Новизна и лобные доли

Новизна и лобные доли

Репертуар каждого оркестра или труппы состоит из произведений, которые составляют его основу на протяжении многих лет, а также из относительно новых добавлений. Подобным же образом, продукты, произведенные компанией, состоят из старых линий продуктов и относительно новых. Какие произведения (или продукты) требуют более пристального, непрекращающегося внимания дирижёра/директора (или главного управляющего)? Здравый смысл подсказывает, что чем менее отлажена и отрепетирована деятельность, тем менее вероятно, что она будут успешно выполняться «на автопилоте». Поэтому менее отрепетированные, более новые виды деятельности требуют более строгого управления со стороны лидера.

Эксперименты по функциональной нейровизуализации Райкла и его коллег очень ярко и выразительно раскрывают отношение между лобными долями и новизной1. Эти исследователи использовали позитронно-эмиссионную томографию (PET) для изучения отношения между уровнями локального мозгового кровотока и новизной задачи. Когда задача (назвать глагол, подходящий к визуально предъявленному существительному) была дана впервые, кровоток в лобных долях достиг высшего уровня. По мере знакомства испытуемых с задачей участие лобных долей почти сходило на нет. Когда предъявлялась новая задача, имеющая в целом сходство с первой, но не тождественная ей, кровоток в лобных долях несколько усиливался, но не вполне достигал своего начального уровня (рис. 6.1). Такое впечатление, что имеется строгое соотношение между новизной задачи и уровнем кровотока в лобных долях: он является самым высоким, когда задача является новой, самым низким, когда задача знакома, и промежуточным, когда задача является частично новой. В той степени, в какой уровни кровотока коррелируют с нейронной активностью (в чем убеждено большинство ученых), эти эксперименты предоставляют строгое и прямое свидетельство роли лобных долей в работе с когнитивной новизной.

а) НАИВНЫЕ b) ТРЕНИРОВАННЫЕ с) НОВАЯ ЗАДАЧА

Рис. 6.1. Лобные доли и новизна: а — префронтальная кора активна, когда когнитивная задача является новой; b — лобная активация снижается по мере знакомства с задачей; с — префронтальная кора снова частично активируется, если предъявляется несколько отличная задача, подобная первой, но не идентичная ей. (Адаптировано из: Raichle. M. Е. et al. Practice-related changes in human brain functional anatomy during nonmotor learning // Cereb. Cortex. 1994. Vol. 4, № 1. P. 8-26.)

Вы можете вспомнить, что новизна ассоциируется с правым полушарием. Означает ли это, что лобные доли глубже вовлечены в работу правого полушария, чем левого? Это вполне возможно. Лобная доля в правом полушарии больше, чем в левом. И хотя проводить слишком прямые параллели между структурой и функцией опасно, большинство учёных допускают, что больший объем нейронной ткани влечёт и большую вычислительную способность.

Особая роль, которую играют лобные доли и правое полушарие в обработке новизны и левое полушарие — в выполнении рутины, позволяет предположить, что динамические изменения, ассоциируемые с обучением, по крайней мере двояки. По мере обучения очаг когнитивного контроля сдвигается с правого полушария к левому и от лобных — к задним отделам коры.

Этот двойной феномен, который я описал ранее, был исключительно ярко продемонстрирован Джимом Голдом и его коллегами из Национального института психического здоровья2. Используя PET, они исследовали изменения в паттернах кровотока в ходе работы над сложной задачей «отложенной альтернативной реакции». Активация лобной доли была очень сильной на ранней (наивной) стадии и значительно уменьшалась на поздней (натренированной) стадии обучения задаче. её профиль также менялся. На ранней стадии обучения активация в префронтальных областях правого полушария была больше, чем в префронтальных областях левого полушария. На поздней стадии картина была обратной: больше активации было в левых префронтальных областях, по сравнению с правыми. Это отражено на рисунке 6.2.

а) НАЧАЛО  b) ПРИВЫКАНИЕ

Рис.6.2. Лобные доли, полушария и новизна:

а — новая задача активизирует преимущественно правую префронтальную кору;

b — по мере того, как задача становится привычной, общий уровень активации падает и сдвигается с правых префронтальных областей к левым. (Адаптировано из: Gold J. М. et al. PET validation of a novel prefrontal task: Delayed response alteration // Neuropsychology. 1996. Vol. 10. P. 3-10.)

В старой литературе правое полушарие называлось «второстепенным полушарием», а лобные доли — «бездействующими долями». Сегодня мы знаем, что эти структуры не являются ни второстепенными, ни бездействующими, хотя их функции бывает трудно определить. Функции правого полушария менее очевидны, чем функции левого, и функции лобных долей менее очевидны, чем функции задних отделов коры, именно потому, что они имеют дело с ситуациями, которые не поддаются лёгкой кодификации и сведению к алгоритму. Вот вам и второстепенное полушарие и бездействующие доли! Потребовалось длительное время, чтобы оценить эти функции, но теперь мы начинаем понимать их подлинную сложность и ту центральную роль, которую они играют в наших психических процессах.