Управляющий мозг: Лобные доли, лидерство и цивилизация - Элхонон Голдберг

В исследовании Мартина сдвиг активации справа налево распространялся на все четыре типа информации, как вербальной, так и невербальной. Это означает, что ассоциация правого полушария с новизной и левого полушария с рутиной не зависит от природы информации, а является универсальной. Более того, сдвиг активации справа налево произошел, несмотря на тот факт, что конкретные объекты не повторялись в ходе двух последовательных предъявлений. Таким образом, изменения в паттернах активации отражают скорее общие аспекты обучения, чем обучение специфическим стимулам.

a) НАИВНЫЕ           b) ТРЕНИРОВАННЫЕ Рис. 5.3. Изменения в местной активации мозга, как функция знакомства с тестом. Правое полушарие особенно активно в начале теста (а), с тренировкой эта активация уменьшается (b). (Адаптировано из: Martin А., Wiggs С. L., Weisberg J. Modulation of human medial temporal lobe activity by form, meaning, and experience // Hippocampus. 1997. Vol. 7, № 6. P. 587-593.)

Аналогичные результаты сообщила группа британских специалистов по нейронауке25. Как при распознавании лиц, так и при распознавании символов, столкновение с незнакомыми объектами сопровождалось возрастанием активации правой затылочной области (fusiform gyrus). В противоположность этому, возрастающее знакомство с объектами было связано с уменьшением правой затылочной активации и увеличением левой затылочной активации. Как и в исследовании Мартина, эффект новизны-привычности независим от природы объекта. Он имеет место как для символов (которые, согласно ортодоксальной трактовке, должны быть привязаны к левому полушарию), так и для лиц (которые, согласно ортодоксальной трактовке, должны быть привязаны к правому полушарию).

Используя PET, Голд и его коллеги изучали изменения в паттернах зонального мозгового кровотока (rCBF) в ходе изучения сложной «лобной» задачи (комбинация отсроченной реакции и отсроченного изменения) у здоровых испытуемых26. Сравнивались ранние (наивные) и поздние (тренированные) стадии кривой обучения. Активация лобных долей была очевидна на обеих стадиях, но она была значительно выше на ранней стадии, чем на поздней. Особенно примечательно было изменение относительной активации. На ранней стадии rCBF-активация была больше в префронтальных областях правого полушария, чем левого. На поздней стадии картина была обратной, показывая большую rCBF-активацию префронтальных областей левого полушария по сравнению с правым. Это сопровождалось общим снижением префронтальной активации.

Шадмер и Холкомб изучали PET rCBF-корреляты обучения сложному моторному навыку, требующему от испытуемого умения предсказывать поведение робототехнического устройства и управлять им27. Повышение активности относительно исходных условий на ранних стадиях обучения было отмечено в префронтальной области коры правого полушария (средняя лобная извилина). В противоположность этому, повышение активности на поздних стадиях тренировки было отмечено в задней теменной области коры левого полушария, левой дорзальной премоторной коре и правой передней коре мозжечка.

Хайер и его коллеги изучали регистрируемые PET корреляты — показатели скорости метаболизма глюкозы (GMR) — при обучении популярной пространственной головоломке (Тетрис)28. После ежедневных тренировок с Тетрисом на протяжении четырёх-восьми недель, GMR в поверхностных областях коры понижался, несмотря на семикратное улучшение уровня игры. Испытуемые, в наибольшей степени улучшившие своё мастерство игры в Тетрис, демонстрировали после тренировки наибольшие понижения GMR в различных, зонах правого полушария.

Берне, Коэн и Минтун изучали PET rCNF-корреляты обучения и переобучения правилам искусственной грамматики29. Вначале вводилась грамматика A, затем следовала грамматика B. Различие между двумя грамматиками было слишком трудноуловимым для испытуемых, чтобы они могли осознать переход. Последовательные паттерны активации регистрировались в ходе обучения сначала грамматике A, а затем грамматике В. Обучение грамматике А характеризовалось начальным подъёмом активации в правом вентральном стриатуме, левой премоторной области и в структурах переднего отдела левой поясной извилины, с последующим снижением активации. В противоположность этому, было отмечено постепенное повышение активации в правой дорзолатеральной префронтальной и правой заднетеменной области. Введение грамматики B вело ко второму подъёму активации в левой премоторной области, в структурах переднего отдела левой поясной извилины и правом вентральном стриатуме, с последующим её снижением.

