Tag Archives: теория зеркальных нейронов

Посмотрите на папу, попросите его смотреть вам в лицо и начните сладко зевать. Не обязательно зевать по-настоящему. Можно просто начать приговаривать «зевать, зевать, зевать». Эффект будет одинаков: папа тоже зазевает. Почему так происходит? Учёные бы долго ломали голову над этим вопросом, если бы в 1996 году с итальянским учёным Джакомо Ризолатти не произошёл очень занятный случай.

Джакомо исследовал мозг подопытной макаки: он искал такие клетки мозга (нейроны), которые активируются, когда обезьяна ест изюм. Поиски затянулись до вечера. Наконец эти нейроны были обнаружены. Они давали электрические сигналы всякий раз, когда макака подносила изюм ко рту. Время было позднее, Джакомо был усталым, голодным и решил сам съесть пару изюминок. Он взял изюминку и поднёс её к своим губам на глазах у макаки. Вдруг её нейроны дали очень мощный электрический ответ. Они активировались, как если бы это сама макака ела изюм.

Джакомо понял, что нашёл такие особые клетки, которые сигналят в двух случаях: 1) когда сама макака ест изюм, и 2) когда она видит, как кто-то другой ест её изюм. Он назвал эти клетки зеркальными нейронами , потому что они как бы «отражают» чужое поведение у нас в голове. Позже зеркальные нейроны были найдены у других обезьян, у некоторых птиц и, конечно, у людей. Но зачем же нужны эти странные клетки?

Французские учёные решили ответить на этот вопрос. Они поделили испытуемых на две группы. У первой группы вызывали настоящие эмоции при помощи разных запахов (приятных и гадких). При этом фотографировали их. А испытуемым второй группы показывали только фотографии лиц первой группы (без запахов). Что же оказалось? У испытуемых второй группы активировались те же зоны в мозге, что и у испытуемых первой группы. Иными словами, если человек видел фотографию счастливого человека, его мозг «радовался», а если люди видели «кислую мину», то сами чувствовали отвращение.

Поэтому если нас окружают умные и счастливые люди, мы сами тоже будем становиться счастливее и умнее. А если с нами рядом злые, ворчливые, грубые люди, наш характер может здорово испортиться.

Зеркальные нейроны помогают нам определять не только эмоции других людей. Вот как Ризолатти объясняет своё открытие: «Представим, что человек напротив нас подносит ко рту стакан с водой. Как наш мозг понимает, что он делает? Мозг мог бы сопоставить образы человека и стакана с тем, что хранится в памяти, подумать, вспомнить законы физики и сделать какое-нибудь предположение. Но оказывается, нашему мозгу гораздо проще понять, что делает другой человек, мысленно повторив его действие. Этим и занимаются зеркальные нейроны». Получается, что зеркальные нейроны позволяют нам прочувствовать то, что происходит с другими, так, как будто бы мы совершали это действие сами. Поэтому нам так нравится смотреть фильмы, спортивные передачи, балет. Всякий раз, когда мы смотрим кино, какая-то часть мозга заставляет нас чувствовать, что это мы только что 10 раз повернулись на пуантах, это мы прибежали к финишу первыми, это мы победили злодея и спасли красавицу от страшной смерти. Учёные установили это следующим образом. Они повесили на людей, которые смотрели телевизор, специальные датчики. Оказалось, что когда люди смотрели забег лыжников, активировались мышцы на их ногах. Когда смотрели бокс - у них напрягались мускулы рук и сжимались кулаки.

Но и это ещё далеко не всё, что могут наши зеркальные нейроны. Оказывается, они помогают нам быстро обучаться чему-нибудь новому, даже если мы ещё ничего не понимаем. Ведь учиться путём проб и ошибок очень долго и иногда даже опасно. А благодаря зеркальным нейронам нам очень просто подражать: мы это делаем, не задумываясь, как бы автоматически. Поэтому дети обожают повторять за кем-нибудь большим и умным (например, за папой). Можно повторять друг за дружкой. Например, если Петька Иванов вдруг начнёт замачивать хлеб в компоте или размазывать пластилин по обоям, к нему тут же радостно присоединятся его товарищи. Не только дети, но и взрослые постоянно подражают друг другу: например, любимым актёрам кино, начальникам.

