи на організм, викликають не тільки машинообразное відповідні реакції у вигляді рухів або вегетативних реакцій (почастішання або зменшення частоти серцевих скорочень, зміна частоти і глибини дихання і т.п.), але і супутні суб'єктивні переживання, іменовані емоціями: радість, гнів, біль, страх, задоволення.
Досить трохи поспілкуватися з тваринами, і можна з упевненістю стверджувати, що наші менші брати здатні страждати і радіти, любити і ненавидіти. Те, що суб'єктивні переживання властиві ссавцям, в даний час майже ні у кого не викликає сумнівів. Але чи є емоції у більш примітивних організмів, наприклад у плазунів, амфібій або риб? А у черв'яків і комах?
Якщо так, то походження емоційного реагування сягає своїм корінням в далеку історію життя на Землі. Одним з перших, хто це не тільки зрозумів, але і доказово описав, був автор сучасної теорії еволюції Чарльз Дарвін, який опублікував в 1882 році роботу "Вираження емоцій у людини і тварин".
Дарвін вважав, що про емоції говорять їх зовнішні прояви: міміка, жести, голосові реакції, поза. Якщо судити за специфічними рухових реакцій, то свідоцтва емоційного реагування на пошкодження або подразнення можна знайти навіть у найпримітивніших тварин. Наприклад, дощовий черв'як у відповідь на поколювання голкою починає звиватися. За аналогією з реакціями вищих тварин і людини на подібний вплив логічно припустити, що черв'як в цьому випадку відчуває біль, тобто страждає. Але може бути, це лише механічна реакція, яка не має жодного суб'єктивного переживання?
Чи немає інших, більш об'єктивних критеріїв оцінки емоцій крім зовнішнього вираження? Можна було б спробувати залучити вегетативні реакції, але здоровий глузд підказує, що вони можуть мати і суто механічну природу. Крім того, як показують численні експерименти, вегетативні реакції ще менш специфічні, ніж зовнішнє вираження. Подібні вегетативні зміни часто спостерігаються при переживанні різних емоцій, як позитивних, так і негативних, а також при щодо відповідності але нейтральних з точки зору суб'єктивного переживання станах і реакціях, таких, як фізична робота або заняття спортом.
Найбільш об'єктивним показником пережитої емоції все ж залишається поведінка, але не у вигляді емоційно-виразних реакцій типу міміки, положення вовни або пір'я, звуків і т.п., а у вигляді реакції наближення-видалення. В основі цього критерію - принцип максимізації-мінімізації організмами дії подразників в залежності від їх біологічної значущості. Так, якщо індивід прагне повторити, продовжити дію подразника, то це означає, що подразник викликає позитивні емоції. Якщо ж індивід прагне припинити дію подразника або позбутися від нього, то це свідчить про переживання негативних емоцій.
Рефлекторну реакцію уникнення будь-якого подразника можна виробити не тільки у вищих тварин, наприклад собак і щурів, а й у самих примітивних істот. Плоскі черви - планарії - легко привчаються уникати ударів електричного струму. Якщо в будь-якій частині експериментальної камери вони піддаються дії електрики, то все рідше туди заходять. Крім того, якщо включати електричний струм в момент, коли черв'яки виповзають на менш освітлені ділянки, то планарії починають уникати і темряви. Пояснити дану поведінку чисто механістично неможливо, адже темрява як така не викликає у планарії вроджених рефлекторних реакцій уникнення. Навпаки, в звичайних умовах планарії прагнуть піти від світла. Те, що черв'яки воліють залишатися на світлі, свідчить про появу у них мотивації до подібної поведінки. Це можливо тільки в тому випадку, якщо темрява починає викликати у планарий емоційно-негативний стан, такий же стан, як і удари електричного струму.
Добре відома методика вироблення умовних (придбаних) рефлексів, розроблена в лабораторіях І. П. Павлова, заснована саме на тому, що індиферентний, емоційно нейтральний подразник (світло лампочки, звук метронома) поєднується з позитивним або негативним підкріпленням, тобто з подразником, викликає позитивне або негативне емоційне переживання. Незабаром індиферентний подразник починає викликати реакцію, яку до цього викликали виключно підкріплюють стимули. Причому якщо підпору подразник не викликає позитивного або негативного емоційного переживання, то і умовний рефлекс отримати не вдасться. Наприклад, у ситого тваринного ви ніколи не зможете виробити умовний харчової рефлекс, тому що їжа не викликає у нього ніяких емоцій. Таким чином, методика вироблення умовних рефлексів заснована на тому, що біологічна значущість підкріплюють стимулів переноситься на нейтральні стимули, і ці нейтральні стимули набувають аналогічне біологічне значення. Якщо раніше негативні емоції (біль і страх) виникали при електроболевом впливі, що поєднується зі спалахом світла, то тепер таке негативне стан (страх) викликають одні лише спалахи світла. Отже, тварини, у яких можна виробити умовні рефлекси, здатні розрізняти біологічну значимість подразників, тобто мають емоційністю.
Проведено безліч експериментів, які показали, що умовні рефлекси виробляються практично у всіх організмів, що мають нервову систему, включаючи кишковопорожнинних. У такому випадку ми маємо право зробити висновок, що емоційне реагування, тісно пов'язане зі здатністю розрізняти біологічну значимість подразників, виникло на еволюційних сходах організмів дуже рано і є мало не фундаментальним властивістю якщо не всього живого, то багатоклітинних вже точно.
До речі, планарії, так само як і гідри, здатні відрізняти їстівне від неїстівного. Нам в цьому, як відомо, допомагають смакові відчуття, які мають позитивний або негативний емоційний окрас. Якби їжа не викликала емоційно забарвлених відчуттів, то ми навряд чи розпізнали б солодке від гіркого. Можна припустити, що і у примітивних організмів механізм розрізнення їстівних подразників від неїстівних також включає щось подібне емоційним відчуттям.
Якщо визнати, що емоційність є у найпримітивніших тварин, то логічно шукати механізм даного реагування, починаючи з організмів з дуже простої організацією. Але, як часто це буває, людина до зірок прагне через терни. Історично склалося так, що дослідження фізіологічних основ емоцій зосереджені на вивченні мозкової діяльності у найбільш близьких в еволюційному відношенні до людини, а отже, і найбільш складно влаштованих тварин: мавп, собак, кішок, щурів, кроликів.
Незабаром після публікації роботи Дарвіна з'явилася так звана периферична теорія емоцій. Її незалежно один від одного висунули в 1884 році американський психолог Вільям Джеймс і в 1885 році датський фізіолог Карл Ланге. І той і інший вважали, що основою емоцій є переживання мозком так званих соматовегетативних зрушень, що відбуваються в організмі по рефлекторному принципом під дією подразників із зовнішнього середовища. Вони говорили, що людина сумний, тому що плаче, тобто тому, що у нього течуть сльози; відчуває страх тому, що тремтить. Виходило, що емоції виникають не безпосередньо у відповідь на стимули, що йдуть із зовнішнього середовища, а на інформацію про зміни, викликаних цими стимулами в організмі. Проте, згідно з цією теорією, місце виникнення емоцій - мозок.
У 1927 році цю концепцію спростував американський фізіолог Уолтер Кеннон. Він прийшов до висновку, що перерізання вегетативних нервів, тобто нервів, що йдуть до внутрішніх органів з головного мозку і від внутрішніх органів до головного мозку, повністю усуває вегетативні реакції, але емоційне реагування зберігається. Після робіт Кеннона стало очевидно, що емоції виникають безпосередньо при дії подразників із зовнішнього середовища. Але тоді встав новий питання: а де в мозку, в яких його частинах вони виникають? - і вся подальша історія фізіології емоцій була пов'язана з пошуком центрів емоцій в головному мозку людини і вищих тварин. Які успіхи цього майже восьмидесятирічного пошуку мозкового субстрату суб'єктивних переживань, ми вже знаємо з наведеного вище думки Шмідта і Тевса.
Проте ж якось повинна сучасна наука пояснювати мозковий механізм емоцій, адже щось же в підручниках про це пишеться? Звичайно, пишеться. Зокрема, на даний момент емоції не намагаються втиснути в якусь одну структуру. Переважає системний підхід, і частіше за все в якості мозкового субстрату емоційного реагування виступає лімбічна система мозку.
Першу системну модель запропонував в 1937 році американський дослідник Джеймс Пейпеца. Згідно з його уявленням, емоційне реагування пов'язано з циркуляцією збудження по колу (так званий коло Пейпеца), в який входять чотири структури мозку: гіпокамп (або стара кора), маміллярних ядра гіпоталамуса (проміжний мозок), передні ядра таламуса (проміжний мозок) і поясна звивина (частина нової кори або неокортексу) (рис. 1). Порушення виникає в гіпокампі, потім переходить в гіпоталамус, де залучаються нейрональні механізми вегетативного вираження. Далі з гіпоталамуса збудження через передні ядра таламуса направляється в поясний звивину, коли і з'являється власне емоційне переживання. Термін "лімбічна система" (від латинської назви поясної звивини - g. Limbicus) ввів в 1952 році американський нейрофізіолог Поль Маклін, який додав до кола Пейпеца ще ряд структур, зокрема мигдалину (ядерне освіту в товщі скроневих часток великих півкуль головного мозку).
Лімбічна теорія емоцій, однак, не пояснює, яким чином циркуляція збудження по одним і тим же структурам мозку може забезпечувати десятки різноманітних як позитивних, так і негативних суб'єктивних переживань. Вона також знаходиться в протиріччі і з цілим рядом експериментальних і клінічних даних. Зокрема, повне руйнування гіпокампу і усунення будь-якої циркуляції збудження по зазначеній системі структур не призводять до зникнення з суб'єктивної сфери індивіда хоча б однієї з емоцій. Проте в усіх підручниках з фізіології та психофізіології, коли мова заходить про мозковому забезпеченні емоційного реагування, продовжують фігурувати саме лімбічна система або її складові частини, оскільки кудись же треба помістити емоції, - а якщо не в лімбічну систему, то куди? Мозок вже давно досліджений уздовж і поперек, і іншого більш-менш "вільного" місця в ньому немає.
А що, якщо піти іншим шляхом і спробувати знайти спочатку нервовий субстрат емоційних переживань у найбільш примітивних по влаштуванню організмів? За кількістю структур навіть мозок пацюки не поступається істотний але мозку людини, і, напевно, надзвичайно важко зрозуміти принципи взаємини сотень ядер і виокремити з них ті, які зумовлюють емоційне реагування.
Може, краще взяти того ж дощового черв'яка або навіть гідру? Вже більше простий пристрій, ніж у гідри, важко придумати. Тіло цього кишечнопорожнинного тварини складається з трьох шарів клітин (рис. 2). Немає майже ніяких спеціалізованих органів. Нервова система являє собою відносно невелике число нервових клітин, з'єднаних відростками, і нагадує рибальську мережу, в вузлах якої розташовуються нервові клітини. Ніяких центрів, ніяких ядер; проте гідри здатні розрізняти біологічно шкідливі і корисні подразники і здатні виробляти умовні рефлекси. Як це можна зробити, не використовуючи механізм суб'єктивного переживання, важко уявити. Якщо ж він у них є, то, очевидно, не пов'язаний з діяльністю якихось спеціалізованих нейрональних систем, оскільки у кишковопорожнинних взагалі немає нейрональних утворень. Залишається припустити, що механізм оцінки біологічної значущості подразників у цих організмів закладений вже в особливостях пристрою і функціонування окремих клітин.
Аналіз величезного накопиченого наукою експериментального матеріалу показує, що нервові клітини реагують на різноманітні подразники, в общем-то, по одній схемі: у них міняється ступінь електричної поляризації мембрани.
Давно відомо, що живі клітини будь-яких організмів мають на поверхні електричний заряд. Причому внутрішня поверхня мембрани клітин при відсутності подразників і в хороших умовах для життєдіяльності завжди заряджена негативно по відношенню до зовнішнього середовища (рис. 3А). Різниця потенціалів між внутрішньою і зовнішньою поверхнями становить від 4 до 100 мілівольт. Зокрема, для нервових клітин ця величина, яку називають потенціалом спокою, дорівнює приблизно 70-75 мілівольтах. Ступінь електричної поляризації, тобто рівень мембранного потенціалу, визначає якість протікання життєвих процесів в клітинах і закономірним чином змінюється при дії будь-яких подразників, відображаючи рівень адаптації нервових клітин до них.
Початково всі подразники, по суті, є несприятливими факторами. В процесі адаптації клітини мобілізують свої резерви, що підвищує їх стійкість до подразників і допомагає впоратися з ними. Проявляється це в збільшенні поляризованности клітин. У нейрофізіології така зміна мембранного потенціалу називається гиперполяризацией (ріс.3б). Соответствен але подразники або фактори, які підвищують біологічну стійкість клітинних організмів і гіперполяризуючий мембрану, мають позитивний біологічною дією (або якістю), і живі організми повинні прагнути до них. Якщо ж подразник такий, що внутрішньоклітинних механізмів адаптації виявляється недостатньо для пристосування до нього, то клітини генерують нервові імпульси, намагаючись вирішити виниклі проблеми через міжклітинний взаємодія (період IIa на рис. 3Б). Якщо і цього виявляється недостатньо, то настає метаболічну виснаження і відбувається зниження мембранного потенціалу нижче рівня потенціалу спокою. Така зміна мембранного потенціалу в нейрофізіології називається деполяризацією. Очевидно, що організм повинен уникати подразників, деполяризующих мембрану його клітин, оскільки це загрожує загибеллю.
Таким чином, механізм оцінки біологічної значущості подразників, а соответствен але і емоцій може бути закладений в особливостях організації окремих клітин.
Якщо в багатоклітинних організмі під дією подразника формується сукупність деполярізованнимі клітин, що служить свідченням переходу їх в погане метаболічну стан, то це не може не відбитися в суб'єктивній сфері індивіда. Очевидно, що повинна з'явитися негативна суб'єктивна оцінка даного подразника. Крім того, формування деполярізованнимі клітин в організмі не може не бути сигналом до адаптивному поведінці, спрямованому на відновлення доброго метаболічного стану цих клітин шляхом мінімізації дії подразника. Нейрональний механізм оцінки біологічної значущості подразників з позицій поляризационной теорії, запропонованої автором даної статті, дозволяє зрозуміти природу не тільки емоцій (суб'єктивного переживання), а й мотивацій, або так званих потягів.
Розглянемо, наприклад, харчову мотивацію і супутні їй емоції. При зменшенні рівня поживних речовин в організмі частина нервових клітин мозку, найбільш залежних від їжі у навколишньому середовищі, переходять в погане метаболічну стан типу виснаження. При цьому відбувається деполяризація їх мембран, що ми суб'єктивно переживаємо як почуття голоду. Порушення нейронів на тлі деполяризації мембран (період IIб на рис. 3Б) призводить до активації нейрональних ансамблів інших областей мозку, що забезпечують пристосувальне поводження. В результаті ми відриваємося від роботи і йдемо до їдальні, кафе або до холодильника. Підвищення рівня поживних речовин в організмі покращує метаболічну стан "голодних" нейронів, їх мембранний потенціал повертається до рівня потенціалу спокою, і клітини заспокоюються. Ми ж в цей час починаємо відчувати почуття харчового насичення.
Де в мозку можуть перебувати нейрони, які дуже чутливі до рівня поживних речовин в організмі і зумовлюють, з одного боку, емоцію голоду як реакцію на несприятливий метаболічний стан клітин, а з іншого боку, мотивацію голоду як прагнення організму відновити гарну метаболічну стан цих клітин? В общем-то, це давно відомо. Такий областю мозку є латеральне ядро гіпоталамуса (рис. 4). Особливість латерального гіпоталамічного ядра в тому, що складові його нейрони дуже чутливі до рівня глюкози в крові, і навіть невелике зниження концентрації глюкози сильно активує їх. По суті, латеральное гипоталамическое ядро, об'єднане нервовими зв'язками з корою великих півкуль головного мозку, - це сенсорна система, адекватним подразником для якої служить рівень поживних речовин в організмі. Відповідно емоція голоду і мотивація голоду - чисто сенсорні феномени.
Звідси випливає дуже важливий висновок: по всій видимості, центрами мотивацій і емоцій в мозку є сенсорні системи. Якщо це так, то стає ясно, чому дослідники досі не змогли зрозуміти природу цих психічних феноменів. Справа в тому, що до цього дня механізми мотивацій і емоцій, по-перше, розглядалися окремо один від одного, а по-друге, їх шукали поза сенсорних систем.
Отже, емоції багатоклітинних - суб'єктивний феномен, що відображає зміну якості життєдіяльності окремих клітин. Позитивні емоції відображають хороше, а негативні - погане метаболічну стан клітин організму. Найбільш чутливі до подразників нервові клітини, тому вони першими відгукуються на дії і зміни в навколишньому середовищі і в першу чергу зумовлюють появу суб'єктивних переживань. Однак, по суті, всі живі клітини мають механізмом оцінки біологічної значущості подразників. Якщо клітинам погано, то це виражається в деполяризації їх мембран і свідчить про зниження життєвих можливостей клітини. Якби жива клітина могла повідомити, що вона відчуває, коли знаходиться в деполярізованнимі стані (тобто в стані зниження мембранного потенціалу через метаболічних проблем), то вона прокричала б про переживання почуття страху смерті, що наближається. По суті, саме це і "відчуває" деполярізованнимі амеба, перебуваючи в гарячій воді.
Підхід до емоцій як до процесу, що бере початок на клітинному рівні, дозволяє по-іншому поглянути на природу багатьох психічних явищ. Нейрофізіологічні дослідження показують, що все мотивовані стану супроводжуються поляризационно-деполяризационного ми процесами в нервовій тканині головного мозку. Зокрема, всі наркотики і алкоголь первинно викликають розвиток гіперполярізаціонних процесів в нервовій системі, а станом уваги супроводжують деполяризационного явища. Значить, саме в клітці треба шукати ключ до розуміння причин наркотичної та алкогольної залежностей і цілого ряду психічних захворювань, пов'язаних з порушеннями в мотиваційно-емоційній сфері.
література
Дарвін Ч. Про вираження емоцій у людини і тварин. Твори в 8 т. - М., 1953. Т. 5, с. 431-480.
Мурік С.Е. Загальні нейрональні механізми мотивацій і емоцій. - Іркутськ: Изд-во Іркутського державного університету, 2006. - 358 с.
Murik SE P olarization processes in the nervous system and behavior // Intern J. Neuroscience, 1998, vol. 94, pp. 213-221.
Симонов П. Що таке емоція // Наука і життя, 1965, № 3-5.
Симонов П. Мозок приймає рішення // Наука і життя, 1974, № 11.
Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ
Польський письменник-фантаст і футуролог Станіслав Лем, який став в 60-х роках минулого століття одним з головних натхненників ідеї штучного розуму, на початку століття нинішнього зізнався, що розчарований в перспективах створення штучного інтелекту в найближчому і відносно віддаленому майбутньому.Основною причиною свого песимізму він назвав низький рівень сучасних знань про пристрій і роботу мозку.На думку С. Лема, інтелект заснований на емоціях, а незнання природи емоційного фактора роботи людського мозку служить гальмом моделювання мозкових процесів.Без розуміння природи емоцій неможливо розібратися ні в природі душі, ні в природі інтелекту.Що ми сьогодні знаємо про механізм появи суб'єктивних переживань?Німецькі фізіологи Р. Шмідт і Г. Тевс, автори всесвітньо відомого підручника з фізіології людини, не так давно приречено заявили, що поки не існує єдиної загальноприйнятої наукової теорії емоцій, а також точних даних про те, в яких центрах і яким чином ці емоції виникають і який їхній нервовий субстрат.Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Ми не сумніваємося, що мавпи, собаки, кішки здатні страждати, радіти, любити, ненавидіти, тобто відчувати емоції.
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
У плоских хробаків - планарий - легко виробляються умовні рефлекси.
Рис. 1. Виникнення емоцій зазвичай пов'язують з лімбічної системою, основу якої становить коло Пейпеца (в нього входять гіпокамп, маміллярних ядра гіпоталамуса, передні ядра таламуса і поясна звивина).
Наука і життя // Ілюстрації
Рис.2. Гідра (А), що відноситься до кишечнополостним, - одне з найбільш примітивно влаштованих багатоклітинних істот на Землі.
Рис.3. У нормальному стані мембрана живої клітини поляризована (А).
Рис.4. Поперечний зріз мозку щура.
<
>
З общебиологических позицій емоції - це форма відображення живим організмом об'єктивної реальності у вигляді її суб'єктивного переживання. Різноманітні подразники, діючи на організм, викликають не тільки машинообразное відповідні реакції у вигляді рухів або вегетативних реакцій (почастішання або зменшення частоти серцевих скорочень, зміна частоти і глибини дихання і т.п.), але і супутні суб'єктивні переживання, іменовані емоціями: радість, гнів, біль, страх, задоволення.
Досить трохи поспілкуватися з тваринами, і можна з упевненістю стверджувати, що наші менші брати здатні страждати і радіти, любити і ненавидіти. Те, що суб'єктивні переживання властиві ссавцям, в даний час майже ні у кого не викликає сумнівів. Але чи є емоції у більш примітивних організмів, наприклад у плазунів, амфібій або риб? А у черв'яків і комах?
Якщо так, то походження емоційного реагування сягає своїм корінням в далеку історію життя на Землі. Одним з перших, хто це не тільки зрозумів, але і доказово описав, був автор сучасної теорії еволюції Чарльз Дарвін, який опублікував в 1882 році роботу "Вираження емоцій у людини і тварин".
Дарвін вважав, що про емоції говорять їх зовнішні прояви: міміка, жести, голосові реакції, поза. Якщо судити за специфічними рухових реакцій, то свідоцтва емоційного реагування на пошкодження або подразнення можна знайти навіть у найпримітивніших тварин. Наприклад, дощовий черв'як у відповідь на поколювання голкою починає звиватися. За аналогією з реакціями вищих тварин і людини на подібний вплив логічно припустити, що черв'як в цьому випадку відчуває біль, тобто страждає. Але може бути, це лише механічна реакція, яка не має жодного суб'єктивного переживання?
Чи немає інших, більш об'єктивних критеріїв оцінки емоцій крім зовнішнього вираження? Можна було б спробувати залучити вегетативні реакції, але здоровий глузд підказує, що вони можуть мати і суто механічну природу. Крім того, як показують численні експерименти, вегетативні реакції ще менш специфічні, ніж зовнішнє вираження. Подібні вегетативні зміни часто спостерігаються при переживанні різних емоцій, як позитивних, так і негативних, а також при щодо відповідності але нейтральних з точки зору суб'єктивного переживання станах і реакціях, таких, як фізична робота або заняття спортом.
Найбільш об'єктивним показником пережитої емоції все ж залишається поведінка, але не у вигляді емоційно-виразних реакцій типу міміки, положення вовни або пір'я, звуків і т.п., а у вигляді реакції наближення-видалення. В основі цього критерію - принцип максимізації-мінімізації організмами дії подразників в залежності від їх біологічної значущості. Так, якщо індивід прагне повторити, продовжити дію подразника, то це означає, що подразник викликає позитивні емоції. Якщо ж індивід прагне припинити дію подразника або позбутися від нього, то це свідчить про переживання негативних емоцій.
Рефлекторну реакцію уникнення будь-якого подразника можна виробити не тільки у вищих тварин, наприклад собак і щурів, а й у самих примітивних істот. Плоскі черви - планарії - легко привчаються уникати ударів електричного струму. Якщо в будь-якій частині експериментальної камери вони піддаються дії електрики, то все рідше туди заходять. Крім того, якщо включати електричний струм в момент, коли черв'яки виповзають на менш освітлені ділянки, то планарії починають уникати і темряви. Пояснити дану поведінку чисто механістично неможливо, адже темрява як така не викликає у планарії вроджених рефлекторних реакцій уникнення. Навпаки, в звичайних умовах планарії прагнуть піти від світла. Те, що черв'яки воліють залишатися на світлі, свідчить про появу у них мотивації до подібної поведінки. Це можливо тільки в тому випадку, якщо темрява починає викликати у планарий емоційно-негативний стан, такий же стан, як і удари електричного струму.
Добре відома методика вироблення умовних (придбаних) рефлексів, розроблена в лабораторіях І. П. Павлова, заснована саме на тому, що індиферентний, емоційно нейтральний подразник (світло лампочки, звук метронома) поєднується з позитивним або негативним підкріпленням, тобто з подразником, викликає позитивне або негативне емоційне переживання. Незабаром індиферентний подразник починає викликати реакцію, яку до цього викликали виключно підкріплюють стимули. Причому якщо підпору подразник не викликає позитивного або негативного емоційного переживання, то і умовний рефлекс отримати не вдасться. Наприклад, у ситого тваринного ви ніколи не зможете виробити умовний харчової рефлекс, тому що їжа не викликає у нього ніяких емоцій. Таким чином, методика вироблення умовних рефлексів заснована на тому, що біологічна значущість підкріплюють стимулів переноситься на нейтральні стимули, і ці нейтральні стимули набувають аналогічне біологічне значення. Якщо раніше негативні емоції (біль і страх) виникали при електроболевом впливі, що поєднується зі спалахом світла, то тепер таке негативне стан (страх) викликають одні лише спалахи світла. Отже, тварини, у яких можна виробити умовні рефлекси, здатні розрізняти біологічну значимість подразників, тобто мають емоційністю.
Проведено безліч експериментів, які показали, що умовні рефлекси виробляються практично у всіх організмів, що мають нервову систему, включаючи кишковопорожнинних. У такому випадку ми маємо право зробити висновок, що емоційне реагування, тісно пов'язане зі здатністю розрізняти біологічну значимість подразників, виникло на еволюційних сходах організмів дуже рано і є мало не фундаментальним властивістю якщо не всього живого, то багатоклітинних вже точно.
До речі, планарії, так само як і гідри, здатні відрізняти їстівне від неїстівного. Нам в цьому, як відомо, допомагають смакові відчуття, які мають позитивний або негативний емоційний окрас. Якби їжа не викликала емоційно забарвлених відчуттів, то ми навряд чи розпізнали б солодке від гіркого. Можна припустити, що і у примітивних організмів механізм розрізнення їстівних подразників від неїстівних також включає щось подібне емоційним відчуттям.
Якщо визнати, що емоційність є у найпримітивніших тварин, то логічно шукати механізм даного реагування, починаючи з організмів з дуже простої організацією. Але, як часто це буває, людина до зірок прагне через терни. Історично склалося так, що дослідження фізіологічних основ емоцій зосереджені на вивченні мозкової діяльності у найбільш близьких в еволюційному відношенні до людини, а отже, і найбільш складно влаштованих тварин: мавп, собак, кішок, щурів, кроликів.
Незабаром після публікації роботи Дарвіна з'явилася так звана периферична теорія емоцій. Її незалежно один від одного висунули в 1884 році американський психолог Вільям Джеймс і в 1885 році датський фізіолог Карл Ланге. І той і інший вважали, що основою емоцій є переживання мозком так званих соматовегетативних зрушень, що відбуваються в організмі по рефлекторному принципом під дією подразників із зовнішнього середовища. Вони говорили, що людина сумний, тому що плаче, тобто тому, що у нього течуть сльози; відчуває страх тому, що тремтить. Виходило, що емоції виникають не безпосередньо у відповідь на стимули, що йдуть із зовнішнього середовища, а на інформацію про зміни, викликаних цими стимулами в організмі. Проте, згідно з цією теорією, місце виникнення емоцій - мозок.
У 1927 році цю концепцію спростував американський фізіолог Уолтер Кеннон. Він прийшов до висновку, що перерізання вегетативних нервів, тобто нервів, що йдуть до внутрішніх органів з головного мозку і від внутрішніх органів до головного мозку, повністю усуває вегетативні реакції, але емоційне реагування зберігається. Після робіт Кеннона стало очевидно, що емоції виникають безпосередньо при дії подразників із зовнішнього середовища. Але тоді встав новий питання: а де в мозку, в яких його частинах вони виникають? - і вся подальша історія фізіології емоцій була пов'язана з пошуком центрів емоцій в головному мозку людини і вищих тварин. Які успіхи цього майже восьмидесятирічного пошуку мозкового субстрату суб'єктивних переживань, ми вже знаємо з наведеного вище думки Шмідта і Тевса.
Проте ж якось повинна сучасна наука пояснювати мозковий механізм емоцій, адже щось же в підручниках про це пишеться? Звичайно, пишеться. Зокрема, на даний момент емоції не намагаються втиснути в якусь одну структуру. Переважає системний підхід, і частіше за все в якості мозкового субстрату емоційного реагування виступає лімбічна система мозку.
Першу системну модель запропонував в 1937 році американський дослідник Джеймс Пейпеца. Згідно з його уявленням, емоційне реагування пов'язано з циркуляцією збудження по колу (так званий коло Пейпеца), в який входять чотири структури мозку: гіпокамп (або стара кора), маміллярних ядра гіпоталамуса (проміжний мозок), передні ядра таламуса (проміжний мозок) і поясна звивина (частина нової кори або неокортексу) (рис. 1). Порушення виникає в гіпокампі, потім переходить в гіпоталамус, де залучаються нейрональні механізми вегетативного вираження. Далі з гіпоталамуса збудження через передні ядра таламуса направляється в поясний звивину, коли і з'являється власне емоційне переживання. Термін "лімбічна система" (від латинської назви поясної звивини - g. Limbicus) ввів в 1952 році американський нейрофізіолог Поль Маклін, який додав до кола Пейпеца ще ряд структур, зокрема мигдалину (ядерне освіту в товщі скроневих часток великих півкуль головного мозку).
Лімбічна теорія емоцій, однак, не пояснює, яким чином циркуляція збудження по одним і тим же структурам мозку може забезпечувати десятки різноманітних як позитивних, так і негативних суб'єктивних переживань. Вона також знаходиться в протиріччі і з цілим рядом експериментальних і клінічних даних. Зокрема, повне руйнування гіпокампу і усунення будь-якої циркуляції збудження по зазначеній системі структур не призводять до зникнення з суб'єктивної сфери індивіда хоча б однієї з емоцій. Проте в усіх підручниках з фізіології та психофізіології, коли мова заходить про мозковому забезпеченні емоційного реагування, продовжують фігурувати саме лімбічна система або її складові частини, оскільки кудись же треба помістити емоції, - а якщо не в лімбічну систему, то куди? Мозок вже давно досліджений уздовж і поперек, і іншого більш-менш "вільного" місця в ньому немає.
А що, якщо піти іншим шляхом і спробувати знайти спочатку нервовий субстрат емоційних переживань у найбільш примітивних по влаштуванню організмів? За кількістю структур навіть мозок пацюки не поступається істотний але мозку людини, і, напевно, надзвичайно важко зрозуміти принципи взаємини сотень ядер і виокремити з них ті, які зумовлюють емоційне реагування.
Може, краще взяти того ж дощового черв'яка або навіть гідру? Вже більше простий пристрій, ніж у гідри, важко придумати. Тіло цього кишечнопорожнинного тварини складається з трьох шарів клітин (рис. 2). Немає майже ніяких спеціалізованих органів. Нервова система являє собою відносно невелике число нервових клітин, з'єднаних відростками, і нагадує рибальську мережу, в вузлах якої розташовуються нервові клітини. Ніяких центрів, ніяких ядер; проте гідри здатні розрізняти біологічно шкідливі і корисні подразники і здатні виробляти умовні рефлекси. Як це можна зробити, не використовуючи механізм суб'єктивного переживання, важко уявити. Якщо ж він у них є, то, очевидно, не пов'язаний з діяльністю якихось спеціалізованих нейрональних систем, оскільки у кишковопорожнинних взагалі немає нейрональних утворень. Залишається припустити, що механізм оцінки біологічної значущості подразників у цих організмів закладений вже в особливостях пристрою і функціонування окремих клітин.
Аналіз величезного накопиченого наукою експериментального матеріалу показує, що нервові клітини реагують на різноманітні подразники, в общем-то, по одній схемі: у них міняється ступінь електричної поляризації мембрани.
Давно відомо, що живі клітини будь-яких організмів мають на поверхні електричний заряд. Причому внутрішня поверхня мембрани клітин при відсутності подразників і в хороших умовах для життєдіяльності завжди заряджена негативно по відношенню до зовнішнього середовища (рис. 3А). Різниця потенціалів між внутрішньою і зовнішньою поверхнями становить від 4 до 100 мілівольт. Зокрема, для нервових клітин ця величина, яку називають потенціалом спокою, дорівнює приблизно 70-75 мілівольтах. Ступінь електричної поляризації, тобто рівень мембранного потенціалу, визначає якість протікання життєвих процесів в клітинах і закономірним чином змінюється при дії будь-яких подразників, відображаючи рівень адаптації нервових клітин до них.
Початково всі подразники, по суті, є несприятливими факторами. В процесі адаптації клітини мобілізують свої резерви, що підвищує їх стійкість до подразників і допомагає впоратися з ними. Проявляється це в збільшенні поляризованности клітин. У нейрофізіології така зміна мембранного потенціалу називається гиперполяризацией (ріс.3б). Соответствен але подразники або фактори, які підвищують біологічну стійкість клітинних організмів і гіперполяризуючий мембрану, мають позитивний біологічною дією (або якістю), і живі організми повинні прагнути до них. Якщо ж подразник такий, що внутрішньоклітинних механізмів адаптації виявляється недостатньо для пристосування до нього, то клітини генерують нервові імпульси, намагаючись вирішити виниклі проблеми через міжклітинний взаємодія (період IIa на рис. 3Б). Якщо і цього виявляється недостатньо, то настає метаболічну виснаження і відбувається зниження мембранного потенціалу нижче рівня потенціалу спокою. Така зміна мембранного потенціалу в нейрофізіології називається деполяризацією. Очевидно, що організм повинен уникати подразників, деполяризующих мембрану його клітин, оскільки це загрожує загибеллю.
Таким чином, механізм оцінки біологічної значущості подразників, а соответствен але і емоцій може бути закладений в особливостях організації окремих клітин.
Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ
Польський письменник-фантаст і футуролог Станіслав Лем, який став в 60-х роках минулого століття одним з головних натхненників ідеї штучного розуму, на початку століття нинішнього зізнався, що розчарований в перспективах створення штучного інтелекту в найближчому і відносно віддаленому майбутньому.Основною причиною свого песимізму він назвав низький рівень сучасних знань про пристрій і роботу мозку.На думку С. Лема, інтелект заснований на емоціях, а незнання природи емоційного фактора роботи людського мозку служить гальмом моделювання мозкових процесів.Без розуміння природи емоцій неможливо розібратися ні в природі душі, ні в природі інтелекту.Що ми сьогодні знаємо про механізм появи суб'єктивних переживань?Німецькі фізіологи Р. Шмідт і Г. Тевс, автори всесвітньо відомого підручника з фізіології людини, не так давно приречено заявили, що поки не існує єдиної загальноприйнятої наукової теорії емоцій, а також точних даних про те, в яких центрах і яким чином ці емоції виникають і який їхній нервовий субстрат.Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Ми не сумніваємося, що мавпи, собаки, кішки здатні страждати, радіти, любити, ненавидіти, тобто відчувати емоції.
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
У плоских хробаків - планарий - легко виробляються умовні рефлекси.
Рис. 1. Виникнення емоцій зазвичай пов'язують з лімбічної системою, основу якої становить коло Пейпеца (в нього входять гіпокамп, маміллярних ядра гіпоталамуса, передні ядра таламуса і поясна звивина).
Наука і життя // Ілюстрації
Рис.2. Гідра (А), що відноситься до кишечнополостним, - одне з найбільш примітивно влаштованих багатоклітинних істот на Землі.
Рис.3. У нормальному стані мембрана живої клітини поляризована (А).
Рис.4. Поперечний зріз мозку щура.
<
>
З общебиологических позицій емоції - це форма відображення живим організмом об'єктивної реальності у вигляді її суб'єктивного переживання. Різноманітні подразники, діючи на організм, викликають не тільки машинообразное відповідні реакції у вигляді рухів або вегетативних реакцій (почастішання або зменшення частоти серцевих скорочень, зміна частоти і глибини дихання і т.п.), але і супутні суб'єктивні переживання, іменовані емоціями: радість, гнів, біль, страх, задоволення.
Досить трохи поспілкуватися з тваринами, і можна з упевненістю стверджувати, що наші менші брати здатні страждати і радіти, любити і ненавидіти. Те, що суб'єктивні переживання властиві ссавцям, в даний час майже ні у кого не викликає сумнівів. Але чи є емоції у більш примітивних організмів, наприклад у плазунів, амфібій або риб? А у черв'яків і комах?
Якщо так, то походження емоційного реагування сягає своїм корінням в далеку історію життя на Землі. Одним з перших, хто це не тільки зрозумів, але і доказово описав, був автор сучасної теорії еволюції Чарльз Дарвін, який опублікував в 1882 році роботу "Вираження емоцій у людини і тварин".
