Каким образом мозг рождает эмоции и психические процессы в целом?

В последнее время отмечается повышенный рост интереса к пониманию роли мозга в формировании психических явлений человека. Это касается не только ученых-нейробиологов, но и широкой публики. Растет число статей в серьезных научных журналах, а также публикаций в научно-популярных изданиях и Интернете. Все это отражает рост интереса людей к пониманию себя, своей психики и возможности осознать, какая часть мыслей и чувств жестко детерминирована биологическими структурами, а какая связана с так называемой «свободой воли» — то есть зависит от самого человека. А так как наиболее важной стороной психической жизни человека являются эмоциональные процессы (именно это отличает нас от искусственного интеллекта), то становится понятным большое число исследований на эту тему.

Несколько озадачивает, что наибольшее число работ и новая информация о природе эмоций в настоящее время поступает со стороны нейробиологов, а не психологов, для которых эта область являлась традиционной. Более того, как мне кажется, не все коллеги-психологи успевают следить за последними открытиями в этой области, что и побудило меня написать книгу «Мозг и психика», в которой рассказывается об открытиях в нейропсихологии. Мне показалось, что классические психологи понемногу утрачивают приоритет в той сфере, в которой они традиционно были сильны. Все больше работ, касающихся эмоциональных процессов, выходят от лица нейробиологов, которые способны подробно описывать биологический субстрат эмоций, но слабо разбираются в субъективных переживаниях, которые эти эмоции сопровождают.  

Следует отметить, что нейрофизиологическая основа эмоций — это сложная, система, включающая в себя активность определенных структур головного мозга, нейромедиаторные системы и периферические физиологические реакции. Анализ научных публикаций за последние два десятилетия по этой теме показывает, что эмоции не локализованы в одном мозговом центре, а представляют собой результат динамического взаимодействия эволюционно древних подкорковых структур и более новых корковых областей, обеспечивающих их регуляцию и осознание. Хотя ключевую роль в эмоциональных процессах играет «лимбическая система», все же не стоит считать ее основным эмоциональным центром человека.

Эта структура работает не сама по себе, а обладает обширными связями с префронтальной корой, которая отвечает за сознательный контроль и регуляцию эмоций, а также с другими сенсорными и моторными областями мозга. Эта интеграция позволяет человеку не только испытывать эмоции, но и понимать их, адекватно реагировать на них и управлять своим поведением в соответствии с социальными нормами и целями. Если же говорить о таких чисто человеческих эмоциональных процессах, как чувства, то в них с первичными биологическими эмоциями переплетаются когнитивные процессы мышления и воображения, реализация которых невозможна без участия почти всех зон ассоциативной коры. Поэтому говорить о локализации эмоций можно лишь приблизительно, отмечая ключевые участки мозга. Тем не менее, можно перечислить зоны мозга, роль которых в эмоциональных реакциях человека изучена особенно подробно.

Миндалевидное тело (Amygdala) является центральным «детектором угрозы» и ключевой структурой для обработки эмоций страха, тревоги и агрессии. Миндалина участвует в быстрой, неосознанной оценке эмоциональной значимости стимулов (как отрицательных, так и положительных), а также в формировании эмоциональной памяти. Связывает сенсорную информацию с эмоциональным контекстом.

Префронтальная кора (Prefrontal Cortex, PFC) выполняет функции «контролера» и «регулятора». Особое значение играет ее отдел вентромедиальная префронтальная кора (vmPFC), которая участвует в интеграции эмоциональных и когнитивных процессов, принятия решений и оценки вознаграждения/риска. Орбитофронтальная кора (OFC) участвует в оценке ожидаемого вознаграждения и эмоциональном обучении. Дорсолатеральная префронтальная кора (dlPFC) модулирует эмоциональные реакции через когнитивный контроль (например, переоценку).

Передняя поясная кора (ACC) играет важнейшую роль в обнаружении конфликта, регуляции эмоционального возбуждения, обработке боли и социального отвержения. Ее дорсальная часть больше связана с когнитивными процессами, а вентральная с эмоциональными.

Гиппокамп (Hippocampus) обеспечивает контекстную привязку эмоций. Он помогает формировать эпизодические воспоминания о том, где, когда и в каком контексте произошло эмоционально значимое событие, что позволяет гибко реагировать на схожие ситуации в будущем.

Прилежащее ядро (NAcc) и вентральная область покрышки (VTA) являются центральными компонентами системы вознаграждения (мезолимбического пути). Высвобождение дофамина из VTA в прилежащее ядро вызывает чувство удовольствия, предвкушения, мотивации и является нейрофизиологической основой положительных эмоций.

Гипоталамус (Hypothalamus) и островковая кора (Insula). Гипоталамус запускает вегетативные и эндокринные реакции, сопровождающие эмоции (учащение сердцебиения, потоотделение) через активацию симпатической нервной системы и гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую ось (HPA). Островковая кора интегрирует эти внутренние телесные сигналы (интероцепцию) и трансформирует их в субъективное эмоциональное ощущение. Островок также играет ключевую роль в осознании эмоций (например, отвращения, эмпатии).