Конечно, некоторые животные тоже могут подражать (например, говорящие попугаи или человекообразные обезьяны). Но люди это делают чаще и охотнее. Это подтвердил Дерек Лион в своём замечательном эксперименте. Дерек показал, как открывать ящик с конфетами, шимпанзятам и маленьким детям (3–5 лет). Кроме нужных действий, которые приводят к открытию ящика, Дерек совершал кучу «лишних» действий. Потом Дерек оставлял ящик испытуемым, а сам уходил из комнаты и начинал подглядывать. Оказалось, что шимпанзята постепенно переставали делать «лишние» действия и совершали только то, что нужно для получения конфет. А вот человеческие дети с радостью воспроизводили и нужные, и ненужные действия.

Учёные считают, что наша склонность копировать «бессмысленные» действия не так уж бессмысленна в масштабе истории человечества: благодаря этому люди смогли передать опыт далёких предков последующим поколениям. Так стали передаваться от человека к человеку элементы культуры: праздничные песни и танцы, молитвы, мистические ритуалы, полезные навыки. Поэтому получается, что маленькие зеркальные нейроны - это основа нашей великой культуры!

Художник Анна Горлач

Загадки нашего мозга с трудом поддаются изучению. Ученые всего мира десятилетиями самоотверженно бьются над их разрешением. И по их же признанию, когда отгадка уже кажется совсем близкой, вдруг все рушится, и ответ ускользает. Ученые вновь начинают исследования, запускают серии экспериментов, ломают копья в научных дискуссиях, жертвуют для науки всем, чтобы… чтобы потрогать ветер.

Как сказал один профессор, американский нейрофизиолог Джозеф Боген: пытаться понять, как действует сознание или найти сознание, все равно, что пытаться найти и потрогать ветер. Ветер никто не видит, но очевидны результаты его деятельности.

Однако бесстрашные ученые умы продолжают бороться. То одна, то другая теория сотрясает научный мир. И появляется надежда узнать, как же работает наш мозг. Кстати, если выложить в длину все нейроны мозга одного человека, получится 2,8 млн км или 68 раз вокруг земли.

Одно из ярчайших и значимых открытий в области нейробиологии последнего времени принадлежит группе итальянских ученых Пармского Университета, которые выделили в коре головного мозга приматов определенные нейроны, которые становились активными не только при совершении подопытными животными заданных действий, но и при наблюдении, как эти действия выполняет другая особь. Эти нейроны получили название — зеркальные.

Через некоторое время другие ученые утверждали, что подобные клетки обнаружены и у человека. Интерес к открытию не только не ослабевает, но нарастает с каждым годом.

Зеркальные нейроны можно рассматривать, как некоторые переключатели поведения, находящиеся в ассоциативных зонах коры больших полушарий и связывающие сенсорные и моторные отделы. Предполагаемы функции зеркальных нейронов следующие:

В некоторых отделах нервной системы высших животных есть зеркальные нейроны, которые активны и при движении, и при наблюдении этого же движения, выполняемого другой особью

Они активны во время подражания.

Оказывается, что нейрофизиологический уровень подражания — это группа клеток в нескольких областях коры мозга, развивающихся, по-видимому, с рождения. Через подражание были вовлечены в эти исследования следующие явления и проблемы:

Эмпатия как способность понимать эмоции других путём сопереживания;

Язык и речь человека и других животных, особенно, жестовые гипотезы глоттогенеза;

Theory of mind (или понимание чужого сознания, или модель психического, или теория намерений, или макиавеллевский интеллект) — конструкт, описывающий способность понимать психическое содержание других индивидуумов;

Аутизм, одним из симптомов которого считается отсутствие или нарушение понимания чужого сознания и эмпатии (гипотеза, что аутизм полностью объясняется нарушениями функционирования зеркальных нейронов не подтверждается);

Общественная жизнь животных, в том числе человека, как предмет этологии и социобиологии;

Актёрское мастерство и гуманитарные исследования, предполагающие метод вчувствования;

Общее развитие культуры и цивилизации через подражание.

Есть множество разных взглядов на зеркальные нейроны и их значение. Ряд ученых называют их «нейронами Далай-ламы» или «нейронами Ганди». Они считают, что способность к эмпатии заложена в людях на уровне механизмов работы мозга. И это отличные новости, потому что многие годы ученые твердили: мы зациклены на себе, мы индивидуалисты, борющиеся за выживание, мы себялюбивые и эгоистичные. А теперь в головном мозге обнаружена система, существование которой предполагает, что эволюция снабдила людей механизмом, позволяющим им понимать друг друга наипростейшим образом.