Райкл и его коллеги изучали регистрируемые PET rCBF-корреляты лингвистической задачи (нахождение подходящих глаголов для предъявляемых визуально существительных)30. Вначале предъявлялся список существительных (условие наивности), затем, после значительной тренировки, этот список заменялся новым списком (условие новизны). Наивное состояние характеризовалось максимальной активацией передней цингулярной, левой префронтальной, левой височной и правой мозжечковой коры. После упражнений активация практически исчезала и частично восстанавливалась во время условия новизны, с предъявлением нового списка существительных. Дополнительный анализ обнаружил значительную активацию правой половины мозжечка во время условий наивности и новизны, но не после тренировок. В противоположность этому, значительная активация срединного отдела левой височной доли была представлена после тренировок, но не во время условий наивности и новизны.

Тульвинг и его коллеги изучали PET rCBF-корреляты новизны и привычности в распознавании лиц31. Привычность ассоциировалась с двусторонней активацией в широкой сети височных, теменных и затылочных зон. Новизна ассоциировалась с явно асимметричной, правой, а не левой, активацией гиппокампальных и парагиппокампальных структур.

Таким образом, большое количество данных указывает в одном направлении, и существует впечатляющее согласование между старыми «низкотехничными» тахистоскопическими и дихотическими методами и самыми современными методами функциональной нейровизуализации. Похоже, что мозговой оркестр разделён на две группы музыкантов. Те, кто сидят справа от прохода, быстрее осваивают новый репертуар, но в длительной перспективе и при должной тренировке те, кто находятся слева от прохода, достигают большего совершенства. С точки зрения корпоративной аналогии, большая организация, какой является мозг, состоит из двух основных отделов: один занимается относительно новыми проектами, а второй ведёт устоявшиеся, продолжающиеся производственные линии. В действительности каждое полушарие мозга вовлечено во все когнитивные процессы, но их относительная степень вовлечения варьируется в соответствии с принципом новизны-рутины.

Сдвиг центра когнитивного контроля от правого полушария к левому совершается в разных временных масштабах: от минут или часов, как в случае исследований с обучением в рамках одного эксперимента, до лет и десятилетий, как при обучении сложным умениям и кодам, включая язык. Этот сдвиг может быть выделен даже в масштабе, превышающем рамки жизни индивида. Можно предполагать, что вся история человеческой цивилизации характеризовалась относительным сдвигом когнитивного акцента с правого полушария к левому вследствие накопления готовых к применению «шаблонов» различного рода. Эти когнитивные шаблоны хранятся вовне, благодаря различным культурным средствам, включая язык, и интернализуются (переходят во внутренний план) в ходе обучения в качестве различных когнитивных «полуфабрикатов». Любая попытка выразить культурно-историческую психологию Выготского32 в нейроанатомических терминах неизбежно приводит к этому выводу. В более поэтическом, метафорическом тоне, несколько схожее заключение было сделано Джулианом Джейнсом в его описании «двухкамерной психики» с «голосами богов», исходящими из правого полушария, чтобы указать нашим предкам путь сквозь новые ситуации тысячи лет назад33.

Проблема Ноя и ландшафты мозга

На протяжении нескольких последних десятилетий полушарная специализация превратилась в модную тему популярной литературы. Широкое распространение получили такие понятия как «правомозговая» и «левомозговая» терапия, «правомозговые» и «левомозговые» черты, «правомозговые» и «левомозговые» личности. Но важно понять, что два полушария имеют намного больше общего, чем различного. Исполнители, сидящие в сходных позициях по обеим сторонам прохода, играют на сходных инструментах. Полушарная специализация является не чем иным, как двумя параллельными вариациями на одну и ту же фундаментальную тему.