Сознание и модулирующая система мозга

Обработка информации (выполнение элементарных когнитив­ных операций) осуществляется в дискретных нейронных сетях. Не все процессы обработки в таких сетях осознаются. Те процессы, которые обеспечивают осведомленность человека о когнитивных операциях, а точнее об их результатах, образуют особую субсисте­му сознания, ее высший уровень. Это свойство осведомленности обеспечивается включением в ее состав механизма, регулирующе­го генерализованные и локальные активации мозга. Процессы ак­тивации, а также особая операция в виде повторного входа воз­буждения непрерывно поддерживают высокий уровень активнос­ти нейронных сетей высшей субсистемы сознания. Последняя находится под иерархическим контролем, выполняемым в соот­ветствии с правилом сверху вниз. Командные сигналы из префрон-тальной коры достигают идей и концептов, в закодированном виде хранящихся в теменно-височной ассоциативной коре, извлекают необходимую информацию и переводят ее в рабочую память для контроля за исполнением поведения.

Высший уровень сознания не может существовать без участия модулирующей системы мозга. Генерализованные и локальные вли­яния из неспецифической системы ствола и таламуса сходятся на клетках нейрональных сетей коры, создавая условия, необходи­мые для обработки информации. Прерывание связей нейрональ­ных сетей, обрабатывающих информацию, с системой активации, которая модулирует их операции, вызывает нарушение сознания.

Зависимость сознания от модулирующей системы мозга дает основание связывать сознание с определенным состоянием мозга, а не с содержанием информационных процессов. С этих позиций «...сознание— это специфическое состояние,при котором только и возможна реализация высших психических функций» (Соколов Е.Н., 1990. С. 1049). Выход из этого специфического состояния приводит к выключению высших психических функций при сохранении механизмов жизнеобеспечения. Существуют разные формы отклю­чения сознания: медленно-волновый сон, обморок, наркоз, эпи­лептический припадок, травма мозга, отравление. Общим элемен­том для всех форм потери сознания является выключение, или дезорганизация, различных механизмов модулирующей системы мозга. Поскольку высокое содержание АХ характерно для состоя­ния бодрствования, но не для медленно-волнового сна и анесте­зии, можно предположить, что одним из возможных модулято­ров, определяющих состояние сознания, является АХ. Другими словами, основной вклад в состояние сознания вносит базальная хо-линергическая система переднего мозга.

Различают глобальное и локальное прерывание сознания. Потеря сознания при нокауте — пример глобального отключения созна­ния, когда удар приходится на ретикулярную формацию ствола мозга. При локализации эпилептического очага в диэнцефальных струкурах мозга припадок начинается с внезапной и глобальной потери сознания. Этот эффект отсутствует, если эпилептический очаг находится вне структур модулирующей системы мозга. Если же он возникает в коре, припадку предшествует появление специфичес­ких ощущений, зависящих от функций области его локализации.

Наиболее простой формой перехода к глобальному бессозна­тельному состоянию, связанному с выключением активирующих и включением инактивирующих структур модулирующей системы мозга, является засыпание. Если нет причин, препятствующих сну, например необходимость не прерывать какую-либо работу, пере­ход к появлению в ЭЭГ сонных веретен и медленных (дельта) волн сна совершается резко (пороговый эффект). На фоне ЭЭГ-картины медленного сна сенсорные экстероцептивные стимулы, если только они не вызывают пробуждения, не воспринимаются и не регистрируются в памяти. Подобный амнестический эффект характерен и для обморока. Приходя в себя после глубокого обмо­рока, человек продолжает прерванный ход мыслей. При этом все события во время обморока оказываются невоспринятыми и не зарегистрированными в его памяти.

Одним из примеров локального отключения сознания являет­ся зрительное игнорирование (у^иа! пе@1есТ), возникающее при пора-

жении неспецифического таламуса. Обычно оно бывает односто­ронним. Несмотря на сохранность специфической системы, чело­век не обращает внимания на сигнал. Зрительное игнорирование подобно состоянию невнимания. Это состояние можно искусст­венно смоделировать в опыте, в котором у субъекта создается оши­бочная установка на место появления целевого стимула на экране монитора, на возникновение которого в соответствии с инструк­цией он должен быстро реагировать движением. При правильной ориентировке испытуемого время реакции укорачивается, при ошибочной — удлиняется. Это и демонстрирует явление зритель­ного игнорирования, выражающееся в отключении или ослабле­нии внимания к целевому стимулу.

Предполагают, что причина клинических случаев зрительного игнорирования лежит в нарушениях либо самой системы актива­ции (ослаблении ее эффектов), либо механизмов, контролирую­щих локальную активацию.

Различные дефекты зрения помогают многое понять в меха­низмах сознания. Новые открытия связаны с изучением пораже­ния зрения, известного как «слепой взгляд» (ЬНпсЗ з^Е). Анализ природы этой патологии зрения убедительно показал, что осоз­нанное восприятие требует объединения информации от системы «Где» и «Что».

«Слепой взгляд» может возникать из-за некоторого поражения глаз (скотомы'). Его можно выявить, регистрируя движения глаз. Человек с таким дефектом бессознательно переводит глаза на ме­сто, где появляется объект. При этом он не видит самого объекта. Другими словами, зрительный объект пространственно выделяет­ся двигательной реакцией (саккадой), которой, однако, недоста­точно, чтобы получить информацию о самом объекте.

Согласно одной из теорий движения глаз саккада вызывается сигналом, который поступает в кору, минуя поле 17, прямо к полям 18 и 19 из подкорковых центров (экстрастриарный путь). Другая теория подчеркивает роль второго зрительного канала, па­раллельного специфическому, идущему через ЛКТ в поле 17. Этот второй путь берет начало в сетчатке и достигает коры через зри­тельное двухолмие и подушку таламуса.

Процесс осознания зрительного объекта предполагает взаимодей­ствие двух независимых субсистем зрительного анализатора: «Что» и «Где». Первая опознает объект, его физические качества, вто­рая — его локализацию в зрительном поле. Субсистема «Что»,

' Скотома (греч. вкоЮз — темнота) — ограниченный участок в поле зрения, субъективно воспринимаемый как темное пятно или никак не воспринимаемый.

использующая вентральный зрительный путь, осуществляет ана­лиз различных признаков сигналов в областях VI, У2, УЗ, У4 и У5 для последующей их интеграции в нижневисочной коре на ее кон­стантном экране признаков. Система «Где» (дорзальный зритель­ный путь) представлена ретинотопической проекцией в зоне VI (поле 17), которая затем трансформируется в константный экран локализации стимулов. Это достигается в результате объедине­ния ретинальных и проприоцептивных сигналов от движения глаз на нейронах париетальной коры. Оба потока информации от сис­тем «Что» и «Где»? с помощью механизма локальной активации объединяются в рабочей памяти (пре фронтальной коре), что и порождает субъективный образ объекта. Полагают, что интегра­ция различных признаков объекта, включая его локализацию в зрительном поле, выделенных различными участками коры, осу­ществляется через механизм высокочастотной синхронизации по­тенциалов в гамма-диапазоне (Соколов Е.Н., 1997; Хш^ег \У., 1990).