Дарвін вважав, що про емоції говорять їх зовнішні прояви: міміка, жести, голосові реакції, поза. Якщо судити за специфічними рухових реакцій, то свідоцтва емоційного реагування на пошкодження або подразнення можна знайти навіть у найпримітивніших тварин. Наприклад, дощовий черв'як у відповідь на поколювання голкою починає звиватися. За аналогією з реакціями вищих тварин і людини на подібний вплив логічно припустити, що черв'як в цьому випадку відчуває біль, тобто страждає. Але може бути, це лише механічна реакція, яка не має жодного суб'єктивного переживання?
Чи немає інших, більш об'єктивних критеріїв оцінки емоцій крім зовнішнього вираження? Можна було б спробувати залучити вегетативні реакції, але здоровий глузд підказує, що вони можуть мати і суто механічну природу. Крім того, як показують численні експерименти, вегетативні реакції ще менш специфічні, ніж зовнішнє вираження. Подібні вегетативні зміни часто спостерігаються при переживанні різних емоцій, як позитивних, так і негативних, а також при щодо відповідності але нейтральних з точки зору суб'єктивного переживання станах і реакціях, таких, як фізична робота або заняття спортом.
Найбільш об'єктивним показником пережитої емоції все ж залишається поведінка, але не у вигляді емоційно-виразних реакцій типу міміки, положення вовни або пір'я, звуків і т.п., а у вигляді реакції наближення-видалення. В основі цього критерію - принцип максимізації-мінімізації організмами дії подразників в залежності від їх біологічної значущості. Так, якщо індивід прагне повторити, продовжити дію подразника, то це означає, що подразник викликає позитивні емоції. Якщо ж індивід прагне припинити дію подразника або позбутися від нього, то це свідчить про переживання негативних емоцій.
Рефлекторну реакцію уникнення будь-якого подразника можна виробити не тільки у вищих тварин, наприклад собак і щурів, а й у самих примітивних істот. Плоскі черви - планарії - легко привчаються уникати ударів електричного струму. Якщо в будь-якій частині експериментальної камери вони піддаються дії електрики, то все рідше туди заходять. Крім того, якщо включати електричний струм в момент, коли черв'яки виповзають на менш освітлені ділянки, то планарії починають уникати і темряви. Пояснити дану поведінку чисто механістично неможливо, адже темрява як така не викликає у планарії вроджених рефлекторних реакцій уникнення. Навпаки, в звичайних умовах планарії прагнуть піти від світла. Те, що черв'яки воліють залишатися на світлі, свідчить про появу у них мотивації до подібної поведінки. Це можливо тільки в тому випадку, якщо темрява починає викликати у планарий емоційно-негативний стан, такий же стан, як і удари електричного струму.
Добре відома методика вироблення умовних (придбаних) рефлексів, розроблена в лабораторіях І. П. Павлова, заснована саме на тому, що індиферентний, емоційно нейтральний подразник (світло лампочки, звук метронома) поєднується з позитивним або негативним підкріпленням, тобто з подразником, викликає позитивне або негативне емоційне переживання. Незабаром індиферентний подразник починає викликати реакцію, яку до цього викликали виключно підкріплюють стимули. Причому якщо підпору подразник не викликає позитивного або негативного емоційного переживання, то і умовний рефлекс отримати не вдасться. Наприклад, у ситого тваринного ви ніколи не зможете виробити умовний харчової рефлекс, тому що їжа не викликає у нього ніяких емоцій. Таким чином, методика вироблення умовних рефлексів заснована на тому, що біологічна значущість підкріплюють стимулів переноситься на нейтральні стимули, і ці нейтральні стимули набувають аналогічне біологічне значення. Якщо раніше негативні емоції (біль і страх) виникали при електроболевом впливі, що поєднується зі спалахом світла, то тепер таке негативне стан (страх) викликають одні лише спалахи світла. Отже, тварини, у яких можна виробити умовні рефлекси, здатні розрізняти біологічну значимість подразників, тобто мають емоційністю.
Проведено безліч експериментів, які показали, що умовні рефлекси виробляються практично у всіх організмів, що мають нервову систему, включаючи кишковопорожнинних. У такому випадку ми маємо право зробити висновок, що емоційне реагування, тісно пов'язане зі здатністю розрізняти біологічну значимість подразників, виникло на еволюційних сходах організмів дуже рано і є мало не фундаментальним властивістю якщо не всього живого, то багатоклітинних вже точно.
До речі, планарії, так само як і гідри, здатні відрізняти їстівне від неїстівного. Нам в цьому, як відомо, допомагають смакові відчуття, які мають позитивний або негативний емоційний окрас. Якби їжа не викликала емоційно забарвлених відчуттів, то ми навряд чи розпізнали б солодке від гіркого. Можна припустити, що і у примітивних організмів механізм розрізнення їстівних подразників від неїстівних також включає щось подібне емоційним відчуттям.
Якщо визнати, що емоційність є у найпримітивніших тварин, то логічно шукати механізм даного реагування, починаючи з організмів з дуже простої організацією. Але, як часто це буває, людина до зірок прагне через терни. Історично склалося так, що дослідження фізіологічних основ емоцій зосереджені на вивченні мозкової діяльності у найбільш близьких в еволюційному відношенні до людини, а отже, і найбільш складно влаштованих тварин: мавп, собак, кішок, щурів, кроликів.
Незабаром після публікації роботи Дарвіна з'явилася так звана периферична теорія емоцій. Її незалежно один від одного висунули в 1884 році американський психолог Вільям Джеймс і в 1885 році датський фізіолог Карл Ланге. І той і інший вважали, що основою емоцій є переживання мозком так званих соматовегетативних зрушень, що відбуваються в організмі по рефлекторному принципом під дією подразників із зовнішнього середовища. Вони говорили, що людина сумний, тому що плаче, тобто тому, що у нього течуть сльози; відчуває страх тому, що тремтить. Виходило, що емоції виникають не безпосередньо у відповідь на стимули, що йдуть із зовнішнього середовища, а на інформацію про зміни, викликаних цими стимулами в організмі. Проте, згідно з цією теорією, місце виникнення емоцій - мозок.
У 1927 році цю концепцію спростував американський фізіолог Уолтер Кеннон. Він прийшов до висновку, що перерізання вегетативних нервів, тобто нервів, що йдуть до внутрішніх органів з головного мозку і від внутрішніх органів до головного мозку, повністю усуває вегетативні реакції, але емоційне реагування зберігається. Після робіт Кеннона стало очевидно, що емоції виникають безпосередньо при дії подразників із зовнішнього середовища. Але тоді встав новий питання: а де в мозку, в яких його частинах вони виникають? - і вся подальша історія фізіології емоцій була пов'язана з пошуком центрів емоцій в головному мозку людини і вищих тварин. Які успіхи цього майже восьмидесятирічного пошуку мозкового субстрату суб'єктивних переживань, ми вже знаємо з наведеного вище думки Шмідта і Тевса.
Проте ж якось повинна сучасна наука пояснювати мозковий механізм емоцій, адже щось же в підручниках про це пишеться? Звичайно, пишеться. Зокрема, на даний момент емоції не намагаються втиснути в якусь одну структуру. Переважає системний підхід, і частіше за все в якості мозкового субстрату емоційного реагування виступає лімбічна система мозку.
Першу системну модель запропонував в 1937 році американський дослідник Джеймс Пейпеца. Згідно з його уявленням, емоційне реагування пов'язано з циркуляцією збудження по колу (так званий коло Пейпеца), в який входять чотири структури мозку: гіпокамп (або стара кора), маміллярних ядра гіпоталамуса (проміжний мозок), передні ядра таламуса (проміжний мозок) і поясна звивина (частина нової кори або неокортексу) (рис. 1). Порушення виникає в гіпокампі, потім переходить в гіпоталамус, де залучаються нейрональні механізми вегетативного вираження. Далі з гіпоталамуса збудження через передні ядра таламуса направляється в поясний звивину, коли і з'являється власне емоційне переживання. Термін "лімбічна система" (від латинської назви поясної звивини - g. Limbicus) ввів в 1952 році американський нейрофізіолог Поль Маклін, який додав до кола Пейпеца ще ряд структур, зокрема мигдалину (ядерне освіту в товщі скроневих часток великих півкуль головного мозку).
Лімбічна теорія емоцій, однак, не пояснює, яким чином циркуляція збудження по одним і тим же структурам мозку може забезпечувати десятки різноманітних як позитивних, так і негативних суб'єктивних переживань. Вона також знаходиться в протиріччі і з цілим рядом експериментальних і клінічних даних. Зокрема, повне руйнування гіпокампу і усунення будь-якої циркуляції збудження по зазначеній системі структур не призводять до зникнення з суб'єктивної сфери індивіда хоча б однієї з емоцій. Проте в усіх підручниках з фізіології та психофізіології, коли мова заходить про мозковому забезпеченні емоційного реагування, продовжують фігурувати саме лімбічна система або її складові частини, оскільки кудись же треба помістити емоції, - а якщо не в лімбічну систему, то куди? Мозок вже давно досліджений уздовж і поперек, і іншого більш-менш "вільного" місця в ньому немає.
А що, якщо піти іншим шляхом і спробувати знайти спочатку нервовий субстрат емоційних переживань у найбільш примітивних по влаштуванню організмів? За кількістю структур навіть мозок пацюки не поступається істотний але мозку людини, і, напевно, надзвичайно важко зрозуміти принципи взаємини сотень ядер і виокремити з них ті, які зумовлюють емоційне реагування.
Може, краще взяти того ж дощового черв'яка або навіть гідру? Вже більше простий пристрій, ніж у гідри, важко придумати. Тіло цього кишечнопорожнинного тварини складається з трьох шарів клітин (рис. 2). Немає майже ніяких спеціалізованих органів. Нервова система являє собою відносно невелике число нервових клітин, з'єднаних відростками, і нагадує рибальську мережу, в вузлах якої розташовуються нервові клітини. Ніяких центрів, ніяких ядер; проте гідри здатні розрізняти біологічно шкідливі і корисні подразники і здатні виробляти умовні рефлекси. Як це можна зробити, не використовуючи механізм суб'єктивного переживання, важко уявити. Якщо ж він у них є, то, очевидно, не пов'язаний з діяльністю якихось спеціалізованих нейрональних систем, оскільки у кишковопорожнинних взагалі немає нейрональних утворень. Залишається припустити, що механізм оцінки біологічної значущості подразників у цих організмів закладений вже в особливостях пристрою і функціонування окремих клітин.
Аналіз величезного накопиченого наукою експериментального матеріалу показує, що нервові клітини реагують на різноманітні подразники, в общем-то, по одній схемі: у них міняється ступінь електричної поляризації мембрани.
Давно відомо, що живі клітини будь-яких організмів мають на поверхні електричний заряд. Причому внутрішня поверхня мембрани клітин при відсутності подразників і в хороших умовах для життєдіяльності завжди заряджена негативно по відношенню до зовнішнього середовища (рис. 3А). Різниця потенціалів між внутрішньою і зовнішньою поверхнями становить від 4 до 100 мілівольт. Зокрема, для нервових клітин ця величина, яку називають потенціалом спокою, дорівнює приблизно 70-75 мілівольтах. Ступінь електричної поляризації, тобто рівень мембранного потенціалу, визначає якість протікання життєвих процесів в клітинах і закономірним чином змінюється при дії будь-яких подразників, відображаючи рівень адаптації нервових клітин до них.
Початково всі подразники, по суті, є несприятливими факторами. В процесі адаптації клітини мобілізують свої резерви, що підвищує їх стійкість до подразників і допомагає впоратися з ними. Проявляється це в збільшенні поляризованности клітин. У нейрофізіології така зміна мембранного потенціалу називається гиперполяризацией (ріс.3б). Соответствен але подразники або фактори, які підвищують біологічну стійкість клітинних організмів і гіперполяризуючий мембрану, мають позитивний біологічною дією (або якістю), і живі організми повинні прагнути до них. Якщо ж подразник такий, що внутрішньоклітинних механізмів адаптації виявляється недостатньо для пристосування до нього, то клітини генерують нервові імпульси, намагаючись вирішити виниклі проблеми через міжклітинний взаємодія (період IIa на рис. 3Б). Якщо і цього виявляється недостатньо, то настає метаболічну виснаження і відбувається зниження мембранного потенціалу нижче рівня потенціалу спокою. Така зміна мембранного потенціалу в нейрофізіології називається деполяризацією. Очевидно, що організм повинен уникати подразників, деполяризующих мембрану його клітин, оскільки це загрожує загибеллю.
Таким чином, механізм оцінки біологічної значущості подразників, а соответствен але і емоцій може бути закладений в особливостях організації окремих клітин.
Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ
Польський письменник-фантаст і футуролог Станіслав Лем, який став в 60-х роках минулого століття одним з головних натхненників ідеї штучного розуму, на початку століття нинішнього зізнався, що розчарований в перспективах створення штучного інтелекту в найближчому і відносно віддаленому майбутньому.Основною причиною свого песимізму він назвав низький рівень сучасних знань про пристрій і роботу мозку.На думку С. Лема, інтелект заснований на емоціях, а незнання природи емоційного фактора роботи людського мозку служить гальмом моделювання мозкових процесів.Без розуміння природи емоцій неможливо розібратися ні в природі душі, ні в природі інтелекту.Що ми сьогодні знаємо про механізм появи суб'єктивних переживань?Німецькі фізіологи Р. Шмідт і Г. Тевс, автори всесвітньо відомого підручника з фізіології людини, не так давно приречено заявили, що поки не існує єдиної загальноприйнятої наукової теорії емоцій, а також точних даних про те, в яких центрах і яким чином ці емоції виникають і який їхній нервовий субстрат.Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Ми не сумніваємося, що мавпи, собаки, кішки здатні страждати, радіти, любити, ненавидіти, тобто відчувати емоції.
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
У плоских хробаків - планарий - легко виробляються умовні рефлекси.
Рис. 1. Виникнення емоцій зазвичай пов'язують з лімбічної системою, основу якої становить коло Пейпеца (в нього входять гіпокамп, маміллярних ядра гіпоталамуса, передні ядра таламуса і поясна звивина).
Наука і життя // Ілюстрації
Рис.2. Гідра (А), що відноситься до кишечнополостним, - одне з найбільш примітивно влаштованих багатоклітинних істот на Землі.
Рис.3. У нормальному стані мембрана живої клітини поляризована (А).
Рис.4. Поперечний зріз мозку щура.
<
>
З общебиологических позицій емоції - це форма відображення живим організмом об'єктивної реальності у вигляді її суб'єктивного переживання. Різноманітні подразники, діючи на організм, викликають не тільки машинообразное відповідні реакції у вигляді рухів або вегетативних реакцій (почастішання або зменшення частоти серцевих скорочень, зміна частоти і глибини дихання і т.п.), але і супутні суб'єктивні переживання, іменовані емоціями: радість, гнів, біль, страх, задоволення.
Досить трохи поспілкуватися з тваринами, і можна з упевненістю стверджувати, що наші менші брати здатні страждати і радіти, любити і ненавидіти. Те, що суб'єктивні переживання властиві ссавцям, в даний час майже ні у кого не викликає сумнівів. Але чи є емоції у більш примітивних організмів, наприклад у плазунів, амфібій або риб? А у черв'яків і комах?
Якщо так, то походження емоційного реагування сягає своїм корінням в далеку історію життя на Землі. Одним з перших, хто це не тільки зрозумів, але і доказово описав, був автор сучасної теорії еволюції Чарльз Дарвін, який опублікував в 1882 році роботу "Вираження емоцій у людини і тварин".
Дарвін вважав, що про емоції говорять їх зовнішні прояви: міміка, жести, голосові реакції, поза. Якщо судити за специфічними рухових реакцій, то свідоцтва емоційного реагування на пошкодження або подразнення можна знайти навіть у найпримітивніших тварин. Наприклад, дощовий черв'як у відповідь на поколювання голкою починає звиватися. За аналогією з реакціями вищих тварин і людини на подібний вплив логічно припустити, що черв'як в цьому випадку відчуває біль, тобто страждає. Але може бути, це лише механічна реакція, яка не має жодного суб'єктивного переживання?
Чи немає інших, більш об'єктивних критеріїв оцінки емоцій крім зовнішнього вираження? Можна було б спробувати залучити вегетативні реакції, але здоровий глузд підказує, що вони можуть мати і суто механічну природу. Крім того, як показують численні експерименти, вегетативні реакції ще менш специфічні, ніж зовнішнє вираження. Подібні вегетативні зміни часто спостерігаються при переживанні різних емоцій, як позитивних, так і негативних, а також при щодо відповідності але нейтральних з точки зору суб'єктивного переживання станах і реакціях, таких, як фізична робота або заняття спортом.
Найбільш об'єктивним показником пережитої емоції все ж залишається поведінка, але не у вигляді емоційно-виразних реакцій типу міміки, положення вовни або пір'я, звуків і т.п., а у вигляді реакції наближення-видалення. В основі цього критерію - принцип максимізації-мінімізації організмами дії подразників в залежності від їх біологічної значущості. Так, якщо індивід прагне повторити, продовжити дію подразника, то це означає, що подразник викликає позитивні емоції. Якщо ж індивід прагне припинити дію подразника або позбутися від нього, то це свідчить про переживання негативних емоцій.
Рефлекторну реакцію уникнення будь-якого подразника можна виробити не тільки у вищих тварин, наприклад собак і щурів, а й у самих примітивних істот. Плоскі черви - планарії - легко привчаються уникати ударів електричного струму. Якщо в будь-якій частині експериментальної камери вони піддаються дії електрики, то все рідше туди заходять. Крім того, якщо включати електричний струм в момент, коли черв'яки виповзають на менш освітлені ділянки, то планарії починають уникати і темряви. Пояснити дану поведінку чисто механістично неможливо, адже темрява як така не викликає у планарії вроджених рефлекторних реакцій уникнення. Навпаки, в звичайних умовах планарії прагнуть піти від світла. Те, що черв'яки воліють залишатися на світлі, свідчить про появу у них мотивації до подібної поведінки. Це можливо тільки в тому випадку, якщо темрява починає викликати у планарий емоційно-негативний стан, такий же стан, як і удари електричного струму.
