Мозг, сердце ль жизнь ей даровало?
В. ШЕКСПИР
Сегодня, пожалуй, вряд ли кто сомневается, что материальным субстратом эмоций и других форм психической деятельности, местом их формирования является головной мозг, хотя к этому, казалось бы весьма очевидному, умозаключению люди пришли далеко не сразу. Так, в Древней Индии главным вместилищем жизни считался пупок; в Древней Ассирии ум и чувства локализовали в сердце и печени; в Древней Греции во времена Гомера местом формирования и пребывания человеческих чувств также считали сердце и печень, а иногда и грудобрюшную перегородку (диафрагму). Только в VI в. до н. э. Алкмеон из Кретоны впервые высказался о мозге, как о «центральном органе ощущений и души». В V—IV вв. до н. э. это мнение было поддержано Эмпедоклом и Демокритом. Демокрит, между прочим, даже указывал на значение душевного спокойствия для нормальной деятельности организма. Гиппократ приблизительно в 420 г. до н. э. в трактате о священной болезни (эпилепсии) писал: «Человек должен в полной мере осознать тот факт, что именно из мозга и только из мозга происходят наши ощущения радости, удовольствия, веселья, так же как наши печаль, боль, скорбь, слезы. Мы мыслим мозгом и с его помощью можем видеть и слышать и способны различать уродство и красоту, добро и зло, то, что приятно и неприятно». i
В Древней Греции долго еще было распространено мнение о том, что главным вместилищем психических функций является сердце.
Один из крупнейших философов древности Платон сделал попытку синтезировать известные к тому времени воззрения о месте формирования чувств и мыслей. Он считал, что в печени располагается «чревная душа», а в сердце — «душа мужества». Эти две души через посредство нервов связаны с «мыслящей душой», которая находится в мозгу. Но и после этого в Древней Греции долго еще было распространено мнение о том, что главным вместилищем психических функций является сердце. Эту точку зрения разделял, в частности, и такой непререкаемый авторитет тех времен, как Аристотель. В своем трактате «О частях живого» он указывал, что сердце — «вместилище чувств, страстей, ума и произвольных движений».
Борьба мнений о том, где же формируются чувства и мысли, продолжалась и позднее. И даже во времена Шекспира еще не вызывал удивления вопрос: «Скажи мне, где мечты начало? Мозг, сердце ль жизнь ей даровало?» (В. Шекспир. «Венецианский купец».) Надо сказать, что представление о влиянии эмоций на здоровье человека в ту пору было более определенным. Так, живший в XVI в. французский хирург Амбруаз Паре считал, что приезд цирка в город для здоровья его жителей значит больше, чем приезд аптеки.
Ныне по этому вопросу уже не спорят. Хотя мы до сих пор говорим о сердечности или бессердечности отношений и можем ненавидеть или любить «всем сердцем», теперь каждый знает, что органом, где возникают чувства и мысли, является головной мозг, и уверен в этом так же твердо, как и в том, что Земля круглая и вращается вокруг Солнца. Но сказать сегодня, что эмоция — функция головного мозга, это все равно, что ничего не сказать, ибо головной мозг построен очень сложно. Он состоит из ряда отделов, и каждый из них не только имеет свои анатомические особенности, но и выполняет специфические обязанности, внося свою лепту в многопрофильную работу всего мозга.
Какой же из отделов мозга можно считать местом зарождения и формирования эмоций? Чтобы ответить на этот вопрос, вероятно, следует хотя бы вкратце напомнить
о том, как построен мозг человека. Головной мозг состоит из двух больших полушарий и ствола. Каждое из больших полушарий составляют пять долей. Четыре из них видны при осмотре поверхности мозга. Это лобная, теменная, височная и затылочная. Пятую, лимбическую, долю составляют поясная извилина, извилина морского конька (гиппокамп), грушевидная извилина, свод и некоторые другие образования, окружающие место перехода большого полушария в наружные отделы верхней части мозгового ствола.
Большую часть извилин больших полушарий покрывает шестислойная, так называемая новая кора — неокортекс. Кора же лимбической доли имеет более простое строение. В состав ее входят участки, получившие название древней коры (палеокортекс), старой коры (архиокортекс), и территории, занимающие промежуточное по своей структуре положение между старой и новой корой.