В формировании эмоций помимо чисто электрической активности различных зон мозга большую роль играют биохимические процессы, связанные с нейромедиаторами. Так дофамин связан с психологическими процессами мотивации, ожидания вознаграждения и чувства удовольствия. Серотонин участвует в регуляции настроения, тревожности, импульсивности. Норадреналин обеспечивает общее возбуждение организма и реакцию реакция «Бей или беги». ГАМК (гамма-аминомасляная кислота, GABA) — основной тормозной медиатор мозга, снижает тревожность и возбудимость. Глутамат –это возбуждающий нейромедиатор, который участвует в активации эмоциональных цепей. Окситоцин и эндорфины участвуют в формировании социальных связей, привязанности и уменьшении стресса.

Таким образом, нейрофизиология эмоций представляет собой иерархически организованную систему, где подкорковые структуры (миндалина, гипоталамус) генерируют базовые эмоциональные реакции и телесные проявления, а кора (префронтальная, поясная, островковая) регулирует, осознает и интегрирует эти реакции в сложное субъективное переживание и социальное поведение.

Связь отдельных эмоций с конкретными зонами мозга пока до конца не определена. Более того, совсем не обязательно, что такая однозначная связь реально существует в организме человека. Тем не менее, наблюдения ученых и некоторые исследования последних лет позволяют предположить роль некоторых мозговых структур в формировании эмоций. Так, например, страх активируется амигдалой, которая связывает возникшую угрозу с необходимой реакцией на опасность. При возбуждении миндалины дополнительно активируются прилегающие структуры лимбической системы и передняя поясная кора. Грусть (печаль) связана с активацией вентромедиальной префронтальной коры и островковой коры. Также могут активироваться передняя поясная кора и гиппокамп. Последний включает память о прошлых негативных событиях, усиливая печаль. Радость и удовольствие возникают при активации системы вознаграждения прилежащего ядра (NAcc), вентральной части полосатого тела базальных ядер, а также орбитофронтальной коры. Гнев отражает эмоциональное возбуждение и подготовку к агрессивному поведению. Гнев связан с активностью островковой коры, передней поясной коры и амигдалы. Обычно сопровождается возбуждением симпатической нервной системы и выбросом катехоламинов в кровь. Отвращение связано с активацией островковой коры и базальных ганглиев. Исследования показывают вовлечённость этих зон мозга при восприятии неприятных запахов или вкусов. Удивление связано с активацией верхней лобной извилины и передней поясной коры.

Что касается не базовых эмоций, а более сложных человеческих чувств, то вероятность связей между ними и конкретными мозговыми структурами еще меньше. Тем не менее, попробуем изложить то, что встретилось в научной литературе.

Вина и стыд связаны с активацией медиальной префронтальной коры, островковой и передней поясной коры. Эти области участвуют в саморефлексии и социальном оценивании. При чувстве зависти активируется префронтальная кора и амигдала, что отражает эмоционально-когнитивный конфликт и негативную мотивацию.

Интерес /внимание /сосредоточенность связаны с активацией префронтальной коры, особенно дорсолатеральной префронтальной коры, и вентрального стриатума. Активность этих зон мозга отражает мотивационное состояние и направленное внимание на значимую стимуляцию.

Любовь (романтическое влечение) связана с активацией вентральной части полосатого тела (стриатума), прилежащего ядра и орбитофронтальной коры.

Перечисляя эти более или менее надежные связи, следует иметь в виду, что приведенные выше утверждения носят косвенный характер, и поэтому имеет смысл относиться к ним с долей скепсиса. Ведь метод фМРТ, на основании которого делаются подобные выводы, не «видит» эмоции напрямую, а регистрирует только изменения кровотока, отражающие повышение уровня метаболизма и нейронную активность в различных зонах мозга. Из-за сложности эмоций и индивидуальных различий точная оценка эмоции на основе только данных фМРТ остаётся сложной задачей, допускающей ошибки идентификации.

И в заключение хотелось бы обратиться к коллегам с вопросом: как классическим психологам реагировать на вал подобных публикаций, касающихся описанию роли мозговых структур в формировании психических процессов? Срочно изучать их и пытаться как-то интегрировать в нашу профессиональную деятельность? Просто принимать к сведению как нечто интересное, но прямо не относящееся к той работе, которой мы занимаемся? Или объяснить нейробиологам, что они «залазят» в чужую область, в которой толком не разбираются? А может предложить им привлекать психологов на стадии планирования их экспериментов и их интерпретации?

Сложившееся двусмысленное положение, при котором нейрофизиологи пытаются решать задачи, которые традиционно были прерогативой психологов, имеет корни в знаменитой психофизической проблеме, которая стоит перед наукой уже двадцать пять веков: «Каким образом материальный мозг рождает нематериальную психику»? И то, что мы сейчас наблюдаем в науке — это очередная попытка решить эту «мировую проблему» с использованием современных методов, включая фМРТ, нейровизуализацию, оптогенетику, магнитоэнцефалографию, позитронно-эмиссионную томографию и т.д.

Да, за последнее время нейробиологи достигли огромных успехов, включая расшифровку коннектома человека, но пока нет прогресса в главной части психофизической проблемы — каким образом эти подробно описанные мозговые структуры рождают наши эмоции, восприятия и мысли? И, как мне кажется, без активного участия психологов с этой задачей нейробиологам не справиться. Но готовы ли мы протянуть руку представителям смежной науки? Вот в чем вопрос…