И в связи с этим в неврологии проснулся большой интерес к восточной философии, потому что открытия последнего времени вполне вписываются в ее представления. Западный мир никогда не понимал идею всеобщей взаимосвязанности. А открытие зеркальных нейронов как раз подтверждает, что мозг одного человека связан с мозгом другого.

Последние исследования выявили существование фактов немедленного понимания - понимания, которое не проходит через цепь умозаключений: испытуемый как бы напрямую понимает смысл действий другого человека и его намерения. На простом примере можно констатировать, что в зависимости от того, смотрим мы на чашку с намерением выпить ее содержимое или смотрим на нее, собираясь ее вымыть, будут задействованы различные части нашего мозга.

В конце концов, эти зеркальные нейроны могли бы объяснить то, что называют интуицией, чудесным угадыванием мыслей, намерений, желаний.

На практике знания о зеркальных нейронах начинают применяться в различных областях.

Например, в маркетинге продаж. В рекламных роликах добиваются того, чтобы вызвать в человеке волнение. Когда вы открываете то, что хотите открыть, то испытываете волнение. Когда за вас это делает актер в рекламе - вы тоже испытываете волнение. Рецепт прост: сделайте людей счастливыми и взволнованными, и они будут слушать вас с большим интересом; хотите, чтобы люди купили ваш продукт, до конца видео нужно пройти все этапы продаж. Чтобы влиять на людей нужно подобрать правильные слова, сформировать правильные мысли, которые приведут к правильным (т.е. нужным продавцу) действиям. Но не нужно пугаться, нашими мозгами сложно манипулировать. Или, скажем так, удается это совсем немногим. И пресловутую свободу воли никто не отменял и не выдал безоговорочных рекомендаций по ее преодолению. Здесь будет уместным высказать предположение, что наш мозг все-таки в большинстве случаев способен отличить оригинал от фальшивки, касается то предметов, слов, звуков или отношений.

В пользу чего говорят и результаты еще одних недавних исследований американских ученых. Были выявлены с помощью МРТ ключевые аспекты музыкального произведения, которые вызывают эмоциональный отклик в головном мозге.

На добровольцах испытывали «живое» исполнение этюда Фредерика Шопена в ми-мажоре (Op. 10, No. 3) и синтезированное на компьютере.

Обе версии имели одни и те же музыкальные элементы — мелодию, гармонию, ритм, а также средний темп и громкость. И даже были записаны с помощью одного и того же инструмента. «Автоматический» вариант, однако, был лишен особенностей человеческого исполнения — той выразительности, которая достигается динамическим изменением темпа и громкости. Пианисты нарочно прибегают к этим приемам, чтобы вызвать эмоциональную реакцию у слушателя. Эксперимент проходил в три этапа. Сначала добровольцы описывали свои эмоции во время прослушивания обеих версий с помощью специальной программы, затем ложились под сканер и просто слушали, после чего снова выполняли задание на выражение эмоций. Результаты сравнивались по двум параметрам: восприятие «живого» и «искусственного» исполнения; восприятие опытными (хористы и участники любительских ансамблей) и неопытными слушателями. В итоге подтвердилось предположение о том, что квалифицированный пианист и впрямь способен вызывать своей игрой неподдельные эмоции, то есть активацию мозговых центров, связанных с наградой. Любопытно, что при наблюдении в реальном времени была зафиксирована активация зеркальных нейронов. Учёные полагают, что в данном случае зеркальные нейроны отвечают за эмоциональный отклик, за сочувствие, которое вызывает музыка у слушателя. Получается не только музыка сама по себе, но музыка, эмоционально заряженная, способна вызвать эмоциональный отклик.