Под корой больших полушарий находится белое вещество мозга, состоящее из нервных волокон (проводящих и ассоциативных путей).
Между нижними отделами полушарий располагается непарный промежуточный мозг. Основную массу его составляют так называемые таламические бугры. Под ними находится гипоталамический отдел мозга — гипоталамус («гипо» по-гречески — «под», «ниже»). Снизу к гипоталамусу примыкает связанная с ним очень важная в функциональном отношении эндокринная железа — гипофиз, расположенная в турецком седле — находящемся в центре основания черепа костном углублении. Задние отделы промежуточного мозга переходят в мозговой ствол, с трех сторон (кроме передней) его покрывают структуры мозжечка.
В стволе мозга, кроме ядер (скоплений клеток) и проводящих путей (нервных волокон), обеспечивающих специфические функции, и прежде всего чувствительность, и произвольные двигательные акты, находится так называемая сетчатая, или ретикулярная, формация. Состоит она из множества различных по размеру и форме нервных клеток и сложного переплетения их отростков. Сетчатая формация ствола относится к неспецифическим мозговым структу-
ЭМОЦИИ НА 100%
рам. Она выполняет очень важные функции и, в частности, регулирует уровень активности мозга.
Вопрос о месте формирования эмоций в мозгу до недавнего времени оставался открытым. Это можно объяснить тем, что изучением эмоций длительное время занимались только философы и психологи. Они много сделали для описания различных эмоциональных состояний, немало внимания уделили их роли в воспитании и преподавании, исследовали их влияние на взаимодействие людей в малых и больших человеческих коллективах и т.д. Уточнение же места формирования эмоций и суждения об их физиологической основе выходило за рамки возможностей представителей указанных дисциплин.
I
i Нарушения в эмоциональной сфере особенно отчетливо понятны при локализации патологического очага в глубинно расположенных отделах мозга.
Первые, хотя и недостаточно конкретные, суждения об образовании эмоций высказали врачи-невропатологи и психиатры на основании изучения клинической картины больных с органическим поражением различных отделов головного мозга. Ж. Шарко, В.М. Бехтерев, М.И. Аства- цатуров и другие крупные клиницисты отмечали, что нарушения в эмоциональной сфере больного особенно отчетливы при локализации патологического очага в глубинно расположенных отделах мозга. Но эти первые клинические наблюдения нуждались в уточнении и строгой экспериментальной проверке. Физиологи же, сконцентрировав внимание главным образом на изучении рефлекторных функций спинного мозга (Ч. Шеррингтон) и коры больших полушарий (И.П. Павлов), долго в сферу своего внимания проблему физиологии эмоций просто не включали.
Зависимость эмоциональных реакций от состояния глубинных отделов головного мозга в условиях эксперимента одним из первых отметил В.М. Бехтерев. Он обратил внимание на то, что при раздражении таламических бугров птиц у них могут возникать двигательные реакции,
позволяющие предполагать изменение их эмоционального состояния. Этот феномен сохранялся и после разрушения мозговой коры.
И.П. Павлов, хотя и не занимался специально проблемой эмоций, изучая высшую нервную деятельность животных, столкнулся с рядом фактов, которые позволили ему установить, что некоторые эмоциональные реакции могут быть образованы по типу условных рефлексов. Он отметил при этом, что эмоциональное состояние экспериментальных животных зависит в основном от функции глубинно расположенных (подкорковых) структур мозга, а также установил, что эмоции оказывают четкое влияние на характер корковой деятельности животного. В связи с этим И.П. Павлов писал: «Главный импульс для деятельности коры идет из подкорки. Если исключить эти эмоции, то кора лишается главного источника силы». Это было блестящим предвидением результатов многолетней кропотливой работы многих ученых, посвященной изучению активирующего влияния ретикулярной формации ствола на кору больших полушарий (Г. Мегун, Д. Моруцци, П.К. Анохин, Э. Гельгорн и др.).
