{{news.content}}
{{news.date}}
{{news.section.name}}
Смотрите также
Зеркальные нейроны — удивительные клетки мозга, существование которых доказали исследователи 30 лет назад. Почему для успешного обучения нужно радоваться и огорчаться, чем программы человеческого мозга отличаются от звериных, как выявить лидера с помощью магнитно-резонансной томографии и можно ли освоить искусство фуэте, наблюдая за балериной — об этом «Новосибирским новостям» рассказал профессор МГУ Вячеслав Дубынин.
Справка: Вячеслав Альбертович Дубынин — нейрофизиолог. 40 лет исследует, как устроен и работает человеческий мозг. Доктор биологических наук, профессор биологического факультета МГУ имени М. В. Ломоносова. Специалист в области общей физиологии, нейробиологии и психофармакологии. Популяризатор науки. Автор популярного в интернете цикла лекций о функциях мозга.
— Вячеслав Альбертович, насколько я понимаю, зеркальные нейроны — одна из самых интересных составляющих мозга. Благодаря им у нас есть возможность понять состояние или действия других людей, сассоциировав себя с ними. Расскажите о том, как работают эти клетки.
— Человеческий мозг просто выглядит только на схемах: ствол, мозжечок, большие полушария. Но это сложнейшая система, в которой постоянно идёт обработка сигналов. Наш мозг состоит примерно из 90 миллиардов нервных клеток, соединённых отростками. Его можно сравнить с суперсовременным компьютером. Он одновременно учится, мониторит обстановку, ставит задачи, отслеживает их выполнение и создаёт поведенческие программы, эффективность которых оценивает.
Фото: nsknews.info
Если схематично, то есть представление о функциональных блоках нервной системы. В центре принятия решений — лобные доли. Теменные доли отвечают за мышление, волю, сознание, за выбор и запуск правильных поведенческих программ. Эти функциональные зоны учитывают множество информационных потоков от центров потребности, памяти, бодрствования, сенсорных систем. Принятое решение о поведении запускается через мозжечок и реализуется вегетативной нервной системой. Результаты поведения оцениваются. Таким образом, система зацикливается.
Часть зеркальных нейронов связана с эмоциями. Эти клетки отвечают за сопереживание, сочувствие, лидерство и также поиск наставника, за которым не стыдно пойти в светлое будущее. Такие программы роднят человека с высшими животными.
У людей есть разные потребности, в том числе сложные эстетические. Но физиологи изучают более «приземлённые»: базовые биологические. Есть, пить, размножаться, обеспечивать безопасность — такие программы есть у всех живых существ, даже у дождевого червяка. Мы, люди, осторожны, как кошки, любопытны, как выдры, чадолюбивы, как крысы.
Человек так устроен, что обязан хотя бы время от времени удовлетворять свои биологические потребности. За это мозг вознаграждает нас положительными эмоциями. Эта система вознаграждения — основа, которая позволяет человеку учиться. Положительные эмоции поднимаются в большие полушария, кора головного мозга запоминает: надо делать так. Если поведение не привело к успеху, возникают негативные эмоции. Благодаря им мозг отсеивает неудачные программы.
Центры потребностей, в которых рождаются эмоции, — это двигатель, который заставляет человека что-то делать. Говорит: давай-давай учиться, подражать, преодолевать препятствия, кого-то любить. А когда поведение завершено, именно в этих центрах идёт оценка результата, создаётся эмоция, на основе которой мы обучаемся.
Фото: Ростислав Нетисов, nsknews.info
Классификация природных потребностей, которой пользуются нейрофизиологи, включает потребности витальные, то есть жизненно необходимые, социальные и потребности саморазвития. Жизненно необходимые — есть, пить, спать, поддерживать температуру тела, соблюдать цикл сон – бодрствование. Сюда же входит так называемая программа лени. Наши нейросети устроены так, чтобы достигать цели с минимальной затратой энергии, потому что калории нужно ещё заработать. Витальные программы человеком не всегда осознаются, они вполне способны работать на уровне бессознательных процессов, «по умолчанию».
Центры потребностей — это своеобразные встроенные блоки. И они конкурируют друг с другом.
Ситуация «и хочется, и колется, и мама не велит» — это история про конкуренцию потребностей. Можно пойти на лекцию, потому что интересно узнать новое, но тревожно — мало ли что случится — и лениво. Программа лени часто «тянет одеяло» на себя.
И ещё есть программы подражательного поведения, и за них тоже отвечают зеркальные нейроны.
— А где они находятся?