Еще одна молодая научная дисциплина использует достижения по зеркальным нейронам — нейроэстетика, которая объединила методы исследования двух наук - гуманитарной и естественной — эстетики и нейрофизиологии. Согласно положениям нейроэстетики, произведения искусства и литературы черпают существенную часть своих эстетических смыслов в эмоционально-чувственном опыте наблюдателя, который они воскрешают в его памяти. Красота природы существует не в самой природе, а в сознании человека: чувственный образ предмета состоит из субъективных ощущений наблюдателя, из спроецированных вовне душевных состояний. Соотношения между образом предмета и закрепленными в памяти ассоциациями культурного и эмоционального опыта реализуются с помощью зеркальных нейронов головного мозга. В прекрасном должно присутствовать определенное соотношение хаоса и порядка, традиционности и новизны. Согласно нейроэстетике, красота есть отклонение от «уже принятого», нарушение зафиксированной в подсознании нормы, неожиданность, радостное открытие.

Пожалуй, самым красивым и адекватным применением знаний о зеркальных нейронах стало современное освещение выставки живописных полотен Лоренцо Лотто в Риме в 2012 году. Необычность экспозиции и освещения можно оценить даже на фотографии.

Продвинутые светодизайнеры использовали достижения науки и техники. За основу было взято понятие эмпатии, она рассматривается как необходимый фактор при наблюдении живописных произведений. Система освещения выставки Л. Лотто помогает наблюдателю чувствовать себя также, как художник во время творческого процесса, проникаясь эмоциями её действующих лиц и даже становясь участником происходящего. В концепции светодизайнеров содержится та мысль, что глаза видят, мозг распознаёт и перерабатывает увиденное в визуальный образ. Это может означать, что некоторый объем информации остаётся зрительно не воспринятым, и тогда мозг автоматически дополняет этот «пробел». Данная теория была переведена на технический язык и интегрирована в функциональную осветительную систему. Мозг реагирует на факт отсутствия в излучении светильников нескольких узких спектральных полос и непроизвольно заполняет «тёмные места» с отсутствующей информацией для того, чтобы оптимизировать восприятие рассматриваемого изображения. Тогда в мозгу и возникает представление о трехмерности картины, её персонажей и деталей. Таким образом, объемное восприятие плоской картины - это процесс, происходящий на нейрональном уровне. Лотто - гениальный живописец итальянского Возрождения. Специальное освещение экспозиции его работ лишь помогло зрителю оценить художника по достоинству, но ни в коем случае не имитировало его гениальность.

Благовещение (Pinacoteca Communale, Реканати)

Будем надеяться, что здесь работает принцип отличия с помощью зеркальных нейронов «настоящего» от «подделки», что зеркальные нейроны дают эмоциональный отклик лишь на что-то стоящее, а не на пустышку, даже если она подается в роскошной обертке. Выставка прошла с большим успехом, произвела фурор. Когда картины вернулись в места своего постоянного пребывания, президент Италии распорядился, чтобы они были освещены именно так, как это было в Риме.

Безусловно, зеркальные нейроны - это захватывающее и удивительное открытие, но делать какие-то окончательные выводы еще слишком рано, большинство исследований этих клеток не проводилось на людях. Путь к пониманию только начался. Удастся ли кому-то схватить ветер? Время покажет.

И некоторых птиц.

Впервые зеркальные нейроны были обнаружены и описаны Джакомо Риззолатти , Лучано Фадига, Витторио Галлезе и Леонардо Фогасси в университете города Парма , Италия в экспериментах на макаках с введением микроэлектродов в зону F5 (лобная кора). Затем аналогичный тип нейронов был найден и в других областях коры - в ассоциативной теменной (нижняя теменная) и височной (верхняя височная) коре. В связи с этим популярна точка зрения, что активизация зеркальных нейронов происходит не за счёт какого-либо одного нейрона, а как синергетический результат работы нейронной сети.

У людей активность мозга, согласующаяся с поведением зеркальных нейронов, первоначально была обнаружена в лобной и теменной областях косвенными методами такими, как МРТ и электроэнцефалография (см. диаграмму мозга). В 2010 г. исследовательская группа М. Якобони и соавторов зарегистрировала внеклеточную активность 1000 нейронов лобной и височной коры. Часть этих нейронов отвечали, как и на совершение действия, так и на наблюдение за совершаемым действием.

Затраты на исследования в области зеркальных нейронов, по подсчетам журнала The Economist, ежегодно растут едва ли не в геометрической прогрессии, а самому направлению прочат роль одного из основных трендов в развитии науки в ближайшие годы.

Зеркальные нейроны отвечают за подражание.

