Механизмы мозга - Дун

Большая часть излагаемых ниже данных в настоящее время не вызывает сомнений у большинства специалистов. Эти данные определенно указывают на то, что существуют четко локализованные центры, управляющие эмоциональными реакциями, и что эти центры расположены главным образом в стволе мозга и связанных с ним образованиях, которые у человека сравнительно мало отличаются от соответствующих органов многих других животных. Перейдем к рассмотрению этих данных.

Первые данные

Метод вживления электродов был разработан швейцарским физиологом В. Р. Гессом в Цюрихе. Начиная с 1924 г. Гесс вводил в головной мозг кошкам тонкие трубочки и установил, что можно вызывать у животных резкие изменения поведения, впрыскивая им через трубочки определенные вещества. Эти наблюдения побудили его продолжать работу и использовать для раздражения электрический ток. За этот метод и полученные с его помощью новые данные о головном мозге Гессу в 1949 г. была присуждена Нобелевская премия по медицине и физиологии.

Используя свой новый метод, Гесс исследовал участки верхнего отдела ствола мозга. В частности, он изучал таламус и гипоталамус, который, как мы уже знаем, является, по-видимому, центром ряда важнейших автоматических процессов, протекающих в организме. В ряде опытов Гесса электроды вживлялись в верхнюю, таламическую часть области, которую мы ей ?а назвали бы диффузной ретикулярной активирующей системой. Результаты раздражения мозга через такие электроды вполне согласовались с изложенным в главе 4 представлением о том, что ретикулярная система содержит механизмы, регулирующие чувствительность и «настройку» мышц тела. При пропускании тока через электроды, расположенные в таламусе и смежных участках ретикулярной формации среднего мозга кошки, часто наблюдались движения, слегка изменяющие позу и обусловленные, очевидно, сдвигом нормального баланса напряжения соответствующих мышц. Голова опускалась, приподнималась, наклонялась в сторону или поворачивалась. Раздражение одной точки вело к тому, что кошка непрерывно описывала небольшой круг; раздражение другой вызывало ритмическое поднимание лап; при третьем положении электрода наблюдались мигательные движения.

Раздражение гипоталамуса, как можно было ожидать на основании других данных о его роли в регуляции вегетативных функций, приводило к явлениям совершенно иного типа. В этой области были найдены точки, стимуляция которых заметно повышала или понижала частоту и глубину дыхания; в то же время экспериментатор мог вызвать изменение кровяного давления и частоты сокращений сердца. Были выявлены центры, электрическое раздражение которых вызывало рвоту. При иных положениях электродов происходило выделение мочи и кала.

Работы других экспериментаторов дополнили и подтвердили полученные Гессом ясные указания на то, что гипоталамус, по-видимому, служит важнейшим центром регуляции вегетативных функций. Как мы уже знаем, он контролирует температуру тела и совместно с ретикулярной активирующей системой и гипофизом играет ключевую роль в регуляции эндокринных функций. Кроме того, определенные области гипоталамуса оказались важными центрами регуляции аппетита и усвоения пищи. Один исследователь, работавший с козами, обнаружил в гипоталамусе участок, где разрушение небольшого количества ткани приводило к тому, что животное отказывалось от пищи, как бы долго оно ни голодало. При разрушении другого участка гипоталамуса животное упорно продолжало забирать в рот пищу и производить связанные с едой движения даже после полного насыщения. Вероятно, сходные механизмы обусловливают одно очень редкое патологическое состояние, при котором у больных чередуются периоды непреодолимого стремления к чудовищному перееданию и периоды полного голодания.

Гесс в своей работе о гипоталамусе развил представление о функциональных центрах нервной регуляции. Ему казалось, что тесная группировка в одной и той же мозговой структуре центров, регулирующих частоту сокращений сердца, частоту дыхания, кровяное давление, выделительные акты и потребление пиши, подчинена известного рода естественной логике. В конце концов единственная полезная реакция хищника на приступ голода — это охота за добычей, которая может служить пищей; ясно, что такого рода агрессивное поведение требует согласованных изменений в ритме сердца, дыхании, кровяном давлении и секреции желез. Нервные механизмы, сгруппированные в гипоталамусе для совместной регуляции этих различных физиологических функций, вполне могли бы составлять единую систему, основанную на жизненной необходимости добывания пищи. В связи с такой гипотезой Гесс не был удивлен, когда обнаружил в этой области взаимосвязанных нейронных управляющих цепей участок, при электрическом раздражении которого животное принимало позу и выражение враждебности и антагонизма. Такого рода видимые проявления эмоций были явно уместны при охоте, и поэтому их регуляция нейронной системой, предназначенной для координации различных физиологических процессов, направленных на удовлетворение основной потребности — голода, казалась естественной.

В ранний период этих исследований представление о специфических участках головного мозга, электрическое раздражение которых могло бы вызывать действительную эмоцию, было настолько чуждо распространенным в то время психологическим и физиологическим теориям, что многие авторы называли такие реакции на электрический стимул «мнимой яростью». Этот термин (которым, однако, никогда не пользовался Гесс) отражал преобладающий тогда взгляд, что электрическое раздражение может вызвать только физические проявления эмоциональной реакции, но без самой эмоции; в то время обычно полагали, что в основе боли, удовольствия, ярости и т. д. лежит какой-то неизвестный род возбуждения или активности всего головного мозга в целом.

С явлением «мнимой ярости», вызываемой электрическим раздражением, тесно связаны определенные реакции, которые, как вскоре обнаружилось, можно вызвать раздражением некоторых участков гипоталамуса. При надлежащем положении электродов пропускание тока приводило к расширению зрачков, поднятию дыбом шерсти на теле и на хвосте, «бегающему» взгляду и другим внешним проявлениям, наблюдаемым обычно у животного, когда оно чем-нибудь испугано и готовится к бегству. Исследователи, имевшие наибольший опыт в проведении таких экспериментов, постепенно пришли к признанию реальности этих состояний, когда они убедились, что животное во время пропускания тока легко может укусить или исцарапать экспериментатора. Тем не менее эпитеты «мнимый» или «ложный» продолжали широко применяться в отношении эмоциональных проявлений, вызываемых раздражением гипоталамуса с помощью вживленных электродов.

Таково было положение дел в начале 50-х годов. В 1953 г. при проведении одного эксперимента в университете Мак-Хилла произошел случай, который заставил по-иному взглянуть на связь между электрическим раздражением и эмоциями.

Открытие «центров удовольствия» в головном мозгу

Опыт, целью которого было изучение функции ретикулярной системы среднего мозга, проводился на крысах. Главным исследователем был Джемс Олдс, вся работа велась под руководством физиолога Д. О. Хебба. Эта группа экспериментаторов в то время еще не вполне освоила технику точного размещения электродов в мозгу крысы. Вследствие этого у одной крысы кончик электрода не попал в нужный участок и оказался в ткани переднего мозга вблизи гипоталамуса. Благодаря этой счастливой случайности было открыто новое явление.

В ходе эксперимента животное с вживленным электродом, включенным