Локалізація свідомості
У процес усвідомлення, мабуть, включено багато області мозку, але домінуюча роль належить новій корі. Зорова інформація від рецепторів сітківки надходить у нову кору через верхні горби четверохолмія і таламус.
При перерезке мозолистого тіла ліва півкуля не включає в усвідомлення зорову інформацію, що надійшла в праву півкулю. Це свідчить про те, що інформація, необхідна для зорового усвідомлення, не може досягти іншої половини мозку через підкіркові структури, оскільки єдиним містком між півкулями служить мозолисте тіло. Усвідомлення у ліворуких людей теж пов’язано з функцією лівої півкулі.
Гіпокамп є центральною структурою, що відповідає за довготривале зберігання інформації, яку він в міру необхідності може передавати моторній корі. Гіпокамп розташований так, що здатний одержувати сигнали практично з усіх областей головного мозку і посилати власні в багато з них. Будучи найважливішою структурою зберігання інформації, він тим не менш не стає центром формування усвідомлення. Аналіз поведінки хворих з ушкодженнями цієї структури мозку показує, що він не грає скільки-небудь істотної ролі в зоровому усвідомленні.
Є припущення (Крик, Кох, 1992), що кора виконує дві функції. Використовуючи приблизну і володіє деякою надмірністю “монтажну” схему, детерміновану генами і процесами ембріонального розвитку, вона вдається до зорового та іншим формам досвіду для того, щоб здійснити повільний власний “перемонтаж” і завдяки цьому утворити категорії, на які може реагувати. Одноразове вплив нового ознаки не веде до утворення в корі повноцінної нової категорії, хоча і при цьому можуть відбуватися деякі невеликі зміни нервових зв’язків.
Інша функція кори – швидке реагування на надходять сигнали. Для цього вона користується новоствореними категоріями і шукає такі поєднання активних нейронів, минулий досвід яких дозволяє найбільш точно уявити в мозку відповідні об’єкти і події зримого світу. На освіту таких мереж активних нейронів можуть впливати сигнали з інших частин мозку.
Швидко утворюються мережі нейронів зустрічаються на різних рівнях мозку і взаємодіють між собою, формуючи ще більш великі ланцюга. Вони нестійкі і функціонують лише частки секунди. Створення подібних мереж повинне бути вкрай швидким, оскільки вони складають основу того, що людина усвідомлює. Активність нейрона вимагає часу, і цю відносну повільність мозок компенсує, з одного боку, одночасної і паралельною роботою великого числа нейронів у складі миттєво виникають і тут же розпадаються мереж, з іншого – ієрархічною організацією системи.
Таким чином, свідомість в будь-який момент відповідає популяціям активованих нейронів. Це положення було названо принципом нейронної активності (Крик, Кох, 1992). Швидше за все, не всі нейрони нової кори, активність яких в даний момент перевершує фонову, беруть участь у процесі усвідомлення. Ймовірно, частина активних нейронів пов’язана з аналізом сприйнятої інформації, і тільки деякі відображають результати цієї обробки, т. Е. Створюють те, що людина усвідомлює.
Ідентифікувати нейрони, чия активність символізує свідомість, допомагає феномен бінокулярного суперництва. Він виникає, коли очі людини мають різні входи по відношенню до однієї і тієї ж частини поля зору. Зорова система лівої половини мозку отримує сигнали від обох очей, але бачить тільки частина зорового поля справа. Аналогічним чином права половина мозку теж має інформацію від обох очей, але бачить ліве поле зору. Якщо ці два конфліктуючих входу починають змагатися, людина бачить не результат накладення один на одного двох входів, а то один, то інший з них.
Цей ефект можна спостерігати в експерименті, що отримав назву “Чеширський кіт”. У ньому випробуваний нерухомо дивиться в дзеркало перед собою, поруч з дзеркалом поміщений чистий білий екран. Одним оком він бачить відображення свого обличчя, іншим – екран. Якщо випробуваний помахає рукою перед екраном в тій же частині зорового поля, яке займає особа, воно раптово зникає (рис. 12.3). Увага мозку поглинуло рух руки. Бачити ж особа без уваги не можна. Якщо випробуваний переведе погляд, він побачить обличчя.
