Мозг и сознание - [34]
Что касается более сложных двигательных реакций, то здесь следует ясно понимать, что нормальная деятельность животных и человека слагается из последовательной цепи различных движений, хорошо координированных во времени и пространстве. Например, ходьба — это перемещение тела с помощью попеременных сгибаний и разгибаний конечностей, требующее тонкой регуляции силы, амплитуды и скорости сокращения различных групп мышц; при этом сокращения должны происходить в определенной последовательности и должны быть строго коррелированы друг с другом, будучи направлены к единой цели.
Фиг. И. Постепенно усиливающееся вращение тела по часовой стрелке вокруг продольной оси, сопровождающееся полной потерей равновесия, при раздражении по радио определенных отделов мозга (в данном случае покрышки).
Кроме того, необходима адаптация позы и корректировка при помощи движений головы и туловища. Воссоздать искусственно ходьбу животного при помощи программированных электрических раздражений отдельных мышц — невероятно сложная задача, которая требует подсоединения электродов минимум к 100 мышцам, использования сложной вычислительной техники, очень сложных механизмов, устанавливающих временную последовательность раздражений, большого числа стимуляторов с мгновенно адаптируемой силой сигнала, множества воспринимающих устройств, целой бригады ученых и технического персонала, не говоря уже о послушном животном и известной доле удачи. Удивительно то, что электрическое раздражение самого мозга активирует церебральные структуры, которые обладают необходимой функциональной сложностью для того, чтобы вызвать ходьбу, напоминающую нормальную.
В одном из наших экспериментов, когда обезьяна Кьюру находилась в клетке с другими обезьянами и что-то ела, было начато раздражение по радио ее зрительного бугра, расположенного в глубине мозга. Животное медленно поднялось и начало ходить по клетке на четырех лапах со скоростью около 1 метра в секунду, не наталкиваясь ни на стенки клетки, ни на других животных, нормально, без всяких признаков беспокойства, страха или стеснения. Через 5—10 секунд после начала раздражения животное спокойно уселось и вновь принялось за еду. При повторном раздражении Кьюру возобновил хождение по клетке. В некоторых опытах это повторялось до 60 раз в течение одного часа.
Скорость и характер двигательной реакции изменяются в зависимости от того, какая структура мозга подвергается раздражению. У кошек и обезьян при раздражении лимбических структур и экстрапирамидных путей чаще всего наблюдается хождение по кругу. Обычно реакция начинается с медленного поворота головы, после чего животное поворачивает туловище, встает и начинает ходить по клетке. В других опытах при раздражении фимбрий свода мозга обезьяна начинала бегать по клетке со скоростью 2,4 метра в секунду, демонстрируя великолепную координацию и ориентацию, обходя на своем пути препятствия или других животных. В этом эксперименте, как показано на фиг. 12, одна из обезьян научилась нажимать установленный в клетке рычаг, что вызывало раздражение мозга подопытного животного по радио. После многократного повторения таких раздражений у этой обезьяны выработался условный рефлекс.
Другой тип сложной двигательной реакции, вызванной при помощи ЭРМ, был описан как последовательное поведение [54], суть которого состоит в том, что различные поведенческие акты совершаются один за другим в строгом порядке. Опишем это на типичном примере. Обезьяне Льюди электрод был вживлен в красное ядро, и при его
Фиг. 12. Обезьяна (слева) научилась нажимать на вмонтированный в стену клетки рычаг, включавший раздражение (по радио) фимбрий свода мозга другой обезьяны, которая при этом начинала носиться по клетке, великолепно координируя свои движения. В результате многократного повторения раздражений у этой обезьяны выработался условный рефлекс и она проявляла беспокойство и стояла в углу клетки, готовая к бегу, как только первая обезьяна приближалась к рычагу.
раздражении в течение 5 секунд наблюдались следующие реакции (фиг. 13): 1) немедленное прекращение спонтанной активности; 2) изменение выражения на морде; 3) поворот головы вправо; 4) вставание на задние лапы; 5) круговые движения вправо; 6) ходьба на задних лапах, причем для сохранения равновесия используются обе передние лапы; 7) взбирание вверх по шесту; 8) спуск вниз; 9) рычание; 10) угрозы, а нередко нападение на обезьяну, занимающую подчиненное положение; 11) исчезновение агрессивности и дружелюбное приближение к остальным обезьянам; 12) возобновление мирного спонтанного поведения. Эта сложная последовательность событий занимала от 10 до 14 секунд и происходила всегда в одном и том же порядке; значительно варьировали только детали выполнения отдельных движений. При этом Льюди обходила препятствия на своем пути, демонстрировала при ходьбе великолепную координацию движений, а во время драки применяла обычную тактику. Последовательность действий была настолько постоянной, что сохранялась даже после нанесения 20 000 раздражений, по одному в минуту. О специфичности этого эффекта свидетельствуют результаты раздражения по радио другой точки красного ядра, расположенной на расстоянии 3 миллиметров от первой, при котором Льюди совершала совершенно другие действия (фиг. 14).