В 1937 г. один из исследователей проблемы эмоций — американский физиолог Дж. Папец подчеркивал, что «эмоции — это настолько важная функция, что каков бы ни был их механизм, он должен иметь морфологическую основу». Папец считал, что «гипоталамус, передние ядра таламуса, поясная извилина, гиппокамп и их взаимосвязи составляют гармонически работающий механизм, лежащий в основе возникновения эмоций и участвующий в их выражении». Важную роль в формировании эмоций лимбического отдела мозга и, в частности, гиппокампа признавали и совместно работавшие американские ученые: психолог X. Клювер и нейрохирург П. Бьюси. Но, если статья Папеца базировалась в основном на анализе накопившихся к тому времени клинических, физиологических и морфологических данных, то в основе высказываний Клювера и Бьюси лежали собственные экспериментальные исследования. Во время оперативного разрушения лимбических структур мозга обе- зьян авторы отмечали резкое изменение эмоционального поведения животных.
Большое значение в изучении физиологии глубинных подкорковых структур имели работы швейцарского нейрофизиолога В. Гесса. Экспериментируя на кошках, он стал вводить им в глубинные отделы мозга тонкие трубочки, через которые впрыскивал вещества, раздражающие или разрушающие ткань мозга, и наблюдал при этом за изменением поведения животных. Затем с целью получения возможности непосредственно раздражать определенные глубинно расположенные структуры мозга электрическим током, а также для выявления собственных биологических токов этих мозговых структур он использовал тонкие проволочные электроды, которые вводил в заранее намеченные участки мозга.
В 1932 г., раздражая у бодрствующей кошки гипоталами- ческий отдел мозга, Гесс обратил внимание на то, что кошка повела себя вдруг так, «словно на нее готова броситься собака. ...Животное брызжет слюной, — писал ученый в протоколе эксперимента, — фыркает, ворчит. При этом шерсть на его спине встает дыбом, хвост — трубой. Зрачки расширяются, иногда максимально, уши прижимаются или двигаются взад-вперед, точно оно хочет напугать несуще - ствующего врага». Этот и другие подобные эксперименты позволили установить, что, раздражая электрическим током некоторые глубинно расположенные отделы мозга, можно вызвать у экспериментального животного эмоциональные реакции, характер и интенсивность которых, как показали исследования, зависят от места нанесения раздражения и его интенсивности.
Эксперименты Гесса позже в различных вариантах повторяли многие исследователи. Этому немало способствовали создание и совершенствование так называемых стере- отаксических аппаратов, позволяющих вводить электроды точно в заданные участки мозговой ткани, а также разработка методов «вживления» электродов в мозг. Но истинность возникающих во время этих опытов эмоциональных реакций у экспериментальных животных признавалась не всеми учеными, многие считали их мнимыми. Так было до 1953 г., точнее, до того времени, когда физиолог Д. Олдс, раздражая электрическим током промежуточный мозг крыс, обратил внимание на то, что одна из них при включении тока как бы застывала в блаженстве. Когда Олдс посадил эту крысу в ящик с вмонтированным рычагом, нажатие на который обеспечивало замыкание электрической цепи и раздражение при этом мозга крысы, он отметил, что однажды, самостоятельно нажав на рычаг, крыса, как бы захлебываясь от восторга, стала нажимать на него с частотой до 7000 раз в час, впадая при этом буквально в экстаз. В течение двух суток крыса беспрестанно раздражала свой мозг, игнорируя при этом предлагаемую ей пищу, пока не довела себя до окончательного изнеможения.
Такое стремление крысы к самораздражению мозга было отмечено Олдсом лишь при строго определенном расположении электродов в мозгу, если же кончики их смещались, крыса, замкнув однажды электрическую цепь, устремлялась подальше от замыкавшего ее рычага и в дальнейшем старалась держаться на почтительном расстоянии от него.
На основе этих опытов Олдс высказал суждение, что в первом случае, когда крыса стремилась как можно чаще раздражать собственный мозг, электроды были введены в тот его участок, возбуждение которого обусловливает у нее яркие эмоциональные переживания исключительно приятного характера. Во втором же случае, когда крыса избегает раздражения своего мозга электрическим током, электроды находятся в зоне мозга, раздражение которой ей крайне неприятно. Это позволило говорить о наличии в мозгу зон (центров), ответственных за возникновение определенных эмоциональных состояний и, в частности, «центров удовольствия» и «центров неудовольствия». Олдс и его последователи отметили также, что изменения эмоционального состояния животных развиваются в основном при раздражении мозговых территорий, входящих в состав промежуточного мозга и главным образом гипоталамического его отдела, но могут возникать также и при раздражении некоторых мозговых структур, относящихся к лимбическим долям больших полушарий.