Некоторые учёные называют их открытие самым главным событием в нейробиологии за последние десять лет. Одним из них является Вилайанур Рамачандран , который считает, что эти нейроны играют ключевую роль в процессах имитации и обучении языку. Тем не менее, несмотря на их чрезвычайную популярность, на сегодняшний день не было предложено достойной вычислительной модели для описания того, как функционирование зеркальных нейронов воплощает когнитивные функции такие, как имитация .

Функция, которую выполняют зеркальные нейроны, до конца неясна и является предметом научных споров. Эти нейроны могут быть задействованы в эмпатии , в понимании действий других людей и в изучении новых навыков путём имитации. Некоторые исследователи утверждают, что зеркальные нейроны могут строить модель наблюдаемых событий и действий, в то время как другие относят их функции к навыкам, связанным с речью. Также была выдвинута точка зрения, что проблемы их функционирования могут лежать в основе некоторых психических заболеваний, в частности аутизма . Однако, связь между дисфункцией зеркальных нейронов и аутизмом остается предметом споров, и непохоже на то, что зеркальные нейроны связаны с некоторыми главными симптомами аутизма.

См. также

Примечания

Литература

• Бауэр И. Почему я чувствую, что чувствуешь ты. Интуитивная коммуникация и секрет зеркальных нейронов.- СПб: Изд-во Вернера Регена, 2009 ISBN 978-5-903070-20-6

• Марко Якобони . Отражаясь в людях. Почему мы понимаем друг друга.- Юнайтед Пресс, 2011 ISBN 978-5-4295-0002-7

• Gallese V., Fadiga L., Fogassi L., Rizzolatti G. Action recognition in the premotor cortex. Brain, 119 (1996), 593-609.
• Giacomo Rizzolatti, Leonardo Fogassi, Vittorio Gallese: Mirrors in the Mind. Scientific American Band 295, Nr. 5, November 2006, S. 30-37

Ссылки

• У певчих птиц обнаружены «зеркальные» нейроны . Газета.ру, 17 января 2008 г.
• Нейроны Зазеркалья . Вокруг света, 05 октября 2007 г.
• В. Косоногов Зеркальные нейроны: краткий научный обзор, Ростов-на-Дону, 2009
• Зеркальные нейроны // Лекция Ольги Сварник в проекте ПостНаука (03.10.2012)

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Зеркальные нейроны" в других словарях:

- (ToM) состоит в том, чтобы: объяснять ментальные состояния убеждения, цели, страсти, симуляции, знания и пр. самому себе и другим, понимать, что те убеждения, страсти и цели, которые имеют другие, отличаются от наших собственных. Термин Theory of … Википедия

- (Оригинальный англоязычный термин Theory of mind (ToM). В литературе можно встретить другие варианты перевода этого термина: теория намерений, теория сознания и пр.) Модель психического система репрезентаций психических феноменов… … Википедия

- (Оригинальный англоязычный термин «Theory of Mind» (ToM). В литературе можно встретить и другие варианты перевода этого термина, например: теория намерений, теория сознания и пр. В фильмах BBC встречается как «теория разума») система… … Википедия

Вилейанур С. Рамачандран англ. Vilayanur S. Ramachandran … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Нейрон (значения). Не следует путать с нейтроном. Пирамидный нейрон коры головного мозга мыши, экспрессивный зеленый флуоресцентный белок (GFP) Нейрон (от … Википедия

Джакомо Риззолатти англ. Giacomo Rizzolatti Дата рождения: 1930 год(1930) Место рождения: Киев Страна … Википедия

Марко Якобони (Marco Iacoboni) (род. 13 марта 1960, Рим) итальянский нейробиолог, работающий в США. Профессор психиатрии и неврологии, MD, PhD, директор Лаборатории транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) в исследовательском Центре по… … Википедия

В Викисловаре есть статья «эмпатия» Эта статья об узком научном понятии. О более ши … Википедия

Эмпатия способность поставить себя на место другого человека (или предмета), способность к сопереживанию. Эмпатия также включает способность точно определить эмоциональное состояние другого человека на основе мимических реакций, поступков, жестов … Википедия

Зеркально-нейронная реакция как феномен была обнаружена в начале девяностых годов. В то время проводились эксперименты с животными. Исследуя обезьян, некоторые группы ученых отмечали нейронную активацию в тех или иных моментах. Например, при захвате животным того либо другого предмета осуществлялась регистрация активности в моторной коре. Таким образом, логично предположить, что в тот момент, когда обезьяна тянется за яблоком либо апельсином, активируются нейроны, которые связаны с тем или другим действием.