Більшість нейронів зорової кори найбільш інтенсивно відповідають на якийсь один тип стимуляції: положення об’єкта, його орієнтацію, напрямок руху, колір і т. Д. Нейрони, що реагують на один і той же параметр зорової інформації, розташовуються в корі поруч. Встановлено, наприклад, що електрична стимуляція невеликої ділянки зорової кори – МТ – викликає майже завжди очікувані порушення в розрізненні параметрів руху і здатна впливати на поведінку і зорове сприйняття тварини. Нейрони, що відповідають на окремий параметр зорової стимуляції, розташовуються на нижній сходинці ієрархії зорового сприйняття. Можливо, що істинним корелятом сприйняття є імпульсація іншого рівня зорової ієрархії, на яку впливають і нейрони, активовані в МТ.
Цілком припустимо, що зорове свідомість являє собою активацію кіркових областей, які обробляють і аналізують те, що людина бачить. З кори інформація направляється в гіпокамп, де піддається тимчасовому кодуванню в довгострокову експліцитну пам’ять, а також – у моторні відділи кори, відповідальні за планування рухів.
Цілком імовірно і поведінку безпосередньо на основі зорового сприйняття без його усвідомлення. Це демонструють хворі зі “сліпим зором”. Такі люди, що мають травму в області зорової кори, досить точно визначають положення зорових цілей або стежать поглядом за їх рухом, але геть заперечують, що вони що-небудь бачать. Дослідження свідчать, що у таких хворих в сприйнятті беруть участь слабо виражені зв’язки між зовнішнім колінчастим ядром і деякими областями кори (зона V4). Неясно, чи істотна для зорового усвідомлення интактная зона V1. Припускають, що зорові канали у людей зі “сліпим зором” занадто слабкі для того, щоб активність нейронів могла породжувати свідомість, але володіють достатньою силою для проникнення в моторну систему мозку.
Люди з нормальним зором постійно реагують на зорові сигнали, які вони не усвідомлюють. Складні, але стереотипні дії, майже або взагалі не супроводжуються зоровим свідомістю, властиві будь-якої автоматичної діяльності (наприклад, водіння автомобіля). У хворих передана інформація або дуже обмежена, або сильно ослаблена, тому людина хоча і в змозі функціонувати без зорового усвідомлення, але його поведінка різко збіднюється.
Для того щоб стимул був усвідомлений, необхідний деякий часовий інтервал (буквально кілька сот мс), протягом якого збуджуються коркові нейрони. Якщо активація триватиме менший час, усвідомлення не відбудеться. Таким чином, відбирається до усвідомлення неемоційна інформація (Libet, 1991). У нормі вкорочувати тривалість подразника можуть якісь внутрішні механізми, тим самим заважаючи його усвідомленню.
Те, що для усвідомлення необхідний певний час, підтверджує такий експеримент: якщо сигнали слідують один за іншим з невеликим розривом у часі, мозок переробляє їх як одночасні. Так, якщо протягом 20 мс випробуваному подавати поспіль спалаху спочатку червоного кольору, а потім – зеленого, він скаже, що бачив жовту спалах. Сталося це тому, що всі спалахи перероблялися одночасно.
Зазначені експерименти привели психолога Р. Ефрона (Крик, Кох, 1992) до висновку, що час переробки інформації при зоровому сприйнятті складає близько 60-70 мс. Приблизно такий же час потрібно для усвідомлення звуків, що сприймаються слуховим аналізатором. Проте на більш високих рівнях зорової ієрархії і в інших структурах мозку періоди переробки інформації можуть бути іншими. Вони можуть прискорюватися в процесі навчання або спеціального тренування піддослідних.
Усвідомленню відповідає глобальна активність багатьох нейронів одночасно, мають розряди з частотою гамма-коливань. Синхронна активність об’єднує їх в єдиний ансамбль. Нейрони можуть входити в різні ансамблі, які, таким чином, є тимчасовими об’єднаннями нейронів за ознакою синхронізації активності в гамма-діапазоні. Прожектор уваги, що визначає переміщення фокусу зосередженості в конкретних місцях зорового поля, заснований на здатності нейронів розряджатися когерентно (Crick, Koch, 1995).
Вважається, що кожна область кори породжує усвідомлення зорових ознак тільки в тому випадку, якщо нейрони, що відповідають за сприйняття, розташовуються один над одним у вигляді колонок, перпендикулярних поверхні кори. У той же час до цих пір не знайдена область, куди б сходилася вся інформація, необхідна для усвідомлення. Мабуть, як уже було сказано, свідомість розсіяно не по який-небудь обмеженою мозкової структурі, але охоплює більш великі області нової кори.
(2 votes, average: 3.50 out of 5)