Сильный, свирепый предводитель стаи при раздражении радиосигналом определенного отдела гипоталамуса начинал вдруг вести себя робко, и в эти периоды другие, ранее весьма почтительно относившиеся к нему обезьяны, позволяли себе вольности в обращении с ним и даже отнимали у него фрукты.
Создание миниатюрной радиоэлектронной аппаратуры дало возможность в опытах с вживленными в мозг животных электродами регистрировать биотоки и раздражать слабым электрическим током заданные зоны мозга на расстоянии. Такие эксперименты на кошках и обезьянах произвел в 1955 г. X. Дельгадо. Эти эксперименты позволили изучать биоэлектрическую активность мозга и характер эмоционально-поведенческих реакций при раздражении электрическим током различных мозговых структур у животных, находящихся в условиях, весьма приближенных к естественным. Дельгадо установил, в частности, что, раздражая с помощью радиосигналов определенные зоны промежуточного мозга и образований лимбической системы, можно коренным образом менять поведение обезьяны в стае и отношение к ней ее соплеменниц. Ему приходилось наблюдать, например, как сильный, свирепый предводитель стаи при раздражении радиосигналом определенного отдела гипоталамуса начинал вдруг вести себя робко, и в эти периоды другие, ранее весьма почтительно относившиеся к нему обезьяны, позволяли себе вольности в обращении с ним и даже отнимали у него фрукты. Прекращение же раздражения, как правило, возвращало предводителю самообладание, и он быстро восстанавливал прежний порядок в обезьяньей стае.
Однажды, как сообщил журнал «Нью-Йорк тайме мэгэ- зин», Дельгадо произвел сенсацию, выступив перед темпераментными испанцами в качестве матадора. Оказавшись на арене наедине с быком, Дельгадо взмахнул красным плащом, а бык пригнул голову и, взметая пыль, бросился на ученого. Но как только разъяренное животное приблизилось к нему, Дельгадо нажал кнопку маленького радиопередатчика — и бык остановился как вкопанный. Профес сор нажал на другую кнопку — бык медленно повернулся, подошел к изгороди и стал смиренно чесать об нее бок. Разумеется, в мозг этому свирепому быку-торо (свирепость таких быков специально повышается с помощью отбора на протяжении многих поколений) предварительно были вживлены электроды, и атака быка «захлебнулась» после того, как по радио была осуществлена стимуляция определенных зон мозга, что привело к моментальному подавлению свойственной быку агрессивности.
Дальнейшее совершенствование стереотаксической техники позволило вводить электроды и в мозг человека. Такие операции производятся с диагностической и лечебной целью. При этом создавалась возможность для записи биотоков с совершенно определенных глубинно расположенных участков мозга, для изучения характера изменений этих биотоков в ответ на различные внешние воздействия, а также изучения реакции человека и его ощущений при раздражении заведомо известных мозговых зон слабым электрическим током. При наличии показаний с помощью этих же электродов может быть произведено разрушение строго ограниченных участков мозговой ткани, что при некоторых заболеваниях дает определенный лечебный эффект. У отдельных больных электроды вживляются в мозг и находятся в нем длительное время. Это дает возможность уточнить характер сопутствующих заболеванию изменений функционального состояния тех или иных глубинно расположенных мозговых структур и выяснить их роль в развитии и поддержании патологического процесса. Полученные таким образом данные позволяют влиять на течение заболевания путем стимуляции или подавления деятельности определенных зон мозга.