— Центры биологических потребностей — это древние стволовые структуры мозга, например, в зоне гипоталамуса, нижней части промежуточного мозга и в миндалевидном теле. Гипоталамус отвечает за жажду, голод, половое поведение. А в миндалине много нейронов и нейросетей, связанных с территориальным поведением, страхом и агрессией, лидерством, распознаванием эмоций других людей — это то, что характерно для человека и высших животных.
— То есть зеркальные нейроны разные? И отвечают за разные задачи?
— Есть несколько групп зеркальных нейронов. Первая — это нейроны подражательного двигательного поведения. Двухнедельному младенцу мама улыбается — он пытается улыбнуться в ответ, повторяет её движение и огорчается, если не получается. Хотя ребёнок себя ещё в зеркале не видел и не осознаёт как человека. То же самое сделает маленькая макака, потому что схемы лица у человека и обезьяны похожие. Или классика — заражение зеванием. Если показать людям фото зевающего котика, они начнут зевать.
Фото: nsknews.info
Это важный элемент коммуникации и внутривидовой, и межвидовой. С котиком вы общаетесь тоже с помощью зеркальных нейронов. Они есть даже у рыб. Маленькие рыбки смотрят, как взрослые хватают еду у поверхности водоёма, и повторяют. Но больше всего впечатляет, как это работает у певчих птиц. У них двигательные центры отвечают и за запоминание песни. Папа поёт, сын слушает и пытается повторить. На исполнение песни, близкое к эталону, который демонстрирует папа, требуются иногда годы тренировок. Когда молодей самец сможет петь по-отцовски сложно и красиво, сородичи признают его взрослым, он сможет завести семью. Осваивая речь и движения, человек тоже подражает.
Вторая группа зеркальных нейронов обслуживает социальные потребности. Это всё, что касается любви, привязанности, взаимоотношений как с другими человеком, так и с кошечкой и собакой. Они включают программу эмпатии, то есть переноса эмоций: сочувствие, сопереживание, чувство общей радости. Защита территории и чувство собственности — тоже биологическая программа на основе зеркальных нейронов. Как и программа лидерства и иерархии, зависти и справедливости.
Фото: nsknews.info
Двигательное подражание позволяет учиться на чужих ошибках, а эмоциональное — сплачивает стаю, социум, коллектив. Эволюция эти программы подхватила, потому что они биологически оправданы. Когда у людей одинаковое эмоциональное состояние, они эффективнее действуют. Все испугались, побежали, разрушили вставшие на пути препятствия. Или все испытали гнев, пошли на врага, его разбили. Или, например, у всех сегодня праздник... Эта синхронизация чувств очень полезна.
При двигательном подражании задействована лобная кора, при эмоциональном — поясная извилина, островковая кора и миндалина. Зеркальные нейроны открыли в 1992 году, на данный момент выполнены тысячи научных работ; сотни работ — с применением фМРТ на человеке. Сейчас в существовании зеркальных нейронов никто не сомневается.
— Тем не менее не все люди сострадательны, заботливы и не все живут интересами социума. От чего это зависит?
— Эти нейронные связи и программы есть в мозге каждого человека. Но активность центров у каждого разная. Степень эмпатичности, любопытства, заботливости будет индивидуальной.
В какой степени человек тревожен или любопытен? Примерно на 50% это определяет генетика. Оставшиеся 50% — это гормональный фон, текущая ситуация и личная история.
Над каждой потребностью у человека за его жизнь надстраиваются программы, как эту потребность можно удовлетворить. Если каким-то способом получается удовлетворять её чаще и успешнее, мозг начинает чаще обращаться именно к этой программе, потому что он хорошо запомнил положительные эмоции.
За счёт воспитания можно стать более любопытным, более эмпатичным, более лидирующим. Индивидуальная история человека начинается в утробе матери. А ещё очень важен гормональный фон. Вот, например, гормоны щитовидной железы — тироксины. Если они у вас в норме, вы активный и любопытный. Если меньше нормы, вы вялый. Человек считает, что у него депрессия, а ему нужно к эндокринологу щитовидную железу лечить.
Вячеслав Дубынин. Фото: nsknews.info
— Животные тоже сочувствуют? Или это чисто человеческая программа?
— В работах автора классификации потребностей Павла Симонова описан опыт. В экспериментальной камере включен яркий свет, но в углу находится домик, укрытие. Помещаем крысу в экспериментальную камеру. Крыса не любит свет, ей некомфортно, поэтому она убегает в домик. В это время вторую крысу начинают бить током, она пищит и выделяет феромоны страха. Представьте, что чувствует первая крыса в домике: на свету неприятно, но товарищ плачет, и её зеркальные нейроны переносят эти эмоции. Ей предстоит выбрать из двух зол меньшее.