В ходе эксперимента было выявлено, что, если показывать предмет, но не давать обезьяне возможности его взять, будет активироваться другая группа нейронов из тех, которые задействованы в момент, связанный с этим действием. Следует отметить, что такие активные нервные клетки были обнаружены в моторной коре. Таким образом, вывод о том, что кора представляет собой в некотором роде устройство для исполнения простых действий, не укладывалось в рамки тех сведений, которые были получены в ходе проведения экспериментов.

В результате исследований было выявлено, что в тот момент, когда приходил экспериментатор и на глазах у обезьяны брал яблоко, у животного начинали активироваться те же нервные клетки, что и в тот момент, когда оно совершало действие само.

Отмечено также, что, когда человек наблюдает за действием другого живого организма, активируются группы нервных клеток, связанные с человеческой потребностью к выполнению такого же действия или с таким же типом поведения. Эти группы нервных клеток называются зеркальные нейроны.

Такое понятие было выбрано не случайно. Нейрон - это нервная клетка. Ученые предполагают, что в той или иной степени все они связаны с теми действиями, которые совершает человек, со всем, что он умеет делать. Позднее специалисты выяснили, что зеркальные нейроны обнаруживаются в достаточно большом количестве. Эти в некотором роде отражают чужие действия. При этом действия могут быть совершенно разными, и это не обязательно захват каких-либо объектов.

Зеркальные нейроны, активируясь, способствуют сокращению мышц, похожему на то, которое могло бы произойти в случае самостоятельного исполнения того либо другого действия. Такой феномен, например, ученые выявили в процессе исследования реакции людей, наблюдавших за игрой на музыкальных инструментах или танцами. В особенности проявлялся в случае, если испытуемые не умели играть или были незнакомы с танцами. Вместе с этим не всегда зеркальные нейроны активируются и способствуют дальнейшему проявлению реакции. Специалисты сделали вывод, что нервные клетки возбуждаются при определенных условиях, в определенное время. В ходе экспериментов были выявлены и описаны некоторые феномены, позволяющие утверждать, что зеркальные нейроны проявляют свою активность внутри системы, но не по отдельности.

Проводить исследования по регистрации мозговой деятельности можно с использованием томографии (позитронно-эмиссионной или магнитно-резонансной). Следует отметить, что исследователи выявили, что при наличии у человека отдельных форм аутизма указанный выше феномен повторения того либо другого действия отсутствует.

По мнению ряда ученых, наличие у человека способности сопереживать другим людям, понимать, представлять намерения, конструировать определенные предположения о том, что может происходить с иными живыми существами, обеспечивают именно зеркальные нейроны.

Необходимо отметить, что вопрос о том, все ли нервные клетки обладают способностью к отражению, находится в стадии исследования. Однако с большой уверенностью ученые говорят о том, что именно зеркальные нейроны обеспечивают возможность имитировать чужие действия.

Экология жизни. Наука и открытия: Опубликовав в 1992 г. заметку о зеркальных нейронах, итальянский нейробиолог Джакомо Риццолатти не мог даже представить, насколько глубоко это открытие повлияет на когнитивную нейронауку в последующие 20 лет. Еще труднее было предсказать, что открытие зеркальных нейронов скажется на дисциплинах за пределами нейробиологии, а именно на психологии, социологии, философии и даже заинтересует романистов.

Опубликовав в 1992 г. заметку о зеркальных нейронах, итальянский нейробиолог Джакомо Риццолатти не мог даже представить, насколько глубоко это открытие повлияет на когнитивную нейронауку в последующие 20 лет. Еще труднее было предсказать, что открытие зеркальных нейронов скажется на дисциплинах за пределами нейробиологии, а именно на психологии, социологии, философии и даже заинтересует романистов (1).

С момента открытия зеркальных нейронов множество ученых в различных лабораториях мира ведут плодотворные исследования в этой област и. Научные гипотезы, возникшие в конце XX в., в настоящее время достаточно успешно объясняют не только ряд явлений социальной жизни и дополняют современные знания о языке и речи, но и определяют нейрофизиологические механизмы некоторых заболеваний и открывают новые подходы к их лечению.