В процессе стереотаксических операций и последующего наблюдения за больным установлено, что при раздражении слабым электрическим током некоторых отделов мозга у человека возникают различные эмоциональные реакции, которые ни в коей мере не могут быть объяснены ситуацией как таковой, а являются лишь следствием воздействия на мозг раздражающего агента. Стереотаксические операции производятся сейчас во многих клинических учреждениях различных стран. В нашей стране особенно большую работу в этом направлении проводил коллектив отдела прикладной нейрофизиологии Института экспериментальной медицины АМН. Сотрудником этого коллектива В.М. Смирновым установлено, в частности, что структуры мозга человека, раздражение которых ведет к возникновению у него различных эмоциональных реакций, составляют приблизительно 10 % от всего вещества головного мозга. Как и в эксперименте на животных, эмоциональные реакции у человека отмечаются при раздражении определенных участков межуточного мозга и некоторых отделов лимбических долей и подкорковых узлов.
Эмоциональные проявления, возникающие при раздражении указанных структур головного мозга, «переживаются больным как возникшие неожиданно, вне связи с содержанием сознания, независимо от ситуации, отношения к исследователю и исследованию и к результатам лечения. Вместе с тем они осознаются субъектом как явления, присущие его психике... Каждое из наблюдаемых эмоциональных проявлений характеризуется не только определенным субъективным состоянием, но и типичными изменениями поведения с соответствующими двигательными и вегетативными симптомами» (В. М. Смирнов).
Эмоции, вызванные раздражением электрическим током глубинных структур мозга, носят у людей самый разнообразный характер. У некоторых больных они проявляются изменением настроения, иногда состоянием аффекта и характеризуются «беспричинной радостью», «беспредметной тоской», «безотчетным страхом». Этим эмоциям свойственна «беспредметность», так как они не связываются больным ни с внешними факторами, ни с содержанием собственных мыслей. У отдельных больных раздражение мозга приводило к возникновению настолько приятных эмоций, что у них развивалось своеобразное влечение к получению электрических воздействий для того, чтобы продлить испытываемое при этом наслаждение. В таких случаях действие электрического тока несколько напоминало влияние на че-
ГДЕ НАХОДИТСЯ ДУША ^
ловека некоторых наркотических средств. Порой эмоции сопровождались конкретно направленным осознаваемым влечением.
Проведенные исследования позволяют считать, что наметился новый способ влияния на психическое состояние человека и, в частности, на его эмоциональную сферу. Уже имеются попытки лечения с помощью стереотаксических операций не только больных с насильственными движениями (гиперкинезами), эпилепсией, упорными болями, но и больных с нарушениями в эмоциональной сфере, прежде всего людей, длительно пребывающих в состоянии депрессии. Дельгадо, введя таким больным электроды в зоны мозга, раздражение которых способствует улучшению настроения, снабжает их портативными стимуляторами, которые позволяют им самостоятельно регулировать настроение. Некоторые нейрохирурги с целью лечения депрессивных состояний проводят разрушение определенных структур мозга и, в частности, входящей в состав лимбической системы поясной извилины.
1
_к Наметился новый способ влияния на психическое состояние человека и, в частности, на его эмоциональную сферу.
Таким образом, на основании многочисленных экспериментальных исследований и клинических наблюдений установлено, что центральный нервный аппарат эмоций представлен совокупностью мозговых образований, входящих в состав межуточного мозга и лимбической системы, которые иногда обозначают как «эмоциональный мозг». При этом особенно важную роль многие ученые отводят гипоталамусу. «Область гипоталамуса, — писал П.К. Анохин, — определяет первичное биологическое качество эмоционального состояния». В то же время и «область лимбических образований бесспорно принимает участие в общем оформлении эмоционального состояния организма». Американские физиологи Э. Гельгорн и Дж. Луфборроу, которые также в формировании эмоций первостепенное значе-
ние отводят гипоталамическому, считают, что лимбическая система играет роль своеобразного посредника между гипоталамусом и корой больших полушарий, определяя качество эмоционального состояния, осознаваемого на уровне новой коры больших полушарий мозга.
По-видимому, можно говорить о том, что элементарные эмоции формируются в так называемой лимбико- ретикулярной системе, включающей в себя и неспецифические структуры гипоталамуса. Однако чем сложнее эмоция, тем большие мозговые территории участвуют в ее формировании. В развитии же таких сложных эмоций, как этические, познавательные и эстетические, большая, а может быть, и ведущая роль принадлежит мозговой коре.