Мозг и сознание - [54]

Для того чтобы разобраться в этом кажущемся противоречии, мы должны рассмотреть нормальные механизмы физиологической деятельности. При таком простом действии, как сгибание конечности, нервный импульс запускает очень сложный механизм, в котором участвуют строго организованная последовательность метаболических процессов и структурные изменения мышечных белков, приводящие к укорочению мышечных волокон. Эти процессы не зависят от нервного импульса; они обусловлены генетически как свойства, органически присущие мышечной ткани, и проявляются одинаково как при воздействии нервного импульса, так и при прямом раздражении электрическим током. Электричество не создает мышечного сокращения, оно просто приводит в действие предустановленный тип реакции. На уровне нервной системы для сгибания конечности необходима передача множества организованных потоков импульсов от мозга к различным группам мышц, прием проприоцептивных сигналов из многих областей тела, настройка сервомеханизмов, вегетативная адаптация и множество других предустановленных электрических, тепловых, химических, механических и физиологических процессов и связей. Электрический ток выполняет лишь роль деполяризующего агента для групп нейронов; он запускает механизмы, которые, однажды включившись в действие, становятся относительно независимыми от первоначально вызвавшей их причины. Индуцированная поведенческая деятельность подобна цепной реакции, в которой конечный результат в большей степени зависит от структуры и внутренней организации субстрата, чем от включающего устройства. Для того чтобы уяснить себе роль электрического раздражения, мы можем спросить, несет ли ответственность палец руки, нажимающий кнопку, которая включает стартовый двигатель космического корабля, за работу сложного технического устройства или за последовательность событий. Ясно, что палец, подобно простому электрическому раздражению, только приводит в действие запрограммированную систему взаимозависимых процессов и его никак нельзя считать истинным фактором полета космического корабля вокруг Земли.

Заманчивое объяснение некоторых механизмов, участвующих в двигательной активности, предлагает теория фрагментарного представительства поведения [53]; согласно этой теории, поведение строится из фрагментов, которые анатомически и функционально реально существуют в мозгу, где их можно экспериментально исследовать. Разные фрагменты могут объединяться в различной последовательности, как ноты в музыкальном произведении, что приводит к возникновению определенной системы движений, образующих специфические поведенческие категории, например облизывание, лазанье или ходьбу. Эта теория, возможно, станет более ясной, если привести следующий пример. Если я хочу взять печенье со стола, то мое желание можно рассматривать как силу, называемую «стартер», потому что она включает ряд двигательных актов. К стартерам относятся стремления и мотивации, эмоциональные восприятия, воспоминания и другие процессы. Для того чтобы взять печенье, необходимо организовать план движений, некую механическую стратегию и выбрать среди нескольких возможных движений одно, потому что печенье можно взять как правой, так и левой рукой, прямо ртом, а обладая ловкостью обезьяны — даже ногой. Выбор, стратегия, планирование движений и подготовка зависят от системы церебральных структур — «организаторов», отличной от системы, используемой стартером, потому что желание съесть печенье может возникнуть как у голодных людей, так и у полных паралитиков, и руки могут совершить движение к столу по разным причинам, даже если на нем нет печенья. И наконец, само сокращение мышц для выполнения конкретного движения, выбранного для того, чтобы взять печенье (например, с использованием правой руки), зависит от церебральной системы «исполнитель», отличной от двух предыдущих, потому что моторное представительство рук, рта и ног находится в другой области мозга, а выбор группы мышц, которая должна быть активирована, находится под контролем определенного организатора. Естественно, существует тесная взаимосвязь между этими тремя основными механизмами, а также между ними и другими функциями мозга. Представление о мозговом центре как о некоем анатомически конкретном участке неприемлемо для современной физиологии, но представление об участии в определенном акте многочисленных групп нейронов (функциональная система) больше соответствует нашим сегодняшним знаниям. Функциональная система может состоять из нейронов ядер, находящихся далеко друг от друга, например в мозжечке, двигательных зонах коры, бледном ядре, таламусе и красных ядрах, и она образует многозвенные циклы с тесной взаимозависимостью отдельных звеньев, ответственные за определенный акт, например взятие печенья правой рукой.

Если мы принимаем существование анатомического представительства в мозгу трех функциональных систем — стартера, организатора и исполнителя, то логично допустить, что их могут активировать различные запускающие устройства и что возникающая при этом реакция зависит от прошлого опыта, сцепленного с этими системами. Система, вызывающая определенную поведенческую реакцию, может быть активирована как физиологическими стимулами (например, сенсорное восприятие или мысль), так и искусственными стимулами (электрическое раздражение). Раздражая мозг через вживленный электрод, мы можем в зависимости от локализации контактов активировать стартер, организатор или исполнитель различных поведенческих реакций, так что естественные и искусственные стимулы могут вступить во взаимодействие друг с другом, как это было показано в эксперименте.