психофизиологические закономерности формирования

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ЗАКОНОМЕРНОСТИ ФОРМИРОВАНИЯ СИСТЕМНОЙ
СТРУКТУРЫ ИНДИВИДУАЛЬНОГО ОПЫТА
В НОРМЕ И ПАТОЛОГИИ*
А.Г. Горкин, Е.А. Кузина, Ю.И. Александров
Институт психологии РАН, Москва
nagork@psychol.ras.ru
* Исследование поддержано грантами РФФИ №02-04-49443 и Советом по грантам Президента РФ
ведущим научным школам НШ-1989.2003.6.
Традиционно вопрос о выделении элементов субъективного опыта решается либо
косвенно через интроспективные отчеты испытуемого либо через специальную процедуру
формирования гипотетических элементов в процессе контролируемого эксперимента и обучения.
В этом случае не представляется возможным сказать, когда именно элементы опыта
актуализируются, в каких отношениях с другими элементами они находятся, сколько элементов
может
быть
актуализировано
одновременно
и
тому
подобное.
Привлечение
психофизиологических методов к исследованию проблемы формирования элементов опыта
помогло бы более точно выделять их в психологических исследованиях.
На наш взгляд, традиция решения психофизиологической проблемы в рамках системной
психофизиологии позволяет ответить на вопрос о применимости полученных на животных знаний
к исследованиям субъективного опыта человека утвердительно. Однако в случае животного,
видимо, более уместно говорить об индивидуальном опыте и его элементах, чтобы отличать от
субъективного опыта человека, формирующегося в культуре и содержащего трансформированные
элементы общественного сознания.
Ключевым для этого подхода является представление о функциональных системах,
которые за счет взаимосодействия элементов различной морфологической принадлежности
позволяют организмам достигать полезных приспособительных результатов. Обнаружение
активаций отдельных нейронов, специфически связанных с реализацией конкретных
поведенческих актов легло в основу представления о системной специализации нейронов, т.е.
специализации относительно систем отдельных актов поведения.
Принятие положения о системной специализации нейрона относительно элементов
индивидуального опыта позволило по-иному рассматривать активность вне реализации
специфических актов. Эта активность с таких позиций выступает, как актуализации
соответствующего элемента опыта при осуществлении других актов. В наших экспериментах она
была названа «неспецифической» и в результате анализа ее распределения при осуществлении той
же модели поведения нами были выявлены факторы, которые способствовали ее появлению, т.е. в
терминах актуализации элементов опыта – факторы их актуализации. Выявленные нами факторы
актуализации отражают существование определенных отношений между отдельными
компонентами опыта. Кроме давно известных, таких как факторы общности цели и движения,
наиболее ярко проявлявшиеся в феноменах «нейронов цели» и «нейронов движения», мы
продемонстрировали связь паттерна этой активности, т.е. динамику актуализации элементов
опыта с историей формирования поведения. Полученные данные также позволили предположить,
что специализированные нейроны берутся из резерва неспециализированных и специализируются
навсегда. Это положение важно для допущения возможности формирования новых элементов
опыта и их длительного хранения в относительно неизменном виде.
Упомянутые предположения были сделаны на основе сравнения наборов поведенческих
специализаций у одних и тех же животных до и после добавления в поведенческий репертуар
группы поведенческих актов. Прямые данные, подтверждающие или опровергающие эти
предположения можно получить путем хронической регистрации нейрональной активности на
протяжении всего времени научения конкретному акту поведения, которая также позволит
описать динамику использования уже имеющихся элементов опыта через разное время после
обучения и при формировании новых, но сходных элементов. Первые данные, полученные при
регистрации нейронной активности в процессе формирования второго по порядку
пищедобывательного цикла показали, что связь активности с поведением у конкретных клеток
претерпевает изменение в течение первых реализаций только что сформированных актов.
Дополнительно данные «хронических» исследований будут сопоставлены с данными
исследования, где проводится сравнение паттернов поведенческой специализации нейронов на
разных этапах консолидации опыта.
На данный момент в части работы, связанной с «острой» регистрацией активности
отдельных нейронов, получены результаты, свидетельствующие о том, что свойства активности
специализированных нейронов неодинаковы на последовательных стадиях консолидации навыка.
В первые дни после обучения были обнаружены нейроны, вероятность активации которых в
специфических актах не достигает 100% (описанный выше критерий системной специфичности
нервных клеток), в отличие от «стандартной» группы, где регистрация происходит через 7-14 дней
после обучения.
В «обыденной науке» до сих пор норма и патология мыслятся как принципиально
различные состояния, причем патология рассматривается как слом, разрушение нормальных
механизмов. Но в собственно науке обосновано представление о том, что процессы, называемые
патологическими, не являются дезорганизацией или хаосом, а лишь своеобразным, выработанным
в процессе эволюции приспособлением к условиям существования; нет ни одного патологического
процесса, который не имел бы своего прототипа в норме. Адаптационные изменения организации
внутренней среды и соотношения индивида со средой внешней, возникающие в условиях
патологии, могут быть, рассмотрены, как системный процесс, захватывающий весь организм и
направленный, как и в норме, на обеспечение достижения положительных результатов.
Исследования динамики активности мозга после локальных его повреждений показали,
что в интактных структурах мозга развиваются процессы реорганизации, обусловливающие
восстановление поведения, и что эти процессы сопоставимы с пластическими перестройками,
имеющими место при научении в норме. Накапливается все больше данных, позволяющих
полагать, что между нейронными механизмами, лежащими в основе формирования
долговременной памяти при обучении и в основе "долгосрочных адаптаций", возникающих при
хроническом воздействии аддиктивных веществ, имеется существенное сходство. Если иметь в
виду хронический эффект алкоголя, можно указать на по меньшей мере два аспекта нейронных
модификаций, которые определяют это сходство.
1) Обнаружено, что упомянутый токсический эффект проявляется в потере синапсов и
гибели одних клеток с одновременной гипериннервацией других. Известно, что изменение числа
синапсов является важнейшим компонентом также и структурных перестроек, сопровождающих
формирование долговременной памяти. Кроме того, ранее мы обосновывали представление о том,
что программируемая гибель нейронов может быть компонентом процессов научения в условиях
нормы.
2) Нами были проведены специальные исследования, в которых выяснялось как у
животных, подвергшихся хронической алкоголизации, взаимодействуют нейронные механизмы
вновь формируемого поведения, направленного на добывание алкоголя, и ранее сформированного
пищедобывательного поведения. Результаты этих исследований позволяют считать, что
определенный вид "долгосрочных адаптаций", имеющих место при хроническом употреблении
алкоголя, не просто сходен, но идентичен модификациям, лежащим в основе формирования
нового опыта в норме. К ним относятся перестройки нейронов, связанные с формированием новых
специализаций относительно алкогольдобывательного поведения, а также с процессами
реконсолидационной модификации преморбидных (сформированных до возникновения влечения
к алкоголю) специализаций.
В связи с этим, а также при учете сходства молекулярно-биологических механизмов,
лежащих в основе созревания и научения, не удивительно, что реювенилизация – активация у
взрослого процессов, характерных для созревания мозга в раннем онтогенезе, – имеет место не
только при научении в норме, что широко известно, но и при восстановлении после поражений
мозга.