О зеркальных нейронах и "механизме зеркала"

«Механизм зеркала»

Открытие зеркальных нейронов произвело переворот в психологии и неврологии. Зеркальные нейроны - это уникальные клетки мозга, которые активизируются, когда мы следим за действиями других людей . Эти клетки, как зеркало, автоматически «отражают» чужое поведение у нас в голове и позволяют прочувствовать происходящее так, как если бы мы совершали эти действия сами.

Зеркальный механизм - это основной мозговой механизм, который трансформирует сенсорные представления поведения других в собственные двигательные или висцеромоторные представления относительно этого поведения . Согласно своему расположению в мозге «механизм зеркала» позволяет выполнять целый ряд когнитивных функций, включая понимание действий и эмоций. В каждом случае он дает возможность познать поведение других, что в основном зависит от собственных моторных или висцеромоторных представлений (2).

Установлено, что существует два вида зеркальных нейронов: моторные , или так называемые нейроны действия, и эмоциональные . Работа последних помогает человеку на подсознательном уровне понимать эмоции других людей, основываясь на данных зрительного анализатора, то есть глаза. Наблюдая за чужой мимикой или жестикуляцией, мы непроизвольно начинаем испытывать чужие эмоции.

Так почему же открытие зеркальных нейронов оказало такое значительное влияние на «познавательные» дисциплины? Наиболее вероятны две причины.

Во-первых, это открытие поставило проблему того, как мы понимаем других, на передний край нейронауки.

Во-вторых, показав, что зеркальные нейроны являются преимущественно моторными нейронами, было высказано предположение о том, что двигательная система вовлечена в понимание действий и намерений других людей (1).

В настоящее время накоплен достаточно большой массив знаний о связи между социальной когнитивной функцией и двигательной активностью. Прямое соответствие визуальных действий и их моторных представлений является наиболее важным функциональным свойством зеркального нейрона . Результаты многих исследований подтверждают так называемое внутреннее моделирование как основную концепцию для зеркальных нейронов. Считается, что они играют важную роль в социальной когнитивной функции (3).

Зрительный толчок

В настоящее время профессор Дж. Риццолатти и его коллеги работают над практическим применением своего открытия, в том числе в медицине . Они основываются на том факте, что зеркальные моторные нейроны стимулируют человека воспроизводить чужие действия, которые он наблюдает со стороны , например, при просмотре теле- или видеопрограммы.

В частности, было зафиксировано, что при просмотре боксерского матча болельщики часто напрягают мускулы, сжимают руку в кулак и даже пытаются воспроизвести хук справа. Такое поведение является типичным нейроэффектом и лежит в основе новой методики реабилитации после инсульта , а также других патологических состояний, при которых человек забывает о том, как выполнять те или иные движения.

Если у пациента нейроны не окончательно повреждены , а только нарушено их функционирование, то используя «зрительный толчок» (то есть демонстрируя необходимое действие при определенных условиях), можно активизировать нервные клетки и заставить их «отражать» движения , иными словами, снова начать функционировать в прежнем режиме. Этот метод получил название «терапия действия-наблюдения» (от англ. action-observation therapy).

После травм и аварий

Данную терапию попробовали применить для восстановления здоровья людей после серьезных травм , в частности, полученных в автомобильных авариях. Речь идет о ситуациях, когда пострадавшему с поврежденными нижними конечностями приходится заново учиться ходить. Обычно в таких случаях долго сохраняются болезненная походка, хромота и т.д.

Как правило, реабилитация с помощью традиционных методик занимает достаточно много времени . Однако если пациенту показать специально созданный фильм с соответствующими движениями, то в его мозге активируются необходимые двигательные нейроны, что помогает существенно сократить реабилитационный период .

После инсульта

Благодаря терапии действия-наблюдения достигается значительное улучшение процесса реабилитации больных после инсульта . По данным исследования, недавно проведенного учеными из Университета Южной Калифорнии (США), было установлено, что мозг пациентов, перенесших инсульт, проявляет выраженную моторную активность коры во время наблюдения за выполнением другими людьми физических упражнений (4).

Используя магнитно-резонансную томографию, исследователи провели мониторинг мозга 24 человек (12 из которых перенесли инсульт, а другие 12 были здоровы и составили контрольную группу) в тот момент, когда они наблюдали за людьми, которые выполняли физические действия с помощью рук, представляющие трудности для «инсультников» (поднятие карандаша, подбрасывание игральной карты и др.).