Добре відома методика вироблення умовних (придбаних) рефлексів, розроблена в лабораторіях І. П. Павлова, заснована саме на тому, що індиферентний, емоційно нейтральний подразник (світло лампочки, звук метронома) поєднується з позитивним або негативним підкріпленням, тобто з подразником, викликає позитивне або негативне емоційне переживання. Незабаром індиферентний подразник починає викликати реакцію, яку до цього викликали виключно підкріплюють стимули. Причому якщо підпору подразник не викликає позитивного або негативного емоційного переживання, то і умовний рефлекс отримати не вдасться. Наприклад, у ситого тваринного ви ніколи не зможете виробити умовний харчової рефлекс, тому що їжа не викликає у нього ніяких емоцій. Таким чином, методика вироблення умовних рефлексів заснована на тому, що біологічна значущість підкріплюють стимулів переноситься на нейтральні стимули, і ці нейтральні стимули набувають аналогічне біологічне значення. Якщо раніше негативні емоції (біль і страх) виникали при електроболевом впливі, що поєднується зі спалахом світла, то тепер таке негативне стан (страх) викликають одні лише спалахи світла. Отже, тварини, у яких можна виробити умовні рефлекси, здатні розрізняти біологічну значимість подразників, тобто мають емоційністю.
Проведено безліч експериментів, які показали, що умовні рефлекси виробляються практично у всіх організмів, що мають нервову систему, включаючи кишковопорожнинних. У такому випадку ми маємо право зробити висновок, що емоційне реагування, тісно пов'язане зі здатністю розрізняти біологічну значимість подразників, виникло на еволюційних сходах організмів дуже рано і є мало не фундаментальним властивістю якщо не всього живого, то багатоклітинних вже точно.
До речі, планарії, так само як і гідри, здатні відрізняти їстівне від неїстівного. Нам в цьому, як відомо, допомагають смакові відчуття, які мають позитивний або негативний емоційний окрас. Якби їжа не викликала емоційно забарвлених відчуттів, то ми навряд чи розпізнали б солодке від гіркого. Можна припустити, що і у примітивних організмів механізм розрізнення їстівних подразників від неїстівних також включає щось подібне емоційним відчуттям.
Якщо визнати, що емоційність є у найпримітивніших тварин, то логічно шукати механізм даного реагування, починаючи з організмів з дуже простої організацією. Але, як часто це буває, людина до зірок прагне через терни. Історично склалося так, що дослідження фізіологічних основ емоцій зосереджені на вивченні мозкової діяльності у найбільш близьких в еволюційному відношенні до людини, а отже, і найбільш складно влаштованих тварин: мавп, собак, кішок, щурів, кроликів.
Незабаром після публікації роботи Дарвіна з'явилася так звана периферична теорія емоцій. Її незалежно один від одного висунули в 1884 році американський психолог Вільям Джеймс і в 1885 році датський фізіолог Карл Ланге. І той і інший вважали, що основою емоцій є переживання мозком так званих соматовегетативних зрушень, що відбуваються в організмі по рефлекторному принципом під дією подразників із зовнішнього середовища. Вони говорили, що людина сумний, тому що плаче, тобто тому, що у нього течуть сльози; відчуває страх тому, що тремтить. Виходило, що емоції виникають не безпосередньо у відповідь на стимули, що йдуть із зовнішнього середовища, а на інформацію про зміни, викликаних цими стимулами в організмі. Проте, згідно з цією теорією, місце виникнення емоцій - мозок.
У 1927 році цю концепцію спростував американський фізіолог Уолтер Кеннон. Він прийшов до висновку, що перерізання вегетативних нервів, тобто нервів, що йдуть до внутрішніх органів з головного мозку і від внутрішніх органів до головного мозку, повністю усуває вегетативні реакції, але емоційне реагування зберігається. Після робіт Кеннона стало очевидно, що емоції виникають безпосередньо при дії подразників із зовнішнього середовища. Але тоді встав новий питання: а де в мозку, в яких його частинах вони виникають? - і вся подальша історія фізіології емоцій була пов'язана з пошуком центрів емоцій в головному мозку людини і вищих тварин. Які успіхи цього майже восьмидесятирічного пошуку мозкового субстрату суб'єктивних переживань, ми вже знаємо з наведеного вище думки Шмідта і Тевса.
Проте ж якось повинна сучасна наука пояснювати мозковий механізм емоцій, адже щось же в підручниках про це пишеться? Звичайно, пишеться. Зокрема, на даний момент емоції не намагаються втиснути в якусь одну структуру. Переважає системний підхід, і частіше за все в якості мозкового субстрату емоційного реагування виступає лімбічна система мозку.
Першу системну модель запропонував в 1937 році американський дослідник Джеймс Пейпеца. Згідно з його уявленням, емоційне реагування пов'язано з циркуляцією збудження по колу (так званий коло Пейпеца), в який входять чотири структури мозку: гіпокамп (або стара кора), маміллярних ядра гіпоталамуса (проміжний мозок), передні ядра таламуса (проміжний мозок) і поясна звивина (частина нової кори або неокортексу) (рис. 1). Порушення виникає в гіпокампі, потім переходить в гіпоталамус, де залучаються нейрональні механізми вегетативного вираження. Далі з гіпоталамуса збудження через передні ядра таламуса направляється в поясний звивину, коли і з'являється власне емоційне переживання. Термін "лімбічна система" (від латинської назви поясної звивини - g. Limbicus) ввів в 1952 році американський нейрофізіолог Поль Маклін, який додав до кола Пейпеца ще ряд структур, зокрема мигдалину (ядерне освіту в товщі скроневих часток великих півкуль головного мозку).
Лімбічна теорія емоцій, однак, не пояснює, яким чином циркуляція збудження по одним і тим же структурам мозку може забезпечувати десятки різноманітних як позитивних, так і негативних суб'єктивних переживань. Вона також знаходиться в протиріччі і з цілим рядом експериментальних і клінічних даних. Зокрема, повне руйнування гіпокампу і усунення будь-якої циркуляції збудження по зазначеній системі структур не призводять до зникнення з суб'єктивної сфери індивіда хоча б однієї з емоцій. Проте в усіх підручниках з фізіології та психофізіології, коли мова заходить про мозковому забезпеченні емоційного реагування, продовжують фігурувати саме лімбічна система або її складові частини, оскільки кудись же треба помістити емоції, - а якщо не в лімбічну систему, то куди? Мозок вже давно досліджений уздовж і поперек, і іншого більш-менш "вільного" місця в ньому немає.
А що, якщо піти іншим шляхом і спробувати знайти спочатку нервовий субстрат емоційних переживань у найбільш примітивних по влаштуванню організмів? За кількістю структур навіть мозок пацюки не поступається істотний але мозку людини, і, напевно, надзвичайно важко зрозуміти принципи взаємини сотень ядер і виокремити з них ті, які зумовлюють емоційне реагування.
Може, краще взяти того ж дощового черв'яка або навіть гідру? Вже більше простий пристрій, ніж у гідри, важко придумати. Тіло цього кишечнопорожнинного тварини складається з трьох шарів клітин (рис. 2). Немає майже ніяких спеціалізованих органів. Нервова система являє собою відносно невелике число нервових клітин, з'єднаних відростками, і нагадує рибальську мережу, в вузлах якої розташовуються нервові клітини. Ніяких центрів, ніяких ядер; проте гідри здатні розрізняти біологічно шкідливі і корисні подразники і здатні виробляти умовні рефлекси. Як це можна зробити, не використовуючи механізм суб'єктивного переживання, важко уявити. Якщо ж він у них є, то, очевидно, не пов'язаний з діяльністю якихось спеціалізованих нейрональних систем, оскільки у кишковопорожнинних взагалі немає нейрональних утворень. Залишається припустити, що механізм оцінки біологічної значущості подразників у цих організмів закладений вже в особливостях пристрою і функціонування окремих клітин.
Аналіз величезного накопиченого наукою експериментального матеріалу показує, що нервові клітини реагують на різноманітні подразники, в общем-то, по одній схемі: у них міняється ступінь електричної поляризації мембрани.
Давно відомо, що живі клітини будь-яких організмів мають на поверхні електричний заряд. Причому внутрішня поверхня мембрани клітин при відсутності подразників і в хороших умовах для життєдіяльності завжди заряджена негативно по відношенню до зовнішнього середовища (рис. 3А). Різниця потенціалів між внутрішньою і зовнішньою поверхнями становить від 4 до 100 мілівольт. Зокрема, для нервових клітин ця величина, яку називають потенціалом спокою, дорівнює приблизно 70-75 мілівольтах. Ступінь електричної поляризації, тобто рівень мембранного потенціалу, визначає якість протікання життєвих процесів в клітинах і закономірним чином змінюється при дії будь-яких подразників, відображаючи рівень адаптації нервових клітин до них.
Початково всі подразники, по суті, є несприятливими факторами. В процесі адаптації клітини мобілізують свої резерви, що підвищує їх стійкість до подразників і допомагає впоратися з ними. Проявляється це в збільшенні поляризованности клітин. У нейрофізіології така зміна мембранного потенціалу називається гиперполяризацией (ріс.3б). Соответствен але подразники або фактори, які підвищують біологічну стійкість клітинних організмів і гіперполяризуючий мембрану, мають позитивний біологічною дією (або якістю), і живі організми повинні прагнути до них. Якщо ж подразник такий, що внутрішньоклітинних механізмів адаптації виявляється недостатньо для пристосування до нього, то клітини генерують нервові імпульси, намагаючись вирішити виниклі проблеми через міжклітинний взаємодія (період IIa на рис. 3Б). Якщо і цього виявляється недостатньо, то настає метаболічну виснаження і відбувається зниження мембранного потенціалу нижче рівня потенціалу спокою. Така зміна мембранного потенціалу в нейрофізіології називається деполяризацією. Очевидно, що організм повинен уникати подразників, деполяризующих мембрану його клітин, оскільки це загрожує загибеллю.
Таким чином, механізм оцінки біологічної значущості подразників, а соответствен але і емоцій може бути закладений в особливостях організації окремих клітин.
Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ
Польський письменник-фантаст і футуролог Станіслав Лем, який став в 60-х роках минулого століття одним з головних натхненників ідеї штучного розуму, на початку століття нинішнього зізнався, що розчарований в перспективах створення штучного інтелекту в найближчому і відносно віддаленому майбутньому.Основною причиною свого песимізму він назвав низький рівень сучасних знань про пристрій і роботу мозку.На думку С. Лема, інтелект заснований на емоціях, а незнання природи емоційного фактора роботи людського мозку служить гальмом моделювання мозкових процесів.Без розуміння природи емоцій неможливо розібратися ні в природі душі, ні в природі інтелекту.Що ми сьогодні знаємо про механізм появи суб'єктивних переживань?Німецькі фізіологи Р. Шмідт і Г. Тевс, автори всесвітньо відомого підручника з фізіології людини, не так давно приречено заявили, що поки не існує єдиної загальноприйнятої наукової теорії емоцій, а також точних даних про те, в яких центрах і яким чином ці емоції виникають і який їхній нервовий субстрат.Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Ми не сумніваємося, що мавпи, собаки, кішки здатні страждати, радіти, любити, ненавидіти, тобто відчувати емоції.
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
У плоских хробаків - планарий - легко виробляються умовні рефлекси.
Рис. 1. Виникнення емоцій зазвичай пов'язують з лімбічної системою, основу якої становить коло Пейпеца (в нього входять гіпокамп, маміллярних ядра гіпоталамуса, передні ядра таламуса і поясна звивина).
Наука і життя // Ілюстрації
Рис.2. Гідра (А), що відноситься до кишечнополостним, - одне з найбільш примітивно влаштованих багатоклітинних істот на Землі.
Рис.3. У нормальному стані мембрана живої клітини поляризована (А).
Рис.4. Поперечний зріз мозку щура.
<
>
З общебиологических позицій емоції - це форма відображення живим організмом об'єктивної реальності у вигляді її суб'єктивного переживання. Різноманітні подразники, діючи на організм, викликають не тільки машинообразное відповідні реакції у вигляді рухів або вегетативних реакцій (почастішання або зменшення частоти серцевих скорочень, зміна частоти і глибини дихання і т.п.), але і супутні суб'єктивні переживання, іменовані емоціями: радість, гнів, біль, страх, задоволення.
Досить трохи поспілкуватися з тваринами, і можна з упевненістю стверджувати, що наші менші брати здатні страждати і радіти, любити і ненавидіти. Те, що суб'єктивні переживання властиві ссавцям, в даний час майже ні у кого не викликає сумнівів. Але чи є емоції у більш примітивних організмів, наприклад у плазунів, амфібій або риб? А у черв'яків і комах?
Якщо так, то походження емоційного реагування сягає своїм корінням в далеку історію життя на Землі. Одним з перших, хто це не тільки зрозумів, але і доказово описав, був автор сучасної теорії еволюції Чарльз Дарвін, який опублікував в 1882 році роботу "Вираження емоцій у людини і тварин".
Дарвін вважав, що про емоції говорять їх зовнішні прояви: міміка, жести, голосові реакції, поза. Якщо судити за специфічними рухових реакцій, то свідоцтва емоційного реагування на пошкодження або подразнення можна знайти навіть у найпримітивніших тварин. Наприклад, дощовий черв'як у відповідь на поколювання голкою починає звиватися. За аналогією з реакціями вищих тварин і людини на подібний вплив логічно припустити, що черв'як в цьому випадку відчуває біль, тобто страждає. Але може бути, це лише механічна реакція, яка не має жодного суб'єктивного переживання?
Чи немає інших, більш об'єктивних критеріїв оцінки емоцій крім зовнішнього вираження? Можна було б спробувати залучити вегетативні реакції, але здоровий глузд підказує, що вони можуть мати і суто механічну природу. Крім того, як показують численні експерименти, вегетативні реакції ще менш специфічні, ніж зовнішнє вираження. Подібні вегетативні зміни часто спостерігаються при переживанні різних емоцій, як позитивних, так і негативних, а також при щодо відповідності але нейтральних з точки зору суб'єктивного переживання станах і реакціях, таких, як фізична робота або заняття спортом.
Найбільш об'єктивним показником пережитої емоції все ж залишається поведінка, але не у вигляді емоційно-виразних реакцій типу міміки, положення вовни або пір'я, звуків і т.п., а у вигляді реакції наближення-видалення. В основі цього критерію - принцип максимізації-мінімізації організмами дії подразників в залежності від їх біологічної значущості. Так, якщо індивід прагне повторити, продовжити дію подразника, то це означає, що подразник викликає позитивні емоції. Якщо ж індивід прагне припинити дію подразника або позбутися від нього, то це свідчить про переживання негативних емоцій.
Рефлекторну реакцію уникнення будь-якого подразника можна виробити не тільки у вищих тварин, наприклад собак і щурів, а й у самих примітивних істот. Плоскі черви - планарії - легко привчаються уникати ударів електричного струму. Якщо в будь-якій частині експериментальної камери вони піддаються дії електрики, то все рідше туди заходять. Крім того, якщо включати електричний струм в момент, коли черв'яки виповзають на менш освітлені ділянки, то планарії починають уникати і темряви. Пояснити дану поведінку чисто механістично неможливо, адже темрява як така не викликає у планарії вроджених рефлекторних реакцій уникнення. Навпаки, в звичайних умовах планарії прагнуть піти від світла. Те, що черв'яки воліють залишатися на світлі, свідчить про появу у них мотивації до подібної поведінки. Це можливо тільки в тому випадку, якщо темрява починає викликати у планарий емоційно-негативний стан, такий же стан, як і удари електричного струму.
Добре відома методика вироблення умовних (придбаних) рефлексів, розроблена в лабораторіях І. П. Павлова, заснована саме на тому, що індиферентний, емоційно нейтральний подразник (світло лампочки, звук метронома) поєднується з позитивним або негативним підкріпленням, тобто з подразником, викликає позитивне або негативне емоційне переживання. Незабаром індиферентний подразник починає викликати реакцію, яку до цього викликали виключно підкріплюють стимули. Причому якщо підпору подразник не викликає позитивного або негативного емоційного переживання, то і умовний рефлекс отримати не вдасться. Наприклад, у ситого тваринного ви ніколи не зможете виробити умовний харчової рефлекс, тому що їжа не викликає у нього ніяких емоцій. Таким чином, методика вироблення умовних рефлексів заснована на тому, що біологічна значущість підкріплюють стимулів переноситься на нейтральні стимули, і ці нейтральні стимули набувають аналогічне біологічне значення. Якщо раніше негативні емоції (біль і страх) виникали при електроболевом впливі, що поєднується зі спалахом світла, то тепер таке негативне стан (страх) викликають одні лише спалахи світла. Отже, тварини, у яких можна виробити умовні рефлекси, здатні розрізняти біологічну значимість подразників, тобто мають емоційністю.
Проведено безліч експериментів, які показали, що умовні рефлекси виробляються практично у всіх організмів, що мають нервову систему, включаючи кишковопорожнинних. У такому випадку ми маємо право зробити висновок, що емоційне реагування, тісно пов'язане зі здатністю розрізняти біологічну значимість подразників, виникло на еволюційних сходах організмів дуже рано і є мало не фундаментальним властивістю якщо не всього живого, то багатоклітинних вже точно.
До речі, планарії, так само як і гідри, здатні відрізняти їстівне від неїстівного. Нам в цьому, як відомо, допомагають смакові відчуття, які мають позитивний або негативний емоційний окрас. Якби їжа не викликала емоційно забарвлених відчуттів, то ми навряд чи розпізнали б солодке від гіркого. Можна припустити, що і у примітивних організмів механізм розрізнення їстівних подразників від неїстівних також включає щось подібне емоційним відчуттям.
Якщо визнати, що емоційність є у найпримітивніших тварин, то логічно шукати механізм даного реагування, починаючи з організмів з дуже простої організацією. Але, як часто це буває, людина до зірок прагне через терни. Історично склалося так, що дослідження фізіологічних основ емоцій зосереджені на вивченні мозкової діяльності у найбільш близьких в еволюційному відношенні до людини, а отже, і найбільш складно влаштованих тварин: мавп, собак, кішок, щурів, кроликів.
Незабаром після публікації роботи Дарвіна з'явилася так звана периферична теорія емоцій. Її незалежно один від одного висунули в 1884 році американський психолог Вільям Джеймс і в 1885 році датський фізіолог Карл Ланге. І той і інший вважали, що основою емоцій є переживання мозком так званих соматовегетативних зрушень, що відбуваються в організмі по рефлекторному принципом під дією подразників із зовнішнього середовища. Вони говорили, що людина сумний, тому що плаче, тобто тому, що у нього течуть сльози; відчуває страх тому, що тремтить. Виходило, що емоції виникають не безпосередньо у відповідь на стимули, що йдуть із зовнішнього середовища, а на інформацію про зміни, викликаних цими стимулами в організмі. Проте, згідно з цією теорією, місце виникнення емоцій - мозок.
