3.2. Механизмы мышления

3.2. Механизмы мышления

Ответу на этот вопрос были посвящены наши исследования последних десяти лет. В работе ставилась задача изучить структуру корковых связей при решении различных мыслительных операций. При этом мы исходили из фундаментальных идей российской нейрофизиологической школы Н.Е. Введенского–А.А. Ухтомского о том, что связь между нервными структурами возникает на основе уравнивания ритмов их деятельности. М.Н. Ливановым [1972] и B. C. Русиновым [1969] было показано, что эти ритмы находят отражение в частотных параметрах электроэнцефалограммы (ЭЭГ), из чего последовал решающий вывод о том, что синхронизация частотных характеристик биопотенциалов мозга может явиться условием и индикатором внутрикорковой связи.

В развитие этих идей был создан метод, получивший название картирования внутрикоркового взаимодействия [Иваницкий, 1990, 1997]. В основе метода лежат представления о том, что наличие в спектрах ЭЭГ разных областей коры точно совпадающих частотных пиков является указанием на наличие в этих областях нейронных групп, работающих в одном ритме и, следовательно, функционально связанных друг с другом.

Испытуемым на экране монитора предъявлялись задачи на образное, пространственное и абстрактно-вербальное мышление. В первом случае субъект должен был опознать эмоцию на фотографии лица (использовались четыре базовые эмоции: радости, страха, гнева и горя, а также смешанные состояния), во втором – сравнить две геометрические фигуры с целью определения их идентичности или зеркальной симметрии. В качестве вербальных задач использовано решение анаграмм или выбор из четырёх слов одного, относящегося к другой смысловой группе.

Было установлено, что простой и достаточно симметричный рисунок связей, характерный для состояния покоя, при умственной работе изменялся. Связи начинали сходиться к определённым областям коры, образуя как бы узлы или центры связей, названные фокусами взаимодействия. При этом топография фокусов взаимодействия оказалась специфичной для мыслительных операций разного знака. Так, при образном мышлении фокусы локализовались преимущественно в теменно-височных областях, а при абстрактно-вербальном мышлении – в лобных отделах коры. Пространственные задачи, включавшие элементы обоих видов мышления, характеризовались образованием фокусов на более ранних этапах в задних, а затем и в передних отделах коры [Сидорова, Костюнина, 1991; Иваницкий, Ильюченок, 1992; Николаев и др., 1996] (рис. 11.2).

Специализация полушарных функций как бы накладывается на описанные ранее закономерности. В исследованиях, в которых испытуемому давалось задание мысленно построить зрительный образ из ограниченного набора простых элементов, было показано, что у лиц с преобладанием первой сигнальной системы, по И. П. Павлову, фокусы взаимодействия локализовались преимущественно в правом, а у лиц с преобладанием второй, речевой системы – в левом полушарии. При этом на этапе нахождения образа фокусы были расположены в затылочных и височных (зона опознания) отделах полушарий, а на этапе конструирования образа – в лобной коре [Иваницкий и др., 1990]. Следует отметить, что нахождение решения при всех типах задач, даже если речевой ответ не требовался, сопровождалось (или определялось?) включением в функцию вербальной левой височной зоны.

Рис. 11.2. Корковые связи в диапазоне частот бета-ритма при двух мыслительных операциях. Вверху представлены примеры задач; слева – связи при задаче на пространственное мышление, которая заключалась в сравнении двух геометрических фигур, предъявляемых на экране монитора, с целью определения их идентичности или зеркальной симметрии, что решалось путём мысленной ротации; справа – связи при задаче на вербальное мышление, которая состояла в том, что из четырёх слов на экране монитора субъект должен был выбрать одно, относящееся к другой смысловой группе. На рисунке представлены статистически значимые связи при сравнении со зрительно-моторным контролем, включавшим предъявление изображений и двигательный ответ, но не требовавшим мыслительных операций. Толстые линии – связи на частоте 16–19 Гц., тонкие линии – связи на частоте 13–16 Гц. Шкала – время появления связи после предъявления задачи. Средние данные по группе из 43 человек

Обобщая эти данные, можно прийти к выводу о том, что важным признаком организации корковых связей при мышлении является их конвергенция к определённым центрам – фокусам взаимодействия. При этом связи, подходящие к фокусу, устанавливаются на разных частотах, собственно именно это обстоятельство и лежит в основе образования фокуса, так как связи на одной частоте образовывали бы однородную сеть, не имеющую центров. Можно предполагать, что каждая из связей приносит к центру из определённой области коры или подкорковых образований свою информацию. В фокусе эта информация может быть сопоставлена и перекомбинирована определённым образом. Основную функцию фокуса взаимодействия составляет, таким образом, информационный синтез, т.е. процесс, сходный с тем, который мы наблюдали в проекционной коре при возникновении ощущений.

Основное различие состоит в том, что место сенсорного сигнала здесь могла занять информация, хранящаяся в оперативной памяти (например, об условиях решаемой задачи), а ведущая роль в процессах информационного синтеза принадлежала не проекционной, как при возникновении ощущений, а ассоциативной коре. В фокусе оперативная информация сопоставлялась с информацией, извлекаемой из долговременной памяти, и сигналами, приходящими из мотивационных центров. Предполагается, что на основе происходящего в фокусе сопоставления и достигается конечная цель мыслительного процесса в виде нахождения решения. Субъективно все это переживается как процесс думания и нахождения ответа.

Гипотетическая структура фокуса взаимодействия состоит из групп нейронов с различными частотными характеристиками, настроенных на одинаковые с ними по частоте группы на периферии. Эти связи по своей природе должны быть двухсторонними, т.е. как прямыми, так и обратными: если две группы имеют одну частоту, то любая из них в равной степени способна и воспринимать, и передавать информацию связанной с ней группе (в зависимости от соотношения фаз колебаний). Одно кольцо при ощущении заменяется здесь, таким образом, как бы системой колец, замыкающихся на один центр.

Внутри фокуса группы нейронов должны быть объединены связями, образованными на ином принципе: так как они работают на разных частотах, принцип изолабильности здесь не применим. Очевидно, это должны быть жёсткие связи, основанные на структурных изменениях в синапсах. Данные связи эффективны в любой фазе цикла возбудимости нейрона или нейронного осциллятора, за исключением фазы абсолютной рефрактерности (рис. 11.3). Идея об обеспечении психической функции за счёт сочетания жёстких и гибких звеньев была впервые высказана Н.П. Бехтеревой [1980].

Изложенные представления о фокусах взаимодействия и их функциональном значении хорошо согласуются с данными А. Дамасио [Damasio, 1994], который считает, что в обеспечении высших психических функций ведущую роль играют так называемые зоны конвергенции, которые принимают и синтезируют информацию, поступающую из других отделов коры и подкорковых образований.

