структурами (прежде всего – энторинальной корой), которые «строят карты местности», была вручена Нобелевская премия по медицине и физиологии: «За открытие системы нервных клеток, которая позволяет ориентироваться в пространстве». Доказано, что гиппокамп содержит «нейроны места» и участвует в запоминании траектории движения. Энторинальная кора (зона недалеко от обонятельных центров) накладывает такую траекторию на систему координат, привязанную к глобальным ориентирам и сигналам от системы мышечной чувствительности (оценка длины пройденного пути). Говоря проще, гиппокамп выступает в роли заброшенного на остров Робинзона, который составляет карту острова: «Вон там гора, у подножия растут бананы. Правее горы есть водоем с пресной водой». Энториальная кора же – это навигатор, который сообщает: «От текущей геопозиции до подножия горы ты прошел три километра на северо-восток».
И когда два этих блока информации соединяются, мозг получает возможность сократить дорогу, причем не только «обратно», но и «туда». «Если пройти прямиком через джунгли, путь до бананов сократится до полутора километров». Это позволяет экономить силы, более эффективно уходить от опасности и преследовать добычу.
Впрочем, все, как всегда, несколько сложнее, и наряду с гиппокамп-зависимыми формами пространственного обучения выделяют гиппокамп-независимые (в том числе наблюдаемые в клинике при двустороннем повреждении «морского конька»).
Манипуляция с предметами
Переходим к третьему варианту исследовательского поведения – манипуляции с предметами. Очевидно, что для того, чтобы это делать, нужна рука. В основе термина «манипуляция» лежат латинские слова – manus (рука) и pleo (наполняю).
Человек не просто проходит мимо предмета и осматривает его со всех сторон, а берет в руки, начинает вертеть, раскручивать, разламывать. Это очень важное умение человека и человеческого мозга. Такое же свойство есть у обезьян и еще у енотов-полоскунов: они много взаимодействуют с предметами, их пальцы и кисть очень ловкие.
Манипуляция – эволюционно новый вариант исследования мира. Информация генерируется путем взаимодействия с предметами за счет воздействий на объекты окружающей среды. При этом мы смотрим, что делаем, а также ощущаем кожей особенности поверхности – металл на ощупь совсем не такой, как камень или дерево. Идет обработка в зрительной и тактильных зонах новой коры, сравнение реальных и ожидаемых результатов деятельности.
Стремление ребенка все раскрутить, разобрать и посмотреть, что внутри, – очень важная врожденная программа. Вы, конечно, можете ругать его за то, что он ломает игрушки, но, пожалуйста, не нужно перегибать палку. Если ругать ребенка слишком сильно, можно вообще отбить у него охоту к исследовательскому поведению. А потом сетовать на то, что ему ничего не интересно.
Надо понимать: если ребенок что-то ломает, это не столько его злой умысел, сколько проявление активности важнейшей врожденной программы сбора новой информации. Нужно снисходительно и с пониманием относиться к таким формам поведения.
Для того чтобы рука совершала какие-то движения, требуется участие лобной доли коры больших полушарий. Манипуляции с незнакомыми предметами – это еще один тип произвольных движений: новых и в новых условиях. Лобная доля управляет ими, используя сенсорный – зрительный и тактильный – контроль.
Выделяются следующие этапы любого произвольного движения (см. рис. 7.3 в главе 7):
1. Выбор общей программы (цели) движения: ассоциативная лобная кора.
2. «Разбиение» программы на совокупность входящих в ее состав движений: премоторная кора (поле 6 по классификации К. Бродмана[4]).
3. «Разбиение» движений на сокращения отдельных мышц и запуск этих сокращений: моторная кора (поле 4).
Поле 4 соседствует с центральной бороздой и идет сверху вниз по заднему краю лобной доли; поле 6 находится непосредственно перед полем 4. Вместе они составляют двигательную кору, о которой говорилось в главе 1.
Получается, что сигнал о запуске произвольного движения распространяется по лобной доле спереди назад и проходит три достаточно четкие стадии. Простейший вариант манипуляции: вы хотите, например, взять книгу с полки и поднести ее к глазам, чтобы лучше рассмотреть. Этапы реализации этой двигательной программы будут таковы:
1. Сначала должна активироваться сама программа. Возникает потребность взять предмет, происходит глобальная постановка задачи: «Вон та книга с синей обложкой, интересно» – этим занимается ассоциативная лобная кора, самая передняя часть лобной доли.
2. Программа должна превратиться в цепочку движений. Чтобы взять книгу, надо сначала разогнуть руку и дотянуться до полки, разжать пальцы, потом сжать их, захватив предмет, и согнуть руку – этим занимается премоторная кора. Она превращает программу в комплекс движений, часть из них реализуется последовательно, часть – параллельно.
3. Моторная кора превращает каждое из движений в набор мышечных сокращений разной силы и скорости. Для того чтобы разогнуть руку и потянуться, нужно одновременно задействовать плечевой, локтевой и лучезапястный суставы, около десятка мышц и тысячи мотонейронов. Эти мотонейроны и управляемые ими мышечные волокна должны работать синхронно, скоординированно.
Когда ребенок только учится двигаться, в том числе шевелить руками, кистью, пальцами в первые месяцы жизни, для него даже простейшие движения очень сложны. Ему нелегко полностью разогнуть суставы, дотянуться до чего-нибудь. Например, для малыша попасть по погремушке – это небольшой мозговой подвиг, потому что огромное количество нервных клеток должно сработать в правильном порядке. Вдобавок это движение происходит с учетом тактильных сигналов и оповещений от системы мышечной чувствительности: растяжение мышц, сухожилий, углы поворота суставов.
В итоге тонкое движение, так называемая мелкая моторика, оказывается сложной задачей, которую успешно способен решать только весьма развитый мозг. Но даже после того, как человеку удалось дотянуться до предмета, основная часть «шоу», можно сказать, только началась.
Контроль успешности выполнения выбранной программы действий в большой степени осуществляет поясная извилина – важнейшая область лимбической доли коры больших полушарий.
Реализовав движение, мы собираем информацию о его результатах, и дальше поясная извилина начинает их оценивать.
Поясная извилина (см. рис. 3.2) находится на внутренней поверхности больших полушарий над мозолистым телом. В ней, судя по всему, происходят основные процессы сравнения «ожидания и реальности» от итогов текущего поведения.
Мы наконец-то взяли с полки заветный томик, но ухватились за него неудобно, книга оказалась тяжелее предполагаемого – и вот она готова выскользнуть из пальцев и упасть на пол. Эту новую информацию оценивает прежде всего поясная извилина. Она реагирует на то, что произошло нечто необычное.
Дальше именно она способна влиять на покрышку среднего мозга, которая подкрепляет исследовательское поведение, создает позитивный эмоциональный фон для того, чтобы мы продолжили исследовать предмет. Поясная извилина в значительной степени обеспечивает сравнение реальных (информация от органов чувств) и ожидаемых (память о предыдущих успешных реализациях программы) результатов поведения. В сильно упрощенном виде алгоритм ее работы можно описать так:
1. Уровень совпадения достаточно высок, мы взяли книгу так, как и ожидали, – крепко и удобно. В этом случае ассоциативная лобная кора получает рекомендацию продолжать программу. Параллельно сигнал поступает в центры положительных эмоций. Например, если, несмотря на приличный вес, книгу удалось удержать в руках, она стала ближе к нам, да и уже видно,