У 1927 році цю концепцію спростував американський фізіолог Уолтер Кеннон. Він прийшов до висновку, що перерізання вегетативних нервів, тобто нервів, що йдуть до внутрішніх органів з головного мозку і від внутрішніх органів до головного мозку, повністю усуває вегетативні реакції, але емоційне реагування зберігається. Після робіт Кеннона стало очевидно, що емоції виникають безпосередньо при дії подразників із зовнішнього середовища. Але тоді встав новий питання: а де в мозку, в яких його частинах вони виникають? - і вся подальша історія фізіології емоцій була пов'язана з пошуком центрів емоцій в головному мозку людини і вищих тварин. Які успіхи цього майже восьмидесятирічного пошуку мозкового субстрату суб'єктивних переживань, ми вже знаємо з наведеного вище думки Шмідта і Тевса.
Проте ж якось повинна сучасна наука пояснювати мозковий механізм емоцій, адже щось же в підручниках про це пишеться? Звичайно, пишеться. Зокрема, на даний момент емоції не намагаються втиснути в якусь одну структуру. Переважає системний підхід, і частіше за все в якості мозкового субстрату емоційного реагування виступає лімбічна система мозку.
Першу системну модель запропонував в 1937 році американський дослідник Джеймс Пейпеца. Згідно з його уявленням, емоційне реагування пов'язано з циркуляцією збудження по колу (так званий коло Пейпеца), в який входять чотири структури мозку: гіпокамп (або стара кора), маміллярних ядра гіпоталамуса (проміжний мозок), передні ядра таламуса (проміжний мозок) і поясна звивина (частина нової кори або неокортексу) (рис. 1). Порушення виникає в гіпокампі, потім переходить в гіпоталамус, де залучаються нейрональні механізми вегетативного вираження. Далі з гіпоталамуса збудження через передні ядра таламуса направляється в поясний звивину, коли і з'являється власне емоційне переживання. Термін "лімбічна система" (від латинської назви поясної звивини - g. Limbicus) ввів в 1952 році американський нейрофізіолог Поль Маклін, який додав до кола Пейпеца ще ряд структур, зокрема мигдалину (ядерне освіту в товщі скроневих часток великих півкуль головного мозку).
Лімбічна теорія емоцій, однак, не пояснює, яким чином циркуляція збудження по одним і тим же структурам мозку може забезпечувати десятки різноманітних як позитивних, так і негативних суб'єктивних переживань. Вона також знаходиться в протиріччі і з цілим рядом експериментальних і клінічних даних. Зокрема, повне руйнування гіпокампу і усунення будь-якої циркуляції збудження по зазначеній системі структур не призводять до зникнення з суб'єктивної сфери індивіда хоча б однієї з емоцій. Проте в усіх підручниках з фізіології та психофізіології, коли мова заходить про мозковому забезпеченні емоційного реагування, продовжують фігурувати саме лімбічна система або її складові частини, оскільки кудись же треба помістити емоції, - а якщо не в лімбічну систему, то куди? Мозок вже давно досліджений уздовж і поперек, і іншого більш-менш "вільного" місця в ньому немає.
А що, якщо піти іншим шляхом і спробувати знайти спочатку нервовий субстрат емоційних переживань у найбільш примітивних по влаштуванню організмів? За кількістю структур навіть мозок пацюки не поступається істотний але мозку людини, і, напевно, надзвичайно важко зрозуміти принципи взаємини сотень ядер і виокремити з них ті, які зумовлюють емоційне реагування.
Може, краще взяти того ж дощового черв'яка або навіть гідру? Вже більше простий пристрій, ніж у гідри, важко придумати. Тіло цього кишечнопорожнинного тварини складається з трьох шарів клітин (рис. 2). Немає майже ніяких спеціалізованих органів. Нервова система являє собою відносно невелике число нервових клітин, з'єднаних відростками, і нагадує рибальську мережу, в вузлах якої розташовуються нервові клітини. Ніяких центрів, ніяких ядер; проте гідри здатні розрізняти біологічно шкідливі і корисні подразники і здатні виробляти умовні рефлекси. Як це можна зробити, не використовуючи механізм суб'єктивного переживання, важко уявити. Якщо ж він у них є, то, очевидно, не пов'язаний з діяльністю якихось спеціалізованих нейрональних систем, оскільки у кишковопорожнинних взагалі немає нейрональних утворень. Залишається припустити, що механізм оцінки біологічної значущості подразників у цих організмів закладений вже в особливостях пристрою і функціонування окремих клітин.
Аналіз величезного накопиченого наукою експериментального матеріалу показує, що нервові клітини реагують на різноманітні подразники, в общем-то, по одній схемі: у них міняється ступінь електричної поляризації мембрани.
Давно відомо, що живі клітини будь-яких організмів мають на поверхні електричний заряд. Причому внутрішня поверхня мембрани клітин при відсутності подразників і в хороших умовах для життєдіяльності завжди заряджена негативно по відношенню до зовнішнього середовища (рис. 3А). Різниця потенціалів між внутрішньою і зовнішньою поверхнями становить від 4 до 100 мілівольт. Зокрема, для нервових клітин ця величина, яку називають потенціалом спокою, дорівнює приблизно 70-75 мілівольтах. Ступінь електричної поляризації, тобто рівень мембранного потенціалу, визначає якість протікання життєвих процесів в клітинах і закономірним чином змінюється при дії будь-яких подразників, відображаючи рівень адаптації нервових клітин до них.
Початково всі подразники, по суті, є несприятливими факторами. В процесі адаптації клітини мобілізують свої резерви, що підвищує їх стійкість до подразників і допомагає впоратися з ними. Проявляється це в збільшенні поляризованности клітин. У нейрофізіології така зміна мембранного потенціалу називається гиперполяризацией (ріс.3б). Соответствен але подразники або фактори, які підвищують біологічну стійкість клітинних організмів і гіперполяризуючий мембрану, мають позитивний біологічною дією (або якістю), і живі організми повинні прагнути до них. Якщо ж подразник такий, що внутрішньоклітинних механізмів адаптації виявляється недостатньо для пристосування до нього, то клітини генерують нервові імпульси, намагаючись вирішити виниклі проблеми через міжклітинний взаємодія (період IIa на рис. 3Б). Якщо і цього виявляється недостатньо, то настає метаболічну виснаження і відбувається зниження мембранного потенціалу нижче рівня потенціалу спокою. Така зміна мембранного потенціалу в нейрофізіології називається деполяризацією. Очевидно, що організм повинен уникати подразників, деполяризующих мембрану його клітин, оскільки це загрожує загибеллю.
Таким чином, механізм оцінки біологічної значущості подразників, а соответствен але і емоцій може бути закладений в особливостях організації окремих клітин.
Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ
Польський письменник-фантаст і футуролог Станіслав Лем, який став в 60-х роках минулого століття одним з головних натхненників ідеї штучного розуму, на початку століття нинішнього зізнався, що розчарований в перспективах створення штучного інтелекту в найближчому і відносно віддаленому майбутньому.Основною причиною свого песимізму він назвав низький рівень сучасних знань про пристрій і роботу мозку.На думку С. Лема, інтелект заснований на емоціях, а незнання природи емоційного фактора роботи людського мозку служить гальмом моделювання мозкових процесів.Без розуміння природи емоцій неможливо розібратися ні в природі душі, ні в природі інтелекту.Що ми сьогодні знаємо про механізм появи суб'єктивних переживань?Німецькі фізіологи Р. Шмідт і Г. Тевс, автори всесвітньо відомого підручника з фізіології людини, не так давно приречено заявили, що поки не існує єдиної загальноприйнятої наукової теорії емоцій, а також точних даних про те, в яких центрах і яким чином ці емоції виникають і який їхній нервовий субстрат.Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Ми не сумніваємося, що мавпи, собаки, кішки здатні страждати, радіти, любити, ненавидіти, тобто відчувати емоції.
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
У плоских хробаків - планарий - легко виробляються умовні рефлекси.
Рис. 1. Виникнення емоцій зазвичай пов'язують з лімбічної системою, основу якої становить коло Пейпеца (в нього входять гіпокамп, маміллярних ядра гіпоталамуса, передні ядра таламуса і поясна звивина).
Наука і життя // Ілюстрації
Рис.2. Гідра (А), що відноситься до кишечнополостним, - одне з найбільш примітивно влаштованих багатоклітинних істот на Землі.
Рис.3. У нормальному стані мембрана живої клітини поляризована (А).
Рис.4. Поперечний зріз мозку щура.
<
>
З общебиологических позицій емоції - це форма відображення живим організмом об'єктивної реальності у вигляді її суб'єктивного переживання. Різноманітні подразники, діючи на організм, викликають не тільки машинообразное відповідні реакції у вигляді рухів або вегетативних реакцій (почастішання або зменшення частоти серцевих скорочень, зміна частоти і глибини дихання і т.п.), але і супутні суб'єктивні переживання, іменовані емоціями: радість, гнів, біль, страх, задоволення.
Досить трохи поспілкуватися з тваринами, і можна з упевненістю стверджувати, що наші менші брати здатні страждати і радіти, любити і ненавидіти. Те, що суб'єктивні переживання властиві ссавцям, в даний час майже ні у кого не викликає сумнівів. Але чи є емоції у більш примітивних організмів, наприклад у плазунів, амфібій або риб? А у черв'яків і комах?
Якщо так, то походження емоційного реагування сягає своїм корінням в далеку історію життя на Землі. Одним з перших, хто це не тільки зрозумів, але і доказово описав, був автор сучасної теорії еволюції Чарльз Дарвін, який опублікував в 1882 році роботу "Вираження емоцій у людини і тварин".
Дарвін вважав, що про емоції говорять їх зовнішні прояви: міміка, жести, голосові реакції, поза. Якщо судити за специфічними рухових реакцій, то свідоцтва емоційного реагування на пошкодження або подразнення можна знайти навіть у найпримітивніших тварин. Наприклад, дощовий черв'як у відповідь на поколювання голкою починає звиватися. За аналогією з реакціями вищих тварин і людини на подібний вплив логічно припустити, що черв'як в цьому випадку відчуває біль, тобто страждає. Але може бути, це лише механічна реакція, яка не має жодного суб'єктивного переживання?
Чи немає інших, більш об'єктивних критеріїв оцінки емоцій крім зовнішнього вираження? Можна було б спробувати залучити вегетативні реакції, але здоровий глузд підказує, що вони можуть мати і суто механічну природу. Крім того, як показують численні експерименти, вегетативні реакції ще менш специфічні, ніж зовнішнє вираження. Подібні вегетативні зміни часто спостерігаються при переживанні різних емоцій, як позитивних, так і негативних, а також при щодо відповідності але нейтральних з точки зору суб'єктивного переживання станах і реакціях, таких, як фізична робота або заняття спортом.
Найбільш об'єктивним показником пережитої емоції все ж залишається поведінка, але не у вигляді емоційно-виразних реакцій типу міміки, положення вовни або пір'я, звуків і т.п., а у вигляді реакції наближення-видалення. В основі цього критерію - принцип максимізації-мінімізації організмами дії подразників в залежності від їх біологічної значущості. Так, якщо індивід прагне повторити, продовжити дію подразника, то це означає, що подразник викликає позитивні емоції. Якщо ж індивід прагне припинити дію подразника або позбутися від нього, то це свідчить про переживання негативних емоцій.
Рефлекторну реакцію уникнення будь-якого подразника можна виробити не тільки у вищих тварин, наприклад собак і щурів, а й у самих примітивних істот. Плоскі черви - планарії - легко привчаються уникати ударів електричного струму. Якщо в будь-якій частині експериментальної камери вони піддаються дії електрики, то все рідше туди заходять. Крім того, якщо включати електричний струм в момент, коли черв'яки виповзають на менш освітлені ділянки, то планарії починають уникати і темряви. Пояснити дану поведінку чисто механістично неможливо, адже темрява як така не викликає у планарії вроджених рефлекторних реакцій уникнення. Навпаки, в звичайних умовах планарії прагнуть піти від світла. Те, що черв'яки воліють залишатися на світлі, свідчить про появу у них мотивації до подібної поведінки. Це можливо тільки в тому випадку, якщо темрява починає викликати у планарий емоційно-негативний стан, такий же стан, як і удари електричного струму.
Добре відома методика вироблення умовних (придбаних) рефлексів, розроблена в лабораторіях І. П. Павлова, заснована саме на тому, що індиферентний, емоційно нейтральний подразник (світло лампочки, звук метронома) поєднується з позитивним або негативним підкріпленням, тобто з подразником, викликає позитивне або негативне емоційне переживання. Незабаром індиферентний подразник починає викликати реакцію, яку до цього викликали виключно підкріплюють стимули. Причому якщо підпору подразник не викликає позитивного або негативного емоційного переживання, то і умовний рефлекс отримати не вдасться. Наприклад, у ситого тваринного ви ніколи не зможете виробити умовний харчової рефлекс, тому що їжа не викликає у нього ніяких емоцій. Таким чином, методика вироблення умовних рефлексів заснована на тому, що біологічна значущість підкріплюють стимулів переноситься на нейтральні стимули, і ці нейтральні стимули набувають аналогічне біологічне значення. Якщо раніше негативні емоції (біль і страх) виникали при електроболевом впливі, що поєднується зі спалахом світла, то тепер таке негативне стан (страх) викликають одні лише спалахи світла. Отже, тварини, у яких можна виробити умовні рефлекси, здатні розрізняти біологічну значимість подразників, тобто мають емоційністю.
Проведено безліч експериментів, які показали, що умовні рефлекси виробляються практично у всіх організмів, що мають нервову систему, включаючи кишковопорожнинних. У такому випадку ми маємо право зробити висновок, що емоційне реагування, тісно пов'язане зі здатністю розрізняти біологічну значимість подразників, виникло на еволюційних сходах організмів дуже рано і є мало не фундаментальним властивістю якщо не всього живого, то багатоклітинних вже точно.
До речі, планарії, так само як і гідри, здатні відрізняти їстівне від неїстівного. Нам в цьому, як відомо, допомагають смакові відчуття, які мають позитивний або негативний емоційний окрас. Якби їжа не викликала емоційно забарвлених відчуттів, то ми навряд чи розпізнали б солодке від гіркого. Можна припустити, що і у примітивних організмів механізм розрізнення їстівних подразників від неїстівних також включає щось подібне емоційним відчуттям.
Якщо визнати, що емоційність є у найпримітивніших тварин, то логічно шукати механізм даного реагування, починаючи з організмів з дуже простої організацією. Але, як часто це буває, людина до зірок прагне через терни. Історично склалося так, що дослідження фізіологічних основ емоцій зосереджені на вивченні мозкової діяльності у найбільш близьких в еволюційному відношенні до людини, а отже, і найбільш складно влаштованих тварин: мавп, собак, кішок, щурів, кроликів.
Незабаром після публікації роботи Дарвіна з'явилася так звана периферична теорія емоцій. Її незалежно один від одного висунули в 1884 році американський психолог Вільям Джеймс і в 1885 році датський фізіолог Карл Ланге. І той і інший вважали, що основою емоцій є переживання мозком так званих соматовегетативних зрушень, що відбуваються в організмі по рефлекторному принципом під дією подразників із зовнішнього середовища. Вони говорили, що людина сумний, тому що плаче, тобто тому, що у нього течуть сльози; відчуває страх тому, що тремтить. Виходило, що емоції виникають не безпосередньо у відповідь на стимули, що йдуть із зовнішнього середовища, а на інформацію про зміни, викликаних цими стимулами в організмі. Проте, згідно з цією теорією, місце виникнення емоцій - мозок.
У 1927 році цю концепцію спростував американський фізіолог Уолтер Кеннон. Він прийшов до висновку, що перерізання вегетативних нервів, тобто нервів, що йдуть до внутрішніх органів з головного мозку і від внутрішніх органів до головного мозку, повністю усуває вегетативні реакції, але емоційне реагування зберігається. Після робіт Кеннона стало очевидно, що емоції виникають безпосередньо при дії подразників із зовнішнього середовища. Але тоді встав новий питання: а де в мозку, в яких його частинах вони виникають? - і вся подальша історія фізіології емоцій була пов'язана з пошуком центрів емоцій в головному мозку людини і вищих тварин. Які успіхи цього майже восьмидесятирічного пошуку мозкового субстрату суб'єктивних переживань, ми вже знаємо з наведеного вище думки Шмідта і Тевса.
Проте ж якось повинна сучасна наука пояснювати мозковий механізм емоцій, адже щось же в підручниках про це пишеться? Звичайно, пишеться. Зокрема, на даний момент емоції не намагаються втиснути в якусь одну структуру. Переважає системний підхід, і частіше за все в якості мозкового субстрату емоційного реагування виступає лімбічна система мозку.
Першу системну модель запропонував в 1937 році американський дослідник Джеймс Пейпеца. Згідно з його уявленням, емоційне реагування пов'язано з циркуляцією збудження по колу (так званий коло Пейпеца), в який входять чотири структури мозку: гіпокамп (або стара кора), маміллярних ядра гіпоталамуса (проміжний мозок), передні ядра таламуса (проміжний мозок) і поясна звивина (частина нової кори або неокортексу) (рис. 1). Порушення виникає в гіпокампі, потім переходить в гіпоталамус, де залучаються нейрональні механізми вегетативного вираження. Далі з гіпоталамуса збудження через передні ядра таламуса направляється в поясний звивину, коли і з'являється власне емоційне переживання. Термін "лімбічна система" (від латинської назви поясної звивини - g. Limbicus) ввів в 1952 році американський нейрофізіолог Поль Маклін, який додав до кола Пейпеца ще ряд структур, зокрема мигдалину (ядерне освіту в товщі скроневих часток великих півкуль головного мозку).
Лімбічна теорія емоцій, однак, не пояснює, яким чином циркуляція збудження по одним і тим же структурам мозку може забезпечувати десятки різноманітних як позитивних, так і негативних суб'єктивних переживань. Вона також знаходиться в протиріччі і з цілим рядом експериментальних і клінічних даних. Зокрема, повне руйнування гіпокампу і усунення будь-якої циркуляції збудження по зазначеній системі структур не призводять до зникнення з суб'єктивної сфери індивіда хоча б однієї з емоцій. Проте в усіх підручниках з фізіології та психофізіології, коли мова заходить про мозковому забезпеченні емоційного реагування, продовжують фігурувати саме лімбічна система або її складові частини, оскільки кудись же треба помістити емоції, - а якщо не в лімбічну систему, то куди? Мозок вже давно досліджений уздовж і поперек, і іншого більш-менш "вільного" місця в ньому немає.
А що, якщо піти іншим шляхом і спробувати знайти спочатку нервовий субстрат емоційних переживань у найбільш примітивних по влаштуванню організмів? За кількістю структур навіть мозок пацюки не поступається істотний але мозку людини, і, напевно, надзвичайно важко зрозуміти принципи взаємини сотень ядер і виокремити з них ті, які зумовлюють емоційне реагування.