75% крыс выходят из укрытия и сидят на свету. У четверти программа личной безопасности оказывается сильнее, чем сочувствие. Они высунутся из домика: ах, кто же у нас там кричит — и прячутся обратно. Если сделать свет ещё ярче, добавить пугающих металлических предметов в экспериментальную камеру, доля крыс-альтруистов уменьшится. Всё как у людей: альтруистом легче быть, когда у тебя всё хорошо.
Если вы начали сочувствовать этим двум крысам, это включились ваши зеркальные нейроны.
Баланс между программами очень важен. Сейчас его изучают на примере слонов, гиен, сурикатов, дельфинов, обезьян и других стайных животных.
Фото: nsknews.info
Впечатляют работы учёных с шимпанзе. У обезьяны вырабатывают условный рефлекс: она нажимает на рычаг, ей выдают жетон, который она меняет на банан. Когда навык выработался, ставят автомат, который при нажатии рычага даёт жетон для последующего обмена на банан. Всё автоматизировано.
И тут выяснятся, что все обезьяны разные. Одна набирает кучу жетонов и сидит, никому их не даёт, жадничает. Есть обезьяны-дауншифтеры, есть попрошайки, есть воришки.
Зафиксированы даже попытки смошенничать — выгрызть из морковки нечто похожее на жетон. А когда начинается выпрашивание, то выясняется, что собственной уже взрослой дочери пожилая самка даст жетон гораздо охотнее, чем другим сородичам. Это всё элементы эмпатии.
Эмпатия очень ярко фиксируется с помощью фМРТ в глубине височной доли и у человека, и у животных.
— Если мы друг другу подражаем и переносим эмоции друг друга, то получается, что улыбка — это действенное оружие?
— Много исследований посвящено восприятию мимики. Это важнейший компонент коммуникации.
Улыбка вообще прекрасная штука. Если вдруг нахлынули негативные эмоции — подходите к зеркалу и начинаете улыбаться. Через 30-40 секунд ваше настроение улучшается. Как это работает? Ваши зеркальные нейроны говорят: «О! Кто-то нам улыбается». Ваши мимические мышцы говорят: «О! Мы улыбаемся! У нас всё хорошо».
А будете ходить с унылой и озабоченной физиономией, ждите, что разыграется мигрень.
Фото: Павел Комаров, nsknews.info
Но психологи и социологи, когда говорят об уровне эмпатии, оценивают не улыбчивость, а другие показатели. Насколько легко вы даёте деньги на доброе дело, насколько легко отдаёте своё время — волонтёрите, готовы ли вы помочь незнакомцу.
Опросы 2018 года показали, что россияне на 110-м месте из 153 по эмпатии в мировом рейтинге. У нас гигантские перспективы роста.
Мы способны заражать друг друга эмоциями. Это про эффект толпы на рок-концерте, в «чёрную пятницу» и про агрессию. При попадании в этот эффект человек легко теряет личную ответственность.
— В рекламе все улыбаются. Получается, неспроста.
— Что такое реклама? Нам показывают ролик об удовлетворении какой-то потребности. 20 секунд мы смотрим и фиксируем, что пастой чистят зубы, они блестят, папа и мальчик — счастливая семья. В учебниках по рекламе не зря пишут: используйте сразу несколько потребностей, чтобы включилось как можно больше центров и нейронов. Вы понимаете, что это реклама. Но когда вам повторили это 500 раз, образуются крепкие нейронные сети. Вы приходите в магазин, видите эту зубную пасту и покупаете её. Пропаганда работает точно так же. Поэтому свои жизненные принципы и установки полезно время от времени инспектировать и думать: ой, а это у меня откуда?
Именно зеркальные нейроны делают такими привлекательными спортивные состязания или балет, которые вы смотрите не в смартфоне, а в театре. Благодаря своим зеркальным нейронам вы тоже крутите фуэте вместе с балериной и радуетесь, что оно так здорово получается, то же самое испытывают и другие зрители. Поэтому прийти на публичное мероприятие — это особенная радость для нашего головного мозга.
Фото: Ростислав Нетисов, nsknews.info
— Певчая птица научается петь, наблюдая за другой. Когда мы смотрим на балерину, то учимся крутить фуэте? Сколько нужно смотреть на балерину, чтобы у нас тоже получилось?
— Можно смотреть, а потом пытаться сделать. Это возможно.
Зеркальные нейроны двигательного подражания — это новый способ передачи информации от поколения к поколению. Когда этого способа не было не было, информация передавалась только через ДНК. А с появлением зеркальных нейронов один мозг смотрит, как делает другой, и повторяет. Идёт запись с нейросети на нейросеть в обход генов. Это тысячекратно ускоряет эволюцию.
