Мозг и сознание - [55]

 

18

Электроактивация «воли»

Теоретические соображения, изложенные в предыдущей главе, могут облегчить понимание так называемого спонтанного, свободного или произвольного поведения, которое в значительной степени базируется на предсуществующих механизмах, как врожденных, так и приобретенных в результате обучения. Когда ребенок делает свои первые шаги или когда взрослый обучается чему-то новому, например играть в теннис или печатать на машинке, то вначале их движения неуклюжи и выполнение каждого элемента требует пристального внимания и усилий. Со временем координация движений совершенствуется, излишнее напряжение мышц уменьшается и движения выполняются быстро, экономно и изящно, хотя при этом о них просто перестают думать. Овладеть мастерством означает достигнуть автоматизации типовых движений и установления их последовательности в пространстве и во времени. Произвольность действия сводится к тому, чтобы дать целевую установку и «запустить» исполнение, а большинство деталей сложных движений и приспособление к меняющимся условиям выполняются автоматически. Можно считать, что роль воли в основном сводится к тому, чтобы привести в действие уже сложившиеся механизмы. Совершенно очевидно, что химические процессы, происходящие при мышечном сокращении, электрические компоненты проведения нервного возбуждения или интимный механизм реакций не зависят от воли. В основе этих явлений лежат корковые разряды потенциалов, активация мозжечка, синаптическая проводимость, реципрокное торможение и множество других механизмов, о существовании которых мы, может быть, даже не подозреваем. Произвольное поведение тем и отличается от всех других видов деятельности организма, что оно немыслимо без слияния в единое целое огромного прошлого опыта индивидуума и текущей информации.

Но сама воля непременно должна быть связана с деятельностью нейронов, и поэтому уместно задать вопрос, могут ли соответствующие сенсорные восприятия или искусственное электрическое раздражение заставить нейроны, участвующие в принятии решений, функционировать определенным образом. Я не буду вдаваться в обсуждение противоречивых взглядов на причинность и определяющие факторы свободного поведения, но на основе экспериментальных данных целесообразно допустить, что как волевые, так и электрические стимулы активируют существующие церебральные механизмы сходным образом. Если в произвольной и вызванной ЭРМ поведенческой реакции участвуют одни и те же церебральные структуры, то оба типа поведения должны быть способны к взаимодействию посредством взаимных тормозных и возбуждающих влияний. Возможность такого взаимодействия была доказана экспериментально.

По данным Гесса [107], а также по результатам наших экспериментов, раздражение некоторых участков гипоталамуса кошки вызывает поворот ее головы по часовой стрелке, но животное может противодействовать движению, если раздражение производится слабым током низкой частоты (8 герц). Голова начинает медленно поворачиваться, после чего быстрым произвольным рывком возвращается в нормальное положение; затем все повторяется сначала несколько раз, до тех пор пока продолжается раздражение. Если увеличить силу тока, то коррегпрующие движения исчезают и кошка продолжает медленно, но непрерывно поворачивать голову, а затем и все тело вокруг продольной оси, пока не окажется на спине. Затем внезапным рывком животное быстро заканчивает поворот и становится на лапы.

Результаты этих экспериментов можно объяснить следующим образом. В начальном периоде искусственно стимулированного поворота головы ее аномальное положение вызывает обычную проприоцептивную и вестибулярную импульсацию, которая включает рефлекторную реакцию, направленную на замедление эффекта электрического раздражения и противодействие ему. Однако, как только кошка оказывается на спине, искусственные и естественные стимулы начинают действовать в одном и том же направлении: первые стремятся продолжить поворот, вторые — вернуть животное в его обычное горизонтальное положение; суммарным эффектом этих двух тенденций и можно объяснить внезапный рывок, завершающий полный поворот. Взаимодействие между искусственно вызванными и произвольными движениями наблюдалось и в экспериментах по выработке условных рефлексов у кошек, во время которых животные часто пытались подавить движения, вызванные с помощью ЭРМ [89].

Алгебраическое сложение произвольных и искусственно вызванных движений было четко выражено у одной из наших кошек, которой электроды были вживлены в двигательную зону коры левого полушария [48]. При электрическом раздражении правая передняя лапа разгибалась и поднималась с соответствующей адаптацией позы животного. Если кошке предлагали рыбу, то она тоже разгибала и поднимала лапу для того, чтобы схватить пищу. Когда же кошке одновременно предлагали рыбу и производили раздражение коры, то возникало движение большей, чем обычно, амплитуды; кошка явно не могла рассчитать необходимого усилия и промахнулась. Ей не удавалось схватить пищу до тех пор, пока она не произвела целую серию приспособительных движений, и только тогда успешно схватила и съела рыбу. Помимо того что данный эксперимент продемонстрировал взаимодействие между искусственно вызванным и произвольным движениями, он доказал, что животное сознавало появление необычной помехи и после короткого периода проб и ошибок скорректировало свои действия. При одновременном возникновении произвольной и искусственно вызванной реакций какая окажется сильнее? Результаты экспериментов показывают, что в случае конфликта между двумя реакциями доминирует та, которая была вызвана более сильным раздражением. Например, раздражение у кота по кличке Нерон левой пресильвиевой борозды током силой 0,6 миллиампера вызвало легкое сгибание правой передней лапы. Во время прыжка со стола на пол аналогичное раздражение не вызвало никакого видимого эффекта; животное приземлилось, четко координируя свои движения и продемонстрировав хорошее произвольное управление всеми конечностями. Таким образом, искусственное сгибание передней лапы было полностью подавлено настоятельной необходимостью использовать мышцы для прыжка. Если