Може, краще взяти того ж дощового черв'яка або навіть гідру? Вже більше простий пристрій, ніж у гідри, важко придумати. Тіло цього кишечнопорожнинного тварини складається з трьох шарів клітин (рис. 2). Немає майже ніяких спеціалізованих органів. Нервова система являє собою відносно невелике число нервових клітин, з'єднаних відростками, і нагадує рибальську мережу, в вузлах якої розташовуються нервові клітини. Ніяких центрів, ніяких ядер; проте гідри здатні розрізняти біологічно шкідливі і корисні подразники і здатні виробляти умовні рефлекси. Як це можна зробити, не використовуючи механізм суб'єктивного переживання, важко уявити. Якщо ж він у них є, то, очевидно, не пов'язаний з діяльністю якихось спеціалізованих нейрональних систем, оскільки у кишковопорожнинних взагалі немає нейрональних утворень. Залишається припустити, що механізм оцінки біологічної значущості подразників у цих організмів закладений вже в особливостях пристрою і функціонування окремих клітин.
Аналіз величезного накопиченого наукою експериментального матеріалу показує, що нервові клітини реагують на різноманітні подразники, в общем-то, по одній схемі: у них міняється ступінь електричної поляризації мембрани.
Давно відомо, що живі клітини будь-яких організмів мають на поверхні електричний заряд. Причому внутрішня поверхня мембрани клітин при відсутності подразників і в хороших умовах для життєдіяльності завжди заряджена негативно по відношенню до зовнішнього середовища (рис. 3А). Різниця потенціалів між внутрішньою і зовнішньою поверхнями становить від 4 до 100 мілівольт. Зокрема, для нервових клітин ця величина, яку називають потенціалом спокою, дорівнює приблизно 70-75 мілівольтах. Ступінь електричної поляризації, тобто рівень мембранного потенціалу, визначає якість протікання життєвих процесів в клітинах і закономірним чином змінюється при дії будь-яких подразників, відображаючи рівень адаптації нервових клітин до них.
Початково всі подразники, по суті, є несприятливими факторами. В процесі адаптації клітини мобілізують свої резерви, що підвищує їх стійкість до подразників і допомагає впоратися з ними. Проявляється це в збільшенні поляризованности клітин. У нейрофізіології така зміна мембранного потенціалу називається гиперполяризацией (ріс.3б). Соответствен але подразники або фактори, які підвищують біологічну стійкість клітинних організмів і гіперполяризуючий мембрану, мають позитивний біологічною дією (або якістю), і живі організми повинні прагнути до них. Якщо ж подразник такий, що внутрішньоклітинних механізмів адаптації виявляється недостатньо для пристосування до нього, то клітини генерують нервові імпульси, намагаючись вирішити виниклі проблеми через міжклітинний взаємодія (період IIa на рис. 3Б). Якщо і цього виявляється недостатньо, то настає метаболічну виснаження і відбувається зниження мембранного потенціалу нижче рівня потенціалу спокою. Така зміна мембранного потенціалу в нейрофізіології називається деполяризацією. Очевидно, що організм повинен уникати подразників, деполяризующих мембрану його клітин, оскільки це загрожує загибеллю.
Таким чином, механізм оцінки біологічної значущості подразників, а соответствен але і емоцій може бути закладений в особливостях організації окремих клітин.
Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ
Польський письменник-фантаст і футуролог Станіслав Лем, який став в 60-х роках минулого століття одним з головних натхненників ідеї штучного розуму, на початку століття нинішнього зізнався, що розчарований в перспективах створення штучного інтелекту в найближчому і відносно віддаленому майбутньому.Основною причиною свого песимізму він назвав низький рівень сучасних знань про пристрій і роботу мозку.На думку С. Лема, інтелект заснований на емоціях, а незнання природи емоційного фактора роботи людського мозку служить гальмом моделювання мозкових процесів.Без розуміння природи емоцій неможливо розібратися ні в природі душі, ні в природі інтелекту.Що ми сьогодні знаємо про механізм появи суб'єктивних переживань?Німецькі фізіологи Р. Шмідт і Г. Тевс, автори всесвітньо відомого підручника з фізіології людини, не так давно приречено заявили, що поки не існує єдиної загальноприйнятої наукової теорії емоцій, а також точних даних про те, в яких центрах і яким чином ці емоції виникають і який їхній нервовий субстрат.Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Ми не сумніваємося, що мавпи, собаки, кішки здатні страждати, радіти, любити, ненавидіти, тобто відчувати емоції.
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
У плоских хробаків - планарий - легко виробляються умовні рефлекси.
Рис. 1. Виникнення емоцій зазвичай пов'язують з лімбічної системою, основу якої становить коло Пейпеца (в нього входять гіпокамп, маміллярних ядра гіпоталамуса, передні ядра таламуса і поясна звивина).
Наука і життя // Ілюстрації
Рис.2. Гідра (А), що відноситься до кишечнополостним, - одне з найбільш примітивно влаштованих багатоклітинних істот на Землі.
Рис.3. У нормальному стані мембрана живої клітини поляризована (А).
Рис.4. Поперечний зріз мозку щура.
<
>
З общебиологических позицій емоції - це форма відображення живим організмом об'єктивної реальності у вигляді її суб'єктивного переживання. Різноманітні подразники, діючи на організм, викликають не тільки машинообразное відповідні реакції у вигляді рухів або вегетативних реакцій (почастішання або зменшення частоти серцевих скорочень, зміна частоти і глибини дихання і т.п.), але і супутні суб'єктивні переживання, іменовані емоціями: радість, гнів, біль, страх, задоволення.
Досить трохи поспілкуватися з тваринами, і можна з упевненістю стверджувати, що наші менші брати здатні страждати і радіти, любити і ненавидіти. Те, що суб'єктивні переживання властиві ссавцям, в даний час майже ні у кого не викликає сумнівів. Але чи є емоції у більш примітивних організмів, наприклад у плазунів, амфібій або риб? А у черв'яків і комах?
Якщо так, то походження емоційного реагування сягає своїм корінням в далеку історію життя на Землі. Одним з перших, хто це не тільки зрозумів, але і доказово описав, був автор сучасної теорії еволюції Чарльз Дарвін, який опублікував в 1882 році роботу "Вираження емоцій у людини і тварин".
Дарвін вважав, що про емоції говорять їх зовнішні прояви: міміка, жести, голосові реакції, поза. Якщо судити за специфічними рухових реакцій, то свідоцтва емоційного реагування на пошкодження або подразнення можна знайти навіть у найпримітивніших тварин. Наприклад, дощовий черв'як у відповідь на поколювання голкою починає звиватися. За аналогією з реакціями вищих тварин і людини на подібний вплив логічно припустити, що черв'як в цьому випадку відчуває біль, тобто страждає. Але може бути, це лише механічна реакція, яка не має жодного суб'єктивного переживання?
Чи немає інших, більш об'єктивних критеріїв оцінки емоцій крім зовнішнього вираження? Можна було б спробувати залучити вегетативні реакції, але здоровий глузд підказує, що вони можуть мати і суто механічну природу. Крім того, як показують численні експерименти, вегетативні реакції ще менш специфічні, ніж зовнішнє вираження. Подібні вегетативні зміни часто спостерігаються при переживанні різних емоцій, як позитивних, так і негативних, а також при щодо відповідності але нейтральних з точки зору суб'єктивного переживання станах і реакціях, таких, як фізична робота або заняття спортом.
Найбільш об'єктивним показником пережитої емоції все ж залишається поведінка, але не у вигляді емоційно-виразних реакцій типу міміки, положення вовни або пір'я, звуків і т.п., а у вигляді реакції наближення-видалення. В основі цього критерію - принцип максимізації-мінімізації організмами дії подразників в залежності від їх біологічної значущості. Так, якщо індивід прагне повторити, продовжити дію подразника, то це означає, що подразник викликає позитивні емоції. Якщо ж індивід прагне припинити дію подразника або позбутися від нього, то це свідчить про переживання негативних емоцій.
Рефлекторну реакцію уникнення будь-якого подразника можна виробити не тільки у вищих тварин, наприклад собак і щурів, а й у самих примітивних істот. Плоскі черви - планарії - легко привчаються уникати ударів електричного струму. Якщо в будь-якій частині експериментальної камери вони піддаються дії електрики, то все рідше туди заходять. Крім того, якщо включати електричний струм в момент, коли черв'яки виповзають на менш освітлені ділянки, то планарії починають уникати і темряви. Пояснити дану поведінку чисто механістично неможливо, адже темрява як така не викликає у планарії вроджених рефлекторних реакцій уникнення. Навпаки, в звичайних умовах планарії прагнуть піти від світла. Те, що черв'яки воліють залишатися на світлі, свідчить про появу у них мотивації до подібної поведінки. Це можливо тільки в тому випадку, якщо темрява починає викликати у планарий емоційно-негативний стан, такий же стан, як і удари електричного струму.
Добре відома методика вироблення умовних (придбаних) рефлексів, розроблена в лабораторіях І. П. Павлова, заснована саме на тому, що індиферентний, емоційно нейтральний подразник (світло лампочки, звук метронома) поєднується з позитивним або негативним підкріпленням, тобто з подразником, викликає позитивне або негативне емоційне переживання. Незабаром індиферентний подразник починає викликати реакцію, яку до цього викликали виключно підкріплюють стимули. Причому якщо підпору подразник не викликає позитивного або негативного емоційного переживання, то і умовний рефлекс отримати не вдасться. Наприклад, у ситого тваринного ви ніколи не зможете виробити умовний харчової рефлекс, тому що їжа не викликає у нього ніяких емоцій. Таким чином, методика вироблення умовних рефлексів заснована на тому, що біологічна значущість підкріплюють стимулів переноситься на нейтральні стимули, і ці нейтральні стимули набувають аналогічне біологічне значення. Якщо раніше негативні емоції (біль і страх) виникали при електроболевом впливі, що поєднується зі спалахом світла, то тепер таке негативне стан (страх) викликають одні лише спалахи світла. Отже, тварини, у яких можна виробити умовні рефлекси, здатні розрізняти біологічну значимість подразників, тобто мають емоційністю.
Проведено безліч експериментів, які показали, що умовні рефлекси виробляються практично у всіх організмів, що мають нервову систему, включаючи кишковопорожнинних. У такому випадку ми маємо право зробити висновок, що емоційне реагування, тісно пов'язане зі здатністю розрізняти біологічну значимість подразників, виникло на еволюційних сходах організмів дуже рано і є мало не фундаментальним властивістю якщо не всього живого, то багатоклітинних вже точно.
До речі, планарії, так само як і гідри, здатні відрізняти їстівне від неїстівного. Нам в цьому, як відомо, допомагають смакові відчуття, які мають позитивний або негативний емоційний окрас. Якби їжа не викликала емоційно забарвлених відчуттів, то ми навряд чи розпізнали б солодке від гіркого. Можна припустити, що і у примітивних організмів механізм розрізнення їстівних подразників від неїстівних також включає щось подібне емоційним відчуттям.
Якщо визнати, що емоційність є у найпримітивніших тварин, то логічно шукати механізм даного реагування, починаючи з організмів з дуже простої організацією. Але, як часто це буває, людина до зірок прагне через терни. Історично склалося так, що дослідження фізіологічних основ емоцій зосереджені на вивченні мозкової діяльності у найбільш близьких в еволюційному відношенні до людини, а отже, і найбільш складно влаштованих тварин: мавп, собак, кішок, щурів, кроликів.
Незабаром після публікації роботи Дарвіна з'явилася так звана периферична теорія емоцій. Її незалежно один від одного висунули в 1884 році американський психолог Вільям Джеймс і в 1885 році датський фізіолог Карл Ланге. І той і інший вважали, що основою емоцій є переживання мозком так званих соматовегетативних зрушень, що відбуваються в організмі по рефлекторному принципом під дією подразників із зовнішнього середовища. Вони говорили, що людина сумний, тому що плаче, тобто тому, що у нього течуть сльози; відчуває страх тому, що тремтить. Виходило, що емоції виникають не безпосередньо у відповідь на стимули, що йдуть із зовнішнього середовища, а на інформацію про зміни, викликаних цими стимулами в організмі. Проте, згідно з цією теорією, місце виникнення емоцій - мозок.
У 1927 році цю концепцію спростував американський фізіолог Уолтер Кеннон. Він прийшов до висновку, що перерізання вегетативних нервів, тобто нервів, що йдуть до внутрішніх органів з головного мозку і від внутрішніх органів до головного мозку, повністю усуває вегетативні реакції, але емоційне реагування зберігається. Після робіт Кеннона стало очевидно, що емоції виникають безпосередньо при дії подразників із зовнішнього середовища. Але тоді встав новий питання: а де в мозку, в яких його частинах вони виникають? - і вся подальша історія фізіології емоцій була пов'язана з пошуком центрів емоцій в головному мозку людини і вищих тварин. Які успіхи цього майже восьмидесятирічного пошуку мозкового субстрату суб'єктивних переживань, ми вже знаємо з наведеного вище думки Шмідта і Тевса.
Проте ж якось повинна сучасна наука пояснювати мозковий механізм емоцій, адже щось же в підручниках про це пишеться? Звичайно, пишеться. Зокрема, на даний момент емоції не намагаються втиснути в якусь одну структуру. Переважає системний підхід, і частіше за все в якості мозкового субстрату емоційного реагування виступає лімбічна система мозку.
Першу системну модель запропонував в 1937 році американський дослідник Джеймс Пейпеца. Згідно з його уявленням, емоційне реагування пов'язано з циркуляцією збудження по колу (так званий коло Пейпеца), в який входять чотири структури мозку: гіпокамп (або стара кора), маміллярних ядра гіпоталамуса (проміжний мозок), передні ядра таламуса (проміжний мозок) і поясна звивина (частина нової кори або неокортексу) (рис. 1). Порушення виникає в гіпокампі, потім переходить в гіпоталамус, де залучаються нейрональні механізми вегетативного вираження. Далі з гіпоталамуса збудження через передні ядра таламуса направляється в поясний звивину, коли і з'являється власне емоційне переживання. Термін "лімбічна система" (від латинської назви поясної звивини - g. Limbicus) ввів в 1952 році американський нейрофізіолог Поль Маклін, який додав до кола Пейпеца ще ряд структур, зокрема мигдалину (ядерне освіту в товщі скроневих часток великих півкуль головного мозку).
Лімбічна теорія емоцій, однак, не пояснює, яким чином циркуляція збудження по одним і тим же структурам мозку може забезпечувати десятки різноманітних як позитивних, так і негативних суб'єктивних переживань. Вона також знаходиться в протиріччі і з цілим рядом експериментальних і клінічних даних. Зокрема, повне руйнування гіпокампу і усунення будь-якої циркуляції збудження по зазначеній системі структур не призводять до зникнення з суб'єктивної сфери індивіда хоча б однієї з емоцій. Проте в усіх підручниках з фізіології та психофізіології, коли мова заходить про мозковому забезпеченні емоційного реагування, продовжують фігурувати саме лімбічна система або її складові частини, оскільки кудись же треба помістити емоції, - а якщо не в лімбічну систему, то куди? Мозок вже давно досліджений уздовж і поперек, і іншого більш-менш "вільного" місця в ньому немає.
А що, якщо піти іншим шляхом і спробувати знайти спочатку нервовий субстрат емоційних переживань у найбільш примітивних по влаштуванню організмів? За кількістю структур навіть мозок пацюки не поступається істотний але мозку людини, і, напевно, надзвичайно важко зрозуміти принципи взаємини сотень ядер і виокремити з них ті, які зумовлюють емоційне реагування.
Може, краще взяти того ж дощового черв'яка або навіть гідру? Вже більше простий пристрій, ніж у гідри, важко придумати. Тіло цього кишечнопорожнинного тварини складається з трьох шарів клітин (рис. 2). Немає майже ніяких спеціалізованих органів. Нервова система являє собою відносно невелике число нервових клітин, з'єднаних відростками, і нагадує рибальську мережу, в вузлах якої розташовуються нервові клітини. Ніяких центрів, ніяких ядер; проте гідри здатні розрізняти біологічно шкідливі і корисні подразники і здатні виробляти умовні рефлекси. Як це можна зробити, не використовуючи механізм суб'єктивного переживання, важко уявити. Якщо ж він у них є, то, очевидно, не пов'язаний з діяльністю якихось спеціалізованих нейрональних систем, оскільки у кишковопорожнинних взагалі немає нейрональних утворень. Залишається припустити, що механізм оцінки біологічної значущості подразників у цих організмів закладений вже в особливостях пристрою і функціонування окремих клітин.
Аналіз величезного накопиченого наукою експериментального матеріалу показує, що нервові клітини реагують на різноманітні подразники, в общем-то, по одній схемі: у них міняється ступінь електричної поляризації мембрани.
Давно відомо, що живі клітини будь-яких організмів мають на поверхні електричний заряд. Причому внутрішня поверхня мембрани клітин при відсутності подразників і в хороших умовах для життєдіяльності завжди заряджена негативно по відношенню до зовнішнього середовища (рис. 3А). Різниця потенціалів між внутрішньою і зовнішньою поверхнями становить від 4 до 100 мілівольт. Зокрема, для нервових клітин ця величина, яку називають потенціалом спокою, дорівнює приблизно 70-75 мілівольтах. Ступінь електричної поляризації, тобто рівень мембранного потенціалу, визначає якість протікання життєвих процесів в клітинах і закономірним чином змінюється при дії будь-яких подразників, відображаючи рівень адаптації нервових клітин до них.
Початково всі подразники, по суті, є несприятливими факторами. В процесі адаптації клітини мобілізують свої резерви, що підвищує їх стійкість до подразників і допомагає впоратися з ними. Проявляється це в збільшенні поляризованности клітин. У нейрофізіології така зміна мембранного потенціалу називається гиперполяризацией (ріс.3б). Соответствен але подразники або фактори, які підвищують біологічну стійкість клітинних організмів і гіперполяризуючий мембрану, мають позитивний біологічною дією (або якістю), і живі організми повинні прагнути до них. Якщо ж подразник такий, що внутрішньоклітинних механізмів адаптації виявляється недостатньо для пристосування до нього, то клітини генерують нервові імпульси, намагаючись вирішити виниклі проблеми через міжклітинний взаємодія (період IIa на рис. 3Б). Якщо і цього виявляється недостатньо, то настає метаболічну виснаження і відбувається зниження мембранного потенціалу нижче рівня потенціалу спокою. Така зміна мембранного потенціалу в нейрофізіології називається деполяризацією. Очевидно, що організм повинен уникати подразників, деполяризующих мембрану його клітин, оскільки це загрожує загибеллю.
Таким чином, механізм оцінки біологічної значущості подразників, а соответствен але і емоцій може бути закладений в особливостях організації окремих клітин.
Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби У ГАРЯЧОЇ ВОДИ
Польський письменник-фантаст і футуролог Станіслав Лем, який став в 60-х роках минулого століття одним з головних натхненників ідеї штучного розуму, на початку століття нинішнього зізнався, що розчарований в перспективи створення штучного інтелекту в ближчому і відносно віддаленому майбутньому.Основною причиною свого песимізму він назвав низький рівень сучасних знань про пристрій і роботу мозку.На думку С. Лема, інтелект заснований на емоціях, а незнання природи емоційного чинника роботи людського мозку служить гальмом моделювання мозкових процесів.Без розуміння природи емоцій неможливо розібратися ні в природі душі, ні в природі інтелекту.Що ми сьогодні знаємо щодо механізму появи суб'єктивних переживань?Німецькі фізіологи Р. Шмідт і Г. Тевс, автори всесвітньо відомого підручника з фізіології людини, не так давно приречено заявили, що поки не існує єдиної загальноприйнятої наукової теорії емоцій, а також точних даних про те, в яких центрах і яким чином ці емоції виникають і який їхній нервовий субстрат.Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Ми не сумніваємося, що мавпи, собаки, кішки здатні страждати, радіти, любити, ненавидіти, тобто відчувати емоції.
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
У плоских хробаків - планарий - легко виробляються умовні рефлекси.
Рис. 1. Виникнення емоцій зазвичай пов'язують з лімбічної системою, основу якої становить коло Пейпеца (в нього входять гіпокамп, маміллярних ядра гіпоталамуса, передні ядра таламуса і поясна звивина).
Наука і життя // Ілюстрації
Рис.2. Гідра (А), що відноситься до кишечнополостним, - одне з найбільш примітивно влаштованих багатоклітинних істот на Землі.
Рис.3. У нормальному стані мембрана живої клітини поляризована (А).
Рис.4. Поперечний зріз мозку щура.
<
>
З общебиологических позицій емоції - це форма відображення живим організмом об'єктивної реальності у вигляді її суб'єктивного переживання. Різноманітні подразники, діючи на організм, викликають не тільки машинообразное відповідні реакції у вигляді рухів або вегетативних реакцій (почастішання або зменшення частоти серцевих скорочень, зміна частоти і глибини дихання і т.п.), але і супутні суб'єктивні переживання, іменовані емоціями: радість, гнів, біль, страх, задоволення.
Досить трохи поспілкуватися з тваринами, і можна з упевненістю стверджувати, що наші менші брати здатні страждати і радіти, любити і ненавидіти. Те, що суб'єктивні переживання властиві ссавцям, в даний час майже ні у кого не викликає сумнівів. Але чи є емоції у більш примітивних організмів, наприклад у плазунів, амфібій або риб? А у черв'яків і комах?
Якщо так, то походження емоційного реагування сягає своїм корінням в далеку історію життя на Землі. Одним з перших, хто це не тільки зрозумів, але і доказово описав, був автор сучасної теорії еволюції Чарльз Дарвін, який опублікував в 1882 році роботу "Вираження емоцій у людини і тварин".
Дарвін вважав, що про емоції говорять їх зовнішні прояви: міміка, жести, голосові реакції, поза. Якщо судити за специфічними рухових реакцій, то свідоцтва емоційного реагування на пошкодження або подразнення можна знайти навіть у найпримітивніших тварин. Наприклад, дощовий черв'як у відповідь на поколювання голкою починає звиватися. За аналогією з реакціями вищих тварин і людини на подібний вплив логічно припустити, що черв'як в даному випадку відчуває біль, тобто страждає. Але може бути, це лише механічна реакція, яка не має жодного суб'єктивного переживання?
Чи немає інших, більш об'єктивних критеріїв оцінки емоцій крім зовнішнього вираження? Можна було б спробувати залучити вегетативні реакції, але здоровий глузд підказує, що вони можуть мати і суто механічну природу. Крім того, як показують численні експерименти, вегетативні реакції ще менш специфічні, ніж зовнішнє вираження. Подібні вегетативні зміни часто спостерігаються при переживанні різних емоцій, як позитивних, так і негативних, а також при щодо відповідності але нейтральних з точки зору суб'єктивного переживання станах і реакціях, таких, як фізична робота або заняття спортом.
Найбільш об'єктивним показником пережитої емоції все ж залишається поведінка, але не у вигляді емоційно-виразних реакцій типу міміки, положення вовни або пір'я, звуків і т.п., а у вигляді реакції наближення-видалення. В основі цього критерію - принцип максимізації-мінімізації організмами дії подразників в залежності від їх біологічної значущості. Так, якщо індивід прагне повторити, продовжити дію подразника, то це означає, що подразник викликає позитивні емоції. Якщо ж індивід прагне припинити дію подразника або позбутися від нього, то це свідчить про переживання негативних емоцій.
Рефлекторну реакцію уникнення будь-якого подразника можна виробити не тільки у вищих тварин, наприклад собак і щурів, а й у самих примітивних істот. Плоскі черви - планарії - Легко привчаються уникати ударів електричного струму. Якщо в будь-якій частині експериментальної камери вони піддаються дії електрики, то все рідше туди заходять. Крім того, якщо включати електричний струм в момент, коли черв'яки виповзають на менш освітлені ділянки, то планарії починають уникати і темряви. Пояснити дану поведінку чисто механістично неможливо, адже темрява як така не викликає у планарії вроджених рефлекторних реакцій уникнення. Навпаки, в звичайних умовах планарії прагнуть піти від світла. Те, що черв'яки воліють залишатися на світлі, свідчить про появу у них мотивації до подібної поведінки. Це можливо тільки в тому випадку, якщо темрява починає викликати у планарий емоційно-негативний стан, такий же стан, як і удари електричного струму.
Добре відома методика вироблення умовних (придбаних) рефлексів, розроблена в лабораторіях І. П. Павлова, заснована саме на тому, що індиферентний, емоційно нейтральний подразник (світло лампочки, звук метронома) поєднується з позитивним або негативним підкріпленням, тобто з подразником, викликає позитивне або негативне емоційне переживання. Незабаром індиферентний подразник починає викликати реакцію, яку до цього викликали виключно підкріплюють стимули. Причому якщо підпору подразник не викликає позитивного або негативного емоційного переживання, то і умовний рефлекс отримати не вдасться. Наприклад, у ситого тваринного ви ніколи не зможете виробити умовний харчової рефлекс, тому що їжа не викликає у нього ніяких емоцій. Таким чином, методика вироблення умовних рефлексів заснована на тому, що біологічна значимість підкріплюють стимулів переноситься на нейтральні стимули, і ці нейтральні стимули набувають аналогічне біологічне значення. Якщо раніше негативні емоції (біль і страх) виникали при електроболевом впливі, що поєднується зі спалахом світла, то тепер таке негативне стан (страх) викликають одні лише спалахи світла. Отже, тварини, у яких можна виробити умовні рефлекси, здатні розрізняти біологічну значимість подразників, тобто мають емоційністю.
Проведено безліч експериментів які засвідчили, що умовні рефлекси виробляються практично у всіх організмів, що мають нервову систему, включаючи кишковопорожнинних. У такому випадку ми маємо право зробити висновок, що емоційне реагування, тісно пов'язане зі здатністю розрізняти біологічну значимість подразників, виникло на еволюційних сходах організмів дуже рано і є мало не фундаментальним властивістю якщо не всього живого, то багатоклітинних вже точно.
До речі, планарії, так само як і гідри, здатні відрізняти їстівне від неїстівного. Нам в цьому, як відомо, допомагають смакові відчуття, які мають позитивний або негативний емоційний окрас. Якби їжа не викликав емоційно забарвлених відчуттів, то ми навряд чи розпізнали б солодке від гіркого. Можна припустити, що і у примітивних організмів механізм розрізнення їстівних подразників від неїстівних також включає щось подібне емоційним відчуттям.
Якщо визнати, що емоційність є у найпримітивніших тварин, то логічно шукати механізм даного реагування, починаючи з організмів з дуже простої організацією. Але, як часто це буває, людина до зірок прагне через терни. Історично склалося так, що дослідження фізіологічних основ емоцій зосереджені на вивченні мозкової діяльності у найбільш близьких в еволюційному відношенні до людини, а отже, і найбільш складно влаштованих тварин: мавп, собак, кішок, щурів, кроликів.
Незабаром після публікації роботи Дарвіна з'явилася так звана периферична теорія емоцій. Її незалежно одна від одної висунули в 1884 році американський психолог Вільям Джеймс і в 1885 році датський фізіолог Карл Ланґе. І той і інший вважали, що підґрунтям емоцій є переживання мозком так званих соматовегетативних зрушень, що відбуваються в організмі по рефлекторному принципом під дією подразників із зовнішнього середовища. Вони говорили, що людина сумний, тому що плаче, тобто тому, що у нього течуть сльози; відчуває страх тому, що тремтить. Виходило, що емоції виникають не безпосередньо у відповідь на стимули, що йдуть із зовнішнього середовища, а на інформацію про зміни, викликаних цими стимулами в організмі. Проте, згідно з цією теорією, місце виникнення емоцій - мозок.
У 1927 році цю концепцію спростував американський фізіолог Уолтер Кеннон. Він прийшов до висновку, що перерізання вегетативних нервів, тобто нервів, що йдуть до внутрішніх органів з головного мозку і від внутрішніх органів до головного мозку, повністю усуває вегетативні реакції, але емоційне реагування зберігається. Після робіт Кеннона стало очевидно, що емоції виникають безпосередньо при дії подразників із зовнішнього середовища. Але тоді встав новий питання: а де в мозку, в яких його частинах вони виникають? - і вся подальша історія фізіології емоцій була пов'язана із пошуком центрів емоцій в головному мозку людини і вищих тварин. Які успіхи цього майже восьмидесятирічного пошуку мозкового субстрату суб'єктивних переживань, ми вже знаємо з наведеного вище думки Шмідта і Тевса.
Проте Адже якось повинна сучасне наука пояснювати мозковий механізм емоцій, адже щось же в підручниках про це пишеться? Звичайно, пишеться. Зокрема, на даний момент емоції не намагаються втиснути в якусь одну структуру. Переважає системний підхід, і частіше за все в якості мозкового субстрату емоційного реагування виступає лімбічна система мозку.
Першу системну модель запропонував в 1937 році американський дослідник Джеймс Пейпеца. Згідно з його уявленням, емоційне реагування пов'язано з циркуляцією збудження по колу (так званий коло Пейпеца), в який входять чотири структури мозку: гіпокамп (або стара кора), маміллярних ядра гіпоталамуса (проміжний мозг), передні ядра таламуса (проміжний мозг) і поясна звивина (частина нової кори або неокортексу) (рис. 1). Порушення виникає у гіпокампі, потім переходить в гіпоталамус де залучаються нейрональні механізми вегетативного вираження. Далі з гіпоталамуса збудження через передні ядра таламуса направляється в поясний звивину, коли і з'являється власне емоційне переживання. Термін "лімбічна система" (від латинської назви поясної звивини - g. Limbicus) ввів в 1952 році американський нейрофізіолог Поль Маклін, який додав до кола Пейпеца ще ряд структур, зокрема мигдалину (ядерне освіту в товщі скроневих часток великих півкуль головного мозку).
Лімбічна теорія емоцій, однак, не пояснює, в який спосіб циркуляція збудження по одним і тим же структурам мозку може забезпечувати десятки різноманітних як позитивних, так і негативних суб'єктивних переживань. Вона також знаходиться в протиріччі і з цілим рядом експериментальних і клінічних даних. Зокрема, повне руйнування гіпокампу і усунення будь-якої циркуляції збудження по зазначеній системі структур не призводять до зникнення з суб'єктивної сфери індивіда хоча б однієї з емоцій. Проте в усіх підручниках з фізіології та психофізіології, коли йдеться про мозковому забезпеченні емоційного реагування, продовжують фігурувати саме лімбічна система або її складові частини, оскільки кудись же треба помістити емоції, - а якщо не в лімбічну систему, то куди? Мозок вже давно досліджений уздовж і впоперек, і іншого більш-менш "вільного" місця в ньому ні.
А що, якщо піти іншим шляхом і спробувати знайти спочатку нервовий субстрат емоційних переживань у найбільш примітивних по влаштуванню організмів? За кількістю структур навіть мозок пацюки не поступається істотний але мозку людини, і, напевно, надзвичайно важко зрозуміти принципи взаємини сотень ядер і виокремити з них ті, які зумовлюють емоційне реагування.
Може, краще взяти того ж дощового черв'яка або навіть гідру? Вже більше простий пристрій, ніж у гідри, важко придумати. Тіло цього кишечнопорожнинного тварини складається з трьох шарів клітин (рис. 2). Немає майже ніяких спеціалізованих органов. Нервова система являє собою відносно невелике число нервових клітин, з'єднаних відростками, і нагадує риболовну мережу, в вузлах якої розташовуються нервові клітини. Ніяких центрів, ніяких ядер; проте гідри здатні розрізняти біологічно шкідливі і корисні подразники і здатні виробляти умовні рефлекси. Як це можна зробити, не використовуючи механізм суб'єктивного переживання, важко уявити. Якщо ж він у них є, то, очевидно, не пов'язаний з діяльністю якихось спеціалізованих нейрональних систем, оскільки у кишковопорожнинних взагалі немає нейрональних утворень. Залишається припустити, що механізм оцінки біологічної значущості подразників у цих організмів закладений вже в особливостях пристрою і функціонування окремих клітин.
Аналіз величезного накопиченого наукою експериментального матеріалу показує, що нервові клітини реагують на різноманітні подразники, в общем-то, по одній схемі: у них міняється ступінь електричної поляризації мембрани.
Давно відомо, що живі клітини будь-яких організмів мають на поверхні електричний заряд. Причому внутрішня поверхня мембрани клітин за відсутності подразників і в хороших умовах для життєдіяльності завжди заряджена негативно по відношенню до зовнішнього середовища (рис. 3А). Різниця потенціалів між внутрішньою і зовнішньою поверхнями становить від 4 до 100 мілівольт. Зокрема, для нервових клітин ця величина, яку називають потенціалом спокою, дорівнює приблизно 70-75 мілівольтах. Ступінь електричної поляризації, тобто рівень мембранного потенціалу, визначає якість протікання життєвих процесів в клітинах і закономірним чином змінюється при дії будь-яких подразників, відображаючи рівень адаптації нервових кліток до них.
Початково всі подразники, по суті, є несприятливими факторами. У процесі адаптації клітини мобілізують свої резерви, що підвищує їх стійкість до подразників і допомагає впоратися з ними. Проявляється це в збільшенні поляризованности клітин. У нейрофізіології така зміна мембранного потенціалу називається гиперполяризацией (ріс.3б). Соответствен але подразники або фактори, які підвищують біологічну стійкість клітинних організмів і гіперполяризуючий мембрану, мають позитивний біологічною дією (або якістю), і живі організми повинні прагнути до них. Якщо ж подразник такий, що внутрішньоклітинних механізмів адаптації виявляється недостатньо для пристосування до нього, то клітини генерують нервові імпульси, намагаючись вирішити виниклі проблеми через міжклітинний взаємодія (період IIa на рис. 3Б). Якщо і цього виявляється недостатньо, то настає метаболічну виснаження і відбувається зниження мембранного потенціалу нижче рівня потенціалу спокою. Така зміна мембранного потенціалу в нейрофізіології називається деполяризацією. Очевидно, що організм повинен уникати подразників, деполяризующих мембрану її клітин, оскільки це загрожує загибеллю.
Таким чином, механізм оцінки біологічної значущості подразників, а соответствен але і емоцій може бути закладений в особливостях організації окремих клітин.
Про ПРИРОДІ ЕМОЦІЙ, АБО ЩО ВІДЧУВАЄ амеби В ГАРЯЧОЇ ВОДИ
Польський письменник-фантаст і футуролог Станіслав Лем, який став в 60-х роках минулого століття одним з головних натхненників ідеї штучного розуму, на початку століття нинішнього зізнався, що розчарований в перспективах створення штучного інтелекту в найближчому і відносно віддаленому майбутньому.Основною причиною свого песимізму він назвав низький рівень сучасних знань про пристрій і роботу мозку.На думку С. Лема, інтелект заснований на емоціях, а незнання природи емоційного фактора роботи людського мозку служить гальмом моделювання мозкових процесів.Без розуміння природи емоцій неможливо розібратися ні в природі душі, ні в природі інтелекту.Що ми сьогодні знаємо про механізм появи суб'єктивних переживань?Німецькі фізіологи Р. Шмідт і Г. Тевс, автори всесвітньо відомого підручника з фізіології людини, не так давно приречено заявили, що поки не існує єдиної загальноприйнятої наукової теорії емоцій, а також точних даних про те, в яких центрах і яким чином ці емоції виникають і який їхній нервовий субстрат.Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Ми не сумніваємося, що мавпи, собаки, кішки здатні страждати, радіти, любити, ненавидіти, тобто відчувати емоції.
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
Наука і життя // Ілюстрації
У плоских хробаків - планарий - легко виробляються умовні рефлекси.
Рис. 1. Виникнення емоцій зазвичай пов'язують з лімбічної системою, основу якої становить коло Пейпеца (в нього входять гіпокамп, маміллярних ядра гіпоталамуса, передні ядра таламуса і поясна звивина).
Наука і життя // Ілюстрації
Рис.2. Гідра (А), що відноситься до кишечнополостним, - одне з найбільш примітивно влаштованих багатоклітинних істот на Землі.
Рис.3. У нормальному стані мембрана живої клітини поляризована (А).
Рис.4. Поперечний зріз мозку щура.
<
>
З общебиологических позицій емоції - це форма відображення живим організмом об'єктивної реальності у вигляді її суб'єктивного переживання. Різноманітні подразники, діючи на організм, викликають не тільки машинообразное відповідні реакції у вигляді рухів або вегетативних реакцій (почастішання або зменшення частоти серцевих скорочень, зміна частоти і глибини дихання і т.п.), але і супутні суб'єктивні переживання, іменовані емоціями: радість, гнів, біль, страх, задоволення.
Досить трохи поспілкуватися з тваринами, і можна з упевненістю стверджувати, що наші менші брати здатні страждати і радіти, любити і ненавидіти. Те, що суб'єктивні переживання властиві ссавцям, в даний час майже ні у кого не викликає сумнівів. Але чи є емоції у більш примітивних організмів, наприклад у плазунів, амфібій або риб? А у черв'яків і комах?