Было установлено, что мозг здорового человека отвечает на визуальные стимулы активностью в моторных регионах коры головного мозга, которые активируются при наблюдении за выполняемым действием. Однако у пациентов, перенесших инсульт, активность в этих областях поврежденного полушария была сильнее при наблюдении за действиями, которые для них самих были наиболее трудновыполнимыми.

Таким образом, наблюдение за тем, как другие выполняют физические упражнения, приводит к активации моторной области поврежденного в результате инсульта полушария мозга . Это, собственно, и является целью терапии - помочь людям, перенесшим инсульт, частично восстановить подвижность рук.

Аутизм

Наиболее серьезные повреждения зеркальных нейронов связаны с генетическими нарушениями. Чаще всего это происходит при аутизме .

Ученые из Кембриджа объединили различные способы диагностики, позволяющие выявить аутизм у детей разного возраста на основе уровня развития способности к пониманию чужого сознания . Благодаря этому была выявлена связь между аутизмом и системой зеркальных нейронов (5).

Поскольку в мозге таких больных нарушен зеркальный механизм «отражения» действий и эмоций окружающих , аутисты просто не могут понять, что делают другие люди. Они не в состоянии радоваться или сопереживать, так как просто не испытывают аналогичных эмоций, глядя на тех, кто рядом. Эти непонятные проявления им незнакомы, страшат их, поэтому люди с аутизмом предпочитают избегать контакта с тем, что пугает.

В то же время, по мнению Дж. Риццолатти, можно максимально полноценно восстанавливать детей-аутистов, если делать это в очень раннем возрасте . На самых начальных этапах при общении с такими детьми нужно проявлять очень сильную эмоциональную активность.

Мама и специалист должны постоянно разговаривать с ребенком, а также осуществлять тактильный контакт, чтобы развивать не только моторные, но также сенсорные и эмоциональные навыки.

Помимо этого следует как можно чаще играть с ребенком. Однако игры, основанные на соперничестве, не подходят. Важно выбирать такую игру, в процессе которой результата/успеха можно достичь лишь благодаря совместным усилиям (собирание конструктора, складывание пазлов и т.д.). Только так ребенок сможет понять, что быть вместе с кем-то - это не страшно, а наоборот, полезно (1).

В перспективе

Важной областью будущих исследований ученые видят оценку чувствительности зеркальных нейронов к ранним «возмущениям» социальной среды и критическим периодам . Клинические исследования нарушений ранних социальных взаимодействий, таких как у детей, которые испытывают серьезную нехватку ранней социальной стимуляции или у которых в силу генетических причин существует дефицит в социальной коммуникации, могут представлять интересную задачу для изучения онтогенеза этого механизма и определения его функциональной роли.

Еще один важный вопрос, который будет фундаментальным для более глубокого понимания «механизма зеркала», заключается в том, чтобы выяснить его нейрохимические и молекулярные основы (1).

Предполагается, что эта новая информация будет чрезвычайно полезной не только для лучшего понимания самого зеркального механизма, но и для ее практического применения при лечении неврологических и психиатрических расстройств, при которых скомпрометирована так называемая социальная компетентность.

Лучшее знание молекулярных и нейрохимических основ этого механизма станет прорывом в создании новых методов лечения и вмешательств, основанных на достоверных результатах экспериментальных исследований.

Литература:

1. Ferrari Р., Rizzolatti G. Mirror neuron research: the past and the future // Philos Trans R Soc 1. Lond B Biol Sci. 2014 Jun 5; 369 (1644): 20130169.

2. Rizzolatti G., Sinigaglia C. The mirror mechanism: a basic principle of brain function // Nat 2. Rev Neurosci. 2016 Dec;17 (12):757-765.

3. Murata A., Maeda K. What mirror neurons have revealed: revisited // Brain Nerve. 3. 2014 Jun; 66 (6):635-46.

4. Garrison K.A., Aziz-Zadeh L., Wong S.W., Liew S.-L, Winstein C.J. Modulating the Motor 4. System by Action Observation After Stroke // Stroke. 2013 Aug; 44 (8):2247-53.

5. Косоногов В. Зеркальные нейроны: краткий научный обзор / В. Косоногов. - Ростов-5. на-Дону, 2009. - 24 с.