Наш мозг ничем не отличается от мозга древних египтян, кроме программ, которые на него записаны. Человек XXI века с точки зрения нейрофизиологии — это тот же человек, но с другими программами. Это основа нашей цивилизации и двигатель нашей истории.
— Вы говорили, зеркальные нейроны отвечают за лидерство. То есть определить, за кем пойдут люди, можно, отсканировав мозг?
— Лидер — это тот, кого слушаются и кому подражают. Есть три способа стать лидером. Первый — по праву рождения, как в случае с пчелиной маткой. Она единственная плодовитая особь. Второй вариант демонстрируют голые землекопы, живущие в эфиопской пустыне. Это долгожители, именно поэтому их стали изучать. У них размножается только доминирующая пара, все остальные особи её обслуживают. Пока главная самка в силе, она держит всех остальных самок под контролем. Момент единения у стаи происходит при посещении туалета: там они вдыхают общие феромоны. Когда главная слабеет, происходит революция. Это вариант поддержания лидерства с помощью агрессии. Третья история — как у обезьян. Лидер должен быть сильным и уметь сотрудничать, потому что, даже если вы суперсильный самец, три других послабее, объединившись, вам наваляют.
Фото: Ростислав Нетисов, nsknews.info
Программу лидерства и подчинения мы изучали на лабораторных крысах. Во время эксперимента шесть особей посадили в одну клетку. Первые три дня шли ожесточённые драки. Крысы пихаются, как кенгуру. Тот, кто сильнее, подпрыгивает и бьёт противника задними лапами. Когда определён самый сильный, выстраивается иерархия, это еще называют «порядок клевания», эти связи определяют дальнейшее взаимодействие. Потом уже никто не дерётся, а просто доминант принимает грозную позу и выделяет феромоны, а все остальные говорят «Ку!» и присаживаются три раза. Лидер — это самый сильный умножить на самый агрессивный.
Успешное доминирование обеспечивают дофамин и половые гормоны, приглушает серотонин. Человеку с высоким уровнем серотонина — гормона счастья — и без лидерства хорошо. Исследования на животных доказывают, что далеко не каждое существо в стае стремится быть лидером.
Компьютерная томография показывает, что у лидеров активно «голубое пятно» в стволе головного мозга. Это клетки, которые выделяют норадреналин и обеспечивают активацию сердечно-сосудистой системы. С ними связана эмоция преодоления препятствий. Если у вас активное «голубое пятно», вы ищете, где бы и чем бы рискнуть. А если оно у вас хилое, то не понимаете, зачем это делать. То есть лидер — это человек с высоким природным уровнем настроя на соревновательность, решение проблем, порой — агрессивный. Но чтобы быть эффективным лидером, ему нужно уметь договариваться: понять состояние других и предложить общие цели. Здесь уже нужна эмпатия. Эмпат — человек с хорошо развитыми зеркальными нейронами и миндалиной.
Фото: nsknews.info
Интересны признаки доминирования. У многих животных это вылизывание, уход за шерстью. У крыс доминант вылизывает подчинённых, а они благодарно попискивают. А вот у обезьян, наоборот, подчинённые «прихорашивают» доминирующего. И этот груминг, взаимная забота означают, что «в нашей стае всё хорошо», ресурсов достаточно, ситуация благоприятная. Взаимная забота снижает уровень стресса в стае. Самый высокий он — у главного и самого низкого по рангу. Груминг сохраняет им здоровье и продлевает жизнь.
Зеркальные нейроны появляются вместе со стаей. Мы стремимся следовать за учителем, лидером, вожаком, вождём и кумиром. Это биологически оправдано.
Стая может больше, чем отдельный живой организм. Набрать еду, отбиться от хищника, согреть друг друга в холода. Агрессивный «босс» говорит: «Делай, как я сказал». Истинный лидер говорит: «Делай как я». И вы понимаете, что он может научить важному и полезному.
Как лучше всего учить? Нужно поставить подопечному максимально сложную задачу, но которую он сможет решить. Если задачка слишком простая, её будет скучно решать, если она чересчур сложна, тоже не имеет смысла. Нужна исполнимая задача на пределе возможностей. Учитель помогает (порой — незаметно помогает) её решить. Наконец задача решена — о счастье! И вот здесь — хвалить, хвалить и хвалить, чтобы больше положительных эмоций и мозг хорошо запомнил новую успешную программу. Чем больше успешных программ в голове каждого из нас — тем лучше.