Якщо так, то походження емоційного реагування сягає своїм корінням в далеку історію життя на Землі. Одним з перших, хто це не тільки зрозумів, але і доказово описав, був автор сучасної теорії еволюції Чарльз Дарвін, який опублікував в 1882 році роботу "Вираження емоцій у людини і тварин".
Дарвін вважав, що про емоції говорять їх зовнішні прояви: міміка, жести, голосові реакції, поза. Якщо судити за специфічними рухових реакцій, то свідоцтва емоційного реагування на пошкодження або подразнення можна знайти навіть у найпримітивніших тварин. Наприклад, дощовий черв'як у відповідь на поколювання голкою починає звиватися. За аналогією з реакціями вищих тварин і людини на подібний вплив логічно припустити, що черв'як в цьому випадку відчуває біль, тобто страждає. Але може бути, це лише механічна реакція, яка не має жодного суб'єктивного переживання?
Чи немає інших, більш об'єктивних критеріїв оцінки емоцій крім зовнішнього вираження? Можна було б спробувати залучити вегетативні реакції, але здоровий глузд підказує, що вони можуть мати і суто механічну природу. Крім того, як показують численні експерименти, вегетативні реакції ще менш специфічні, ніж зовнішнє вираження. Подібні вегетативні зміни часто спостерігаються при переживанні різних емоцій, як позитивних, так і негативних, а також при щодо відповідності але нейтральних з точки зору суб'єктивного переживання станах і реакціях, таких, як фізична робота або заняття спортом.
Найбільш об'єктивним показником пережитої емоції все ж залишається поведінка, але не у вигляді емоційно-виразних реакцій типу міміки, положення вовни або пір'я, звуків і т.п., а у вигляді реакції наближення-видалення. В основі цього критерію - принцип максимізації-мінімізації організмами дії подразників в залежності від їх біологічної значущості. Так, якщо індивід прагне повторити, продовжити дію подразника, то це означає, що подразник викликає позитивні емоції. Якщо ж індивід прагне припинити дію подразника або позбутися від нього, то це свідчить про переживання негативних емоцій.
Рефлекторну реакцію уникнення будь-якого подразника можна виробити не тільки у вищих тварин, наприклад собак і щурів, а й у самих примітивних істот. Плоскі черви - планарії - легко привчаються уникати ударів електричного струму. Якщо в будь-якій частині експериментальної камери вони піддаються дії електрики, то все рідше туди заходять. Крім того, якщо включати електричний струм в момент, коли черв'яки виповзають на менш освітлені ділянки, то планарії починають уникати і темряви. Пояснити дану поведінку чисто механістично неможливо, адже темрява як така не викликає у планарії вроджених рефлекторних реакцій уникнення. Навпаки, в звичайних умовах планарії прагнуть піти від світла. Те, що черв'яки воліють залишатися на світлі, свідчить про появу у них мотивації до подібної поведінки. Це можливо тільки в тому випадку, якщо темрява починає викликати у планарий емоційно-негативний стан, такий же стан, як і удари електричного струму.
Добре відома методика вироблення умовних (придбаних) рефлексів, розроблена в лабораторіях І. П. Павлова, заснована саме на тому, що індиферентний, емоційно нейтральний подразник (світло лампочки, звук метронома) поєднується з позитивним або негативним підкріпленням, тобто з подразником, викликає позитивне або негативне емоційне переживання. Незабаром індиферентний подразник починає викликати реакцію, яку до цього викликали виключно підкріплюють стимули. Причому якщо підпору подразник не викликає позитивного або негативного емоційного переживання, то і умовний рефлекс отримати не вдасться. Наприклад, у ситого тваринного ви ніколи не зможете виробити умовний харчової рефлекс, тому що їжа не викликає у нього ніяких емоцій. Таким чином, методика вироблення умовних рефлексів заснована на тому, що біологічна значущість підкріплюють стимулів переноситься на нейтральні стимули, і ці нейтральні стимули набувають аналогічне біологічне значення. Якщо раніше негативні емоції (біль і страх) виникали при електроболевом впливі, що поєднується зі спалахом світла, то тепер таке негативне стан (страх) викликають одні лише спалахи світла. Отже, тварини, у яких можна виробити умовні рефлекси, здатні розрізняти біологічну значимість подразників, тобто мають емоційністю.
Проведено безліч експериментів, які показали, що умовні рефлекси виробляються практично у всіх організмів, що мають нервову систему, включаючи кишковопорожнинних. У такому випадку ми маємо право зробити висновок, що емоційне реагування, тісно пов'язане зі здатністю розрізняти біологічну значимість подразників, виникло на еволюційних сходах організмів дуже рано і є мало не фундаментальним властивістю якщо не всього живого, то багатоклітинних вже точно.
До речі, планарії, так само як і гідри, здатні відрізняти їстівне від неїстівного. Нам в цьому, як відомо, допомагають смакові відчуття, які мають позитивний або негативний емоційний окрас. Якби їжа не викликала емоційно забарвлених відчуттів, то ми навряд чи розпізнали б солодке від гіркого. Можна припустити, що і у примітивних організмів механізм розрізнення їстівних подразників від неїстівних також включає щось подібне емоційним відчуттям.
Якщо визнати, що емоційність є у найпримітивніших тварин, то логічно шукати механізм даного реагування, починаючи з організмів з дуже простої організацією. Але, як часто це буває, людина до зірок прагне через терни. Історично склалося так, що дослідження фізіологічних основ емоцій зосереджені на вивченні мозкової діяльності у найбільш близьких в еволюційному відношенні до людини, а отже, і найбільш складно влаштованих тварин: мавп, собак, кішок, щурів, кроликів.
Незабаром після публікації роботи Дарвіна з'явилася так звана периферична теорія емоцій. Її незалежно один від одного висунули в 1884 році американський психолог Вільям Джеймс і в 1885 році датський фізіолог Карл Ланге. І той і інший вважали, що основою емоцій є переживання мозком так званих соматовегетативних зрушень, що відбуваються в організмі по рефлекторному принципом під дією подразників із зовнішнього середовища. Вони говорили, що людина сумний, тому що плаче, тобто тому, що у нього течуть сльози; відчуває страх тому, що тремтить. Виходило, що емоції виникають не безпосередньо у відповідь на стимули, що йдуть із зовнішнього середовища, а на інформацію про зміни, викликаних цими стимулами в організмі. Проте, згідно з цією теорією, місце виникнення емоцій - мозок.
У 1927 році цю концепцію спростував американський фізіолог Уолтер Кеннон. Він прийшов до висновку, що перерізання вегетативних нервів, тобто нервів, що йдуть до внутрішніх органів з головного мозку і від внутрішніх органів до головного мозку, повністю усуває вегетативні реакції, але емоційне реагування зберігається. Після робіт Кеннона стало очевидно, що емоції виникають безпосередньо при дії подразників із зовнішнього середовища. Але тоді встав новий питання: а де в мозку, в яких його частинах вони виникають? - і вся подальша історія фізіології емоцій була пов'язана з пошуком центрів емоцій в головному мозку людини і вищих тварин. Які успіхи цього майже восьмидесятирічного пошуку мозкового субстрату суб'єктивних переживань, ми вже знаємо з наведеного вище думки Шмідта і Тевса.
Проте ж якось повинна сучасна наука пояснювати мозковий механізм емоцій, адже щось же в підручниках про це пишеться? Звичайно, пишеться. Зокрема, на даний момент емоції не намагаються втиснути в якусь одну структуру. Переважає системний підхід, і частіше за все в якості мозкового субстрату емоційного реагування виступає лімбічна система мозку.
Першу системну модель запропонував в 1937 році американський дослідник Джеймс Пейпеца. Згідно з його уявленням, емоційне реагування пов'язано з циркуляцією збудження по колу (так званий коло Пейпеца), в який входять чотири структури мозку: гіпокамп (або стара кора), маміллярних ядра гіпоталамуса (проміжний мозок), передні ядра таламуса (проміжний мозок) і поясна звивина (частина нової кори або неокортексу) (рис. 1). Порушення виникає в гіпокампі, потім переходить в гіпоталамус, де залучаються нейрональні механізми вегетативного вираження. Далі з гіпоталамуса збудження через передні ядра таламуса направляється в поясний звивину, коли і з'являється власне емоційне переживання. Термін "лімбічна система" (від латинської назви поясної звивини - g. Limbicus) ввів в 1952 році американський нейрофізіолог Поль Маклін, який додав до кола Пейпеца ще ряд структур, зокрема мигдалину (ядерне освіту в товщі скроневих часток великих півкуль головного мозку).
Лімбічна теорія емоцій, однак, не пояснює, яким чином циркуляція збудження по одним і тим же структурам мозку може забезпечувати десятки різноманітних як позитивних, так і негативних суб'єктивних переживань. Вона також знаходиться в протиріччі і з цілим рядом експериментальних і клінічних даних. Зокрема, повне руйнування гіпокампу і усунення будь-якої циркуляції збудження по зазначеній системі структур не призводять до зникнення з суб'єктивної сфери індивіда хоча б однієї з емоцій. Проте в усіх підручниках з фізіології та психофізіології, коли мова заходить про мозковому забезпеченні емоційного реагування, продовжують фігурувати саме лімбічна система або її складові частини, оскільки кудись же треба помістити емоції, - а якщо не в лімбічну систему, то куди? Мозок вже давно досліджений уздовж і поперек, і іншого більш-менш "вільного" місця в ньому немає.
А що, якщо піти іншим шляхом і спробувати знайти спочатку нервовий субстрат емоційних переживань у найбільш примітивних по влаштуванню організмів? За кількістю структур навіть мозок пацюки не поступається істотний але мозку людини, і, напевно, надзвичайно важко зрозуміти принципи взаємини сотень ядер і виокремити з них ті, які зумовлюють емоційне реагування.
Може, краще взяти того ж дощового черв'яка або навіть гідру? Вже більше простий пристрій, ніж у гідри, важко придумати. Тіло цього кишечнопорожнинного тварини складається з трьох шарів клітин (рис. 2). Немає майже ніяких спеціалізованих органів. Нервова система являє собою відносно невелике число нервових клітин, з'єднаних відростками, і нагадує рибальську мережу, в вузлах якої розташовуються нервові клітини. Ніяких центрів, ніяких ядер; проте гідри здатні розрізняти біологічно шкідливі і корисні подразники і здатні виробляти умовні рефлекси. Як це можна зробити, не використовуючи механізм суб'єктивного переживання, важко уявити. Якщо ж він у них є, то, очевидно, не пов'язаний з діяльністю якихось спеціалізованих нейрональних систем, оскільки у кишковопорожнинних взагалі немає нейрональних утворень. Залишається припустити, що механізм оцінки біологічної значущості подразників у цих організмів закладений вже в особливостях пристрою і функціонування окремих клітин.
Аналіз величезного накопиченого наукою експериментального матеріалу показує, що нервові клітини реагують на різноманітні подразники, в общем-то, по одній схемі: у них міняється ступінь електричної поляризації мембрани.
Давно відомо, що живі клітини будь-яких організмів мають на поверхні електричний заряд. Причому внутрішня поверхня мембрани клітин при відсутності подразників і в хороших умовах для життєдіяльності завжди заряджена негативно по відношенню до зовнішнього середовища (рис. 3А). Різниця потенціалів між внутрішньою і зовнішньою поверхнями становить від 4 до 100 мілівольт. Зокрема, для нервових клітин ця величина, яку називають потенціалом спокою, дорівнює приблизно 70-75 мілівольтах. Ступінь електричної поляризації, тобто рівень мембранного потенціалу, визначає якість протікання життєвих процесів в клітинах і закономірним чином змінюється при дії будь-яких подразників, відображаючи рівень адаптації нервових клітин до них.
Початково всі подразники, по суті, є несприятливими факторами. В процесі адаптації клітини мобілізують свої резерви, що підвищує їх стійкість до подразників і допомагає впоратися з ними. Проявляється це в збільшенні поляризованности клітин. У нейрофізіології така зміна мембранного потенціалу називається гиперполяризацией (ріс.3б). Соответствен але подразники або фактори, які підвищують біологічну стійкість клітинних організмів і гіперполяризуючий мембрану, мають позитивний біологічною дією (або якістю), і живі організми повинні прагнути до них. Якщо ж подразник такий, що внутрішньоклітинних механізмів адаптації виявляється недостатньо для пристосування до нього, то клітини генерують нервові імпульси, намагаючись вирішити виниклі проблеми через міжклітинний взаємодія (період IIa на рис. 3Б). Якщо і цього виявляється недостатньо, то настає метаболічну виснаження і відбувається зниження мембранного потенціалу нижче рівня потенціалу спокою. Така зміна мембранного потенціалу в нейрофізіології називається деполяризацією. Очевидно, що організм повинен уникати подразників, деполяризующих мембрану його клітин, оскільки це загрожує загибеллю.
Таким чином, механізм оцінки біологічної значущості подразників, а соответствен але і емоцій може бути закладений в особливостях організації окремих клітин.
Якщо в багатоклітинних організмі під дією подразника формується сукупність деполярізованнимі клітин, що служить свідченням переходу їх в погане метаболічну стан, то це не може не відбитися в суб'єктивній сфері індивіда. Очевидно, що повинна з'явитися негативна суб'єктивна оцінка даного подразника. Крім того, формування деполярізованнимі клітин в організмі не може не бути сигналом до адаптивному поведінці, спрямованому на відновлення доброго метаболічного стану цих клітин шляхом мінімізації дії подразника. Нейрональний механізм оцінки біологічної значущості подразників з позицій поляризационной теорії, запропонованої автором даної статті, дозволяє зрозуміти природу не тільки емоцій (суб'єктивного переживання), а й мотивацій, або так званих потягів.
Розглянемо, наприклад, харчову мотивацію і супутні їй емоції. При зменшенні рівня поживних речовин в організмі частина нервових клітин мозку, найбільш залежних від їжі у навколишньому середовищі, переходять в погане метаболічну стан типу виснаження. При цьому відбувається деполяризація їх мембран, що ми суб'єктивно переживаємо як почуття голоду. Порушення нейронів на тлі деполяризації мембран (період IIб на рис. 3Б) призводить до активації нейрональних ансамблів інших областей мозку, що забезпечують пристосувальне поводження. В результаті ми відриваємося від роботи і йдемо до їдальні, кафе або до холодильника. Підвищення рівня поживних речовин в організмі покращує метаболічну стан "голодних" нейронів, їх мембранний потенціал повертається до рівня потенціалу спокою, і клітини заспокоюються. Ми ж в цей час починаємо відчувати почуття харчового насичення.
Де в мозку можуть перебувати нейрони, які дуже чутливі до рівня поживних речовин в організмі і зумовлюють, з одного боку, емоцію голоду як реакцію на несприятливий метаболічний стан клітин, а з іншого боку, мотивацію голоду як прагнення організму відновити гарну метаболічну стан цих клітин? В общем-то, це давно відомо. Такий областю мозку є латеральне ядро гіпоталамуса (рис. 4). Особливість латерального гіпоталамічного ядра в тому, що складові його нейрони дуже чутливі до рівня глюкози в крові, і навіть невелике зниження концентрації глюкози сильно активує їх. По суті, латеральное гипоталамическое ядро, об'єднане нервовими зв'язками з корою великих півкуль головного мозку, - це сенсорна система, адекватним подразником для якої служить рівень поживних речовин в організмі. Відповідно емоція голоду і мотивація голоду - чисто сенсорні феномени.
Звідси випливає дуже важливий висновок: по всій видимості, центрами мотивацій і емоцій в мозку є сенсорні системи. Якщо це так, то стає ясно, чому дослідники досі не змогли зрозуміти природу цих психічних феноменів. Справа в тому, що до цього дня механізми мотивацій і емоцій, по-перше, розглядалися окремо один від одного, а по-друге, їх шукали поза сенсорних систем.
Отже, емоції багатоклітинних - суб'єктивний феномен, що відображає зміну якості життєдіяльності окремих клітин. Позитивні емоції відображають хороше, а негативні - погане метаболічну стан клітин організму. Найбільш чутливі до подразників нервові клітини, тому вони першими відгукуються на дії і зміни в навколишньому середовищі і в першу чергу зумовлюють появу суб'єктивних переживань. Однак, по суті, всі живі клітини мають механізмом оцінки біологічної значущості подразників. Якщо клітинам погано, то це виражається в деполяризації їх мембран і свідчить про зниження життєвих можливостей клітини. Якби жива клітина могла повідомити, що вона відчуває, коли знаходиться в деполярізованнимі стані (тобто в стані зниження мембранного потенціалу через метаболічних проблем), то вона прокричала б про переживання почуття страху смерті, що наближається. По суті, саме це і "відчуває" деполярізованнимі амеба, перебуваючи в гарячій воді.
Підхід до емоцій як до процесу, що бере початок на клітинному рівні, дозволяє по-іншому поглянути на природу багатьох психічних явищ. Нейрофізіологічні дослідження показують, що все мотивовані стану супроводжуються поляризационно-деполяризационного ми процесами в нервовій тканині головного мозку. Зокрема, всі наркотики і алкоголь первинно викликають розвиток гіперполярізаціонних процесів в нервовій системі, а станом уваги супроводжують деполяризационного явища. Значить, саме в клітці треба шукати ключ до розуміння причин наркотичної та алкогольної залежностей і цілого ряду психічних захворювань, пов'язаних з порушеннями в мотиваційно-емоційній сфері.
література
Дарвін Ч. Про вираження емоцій у людини і тварин. Твори в 8 т. - М., 1953. Т. 5, с. 431-480.
Мурік С.Е. Загальні нейрональні механізми мотивацій і емоцій. - Іркутськ: Изд-во Іркутського державного університету, 2006. - 358 с.
Murik SE P olarization processes in the nervous system and behavior // Intern J. Neuroscience, 1998, vol. 94, pp. 213-221.
Симонов П. Що таке емоція // Наука і життя, 1965, № 3-5.
Симонов П. Мозок приймає рішення // Наука і життя, 1974, № 11.
Що ми сьогодні знаємо про механізм появи суб'єктивних переживань?Але чи є емоції у більш примітивних організмів, наприклад у плазунів, амфібій або риб?
А у черв'яків і комах?
Але може бути, це лише механічна реакція, яка не має жодного суб'єктивного переживання?
Чи немає інших, більш об'єктивних критеріїв оцінки емоцій крім зовнішнього вираження?
Але тоді встав новий питання: а де в мозку, в яких його частинах вони виникають?
Проте ж якось повинна сучасна наука пояснювати мозковий механізм емоцій, адже щось же в підручниках про це пишеться?
А що, якщо піти іншим шляхом і спробувати знайти спочатку нервовий субстрат емоційних переживань у найбільш примітивних по влаштуванню організмів?
Може, краще взяти того ж дощового черв'яка або навіть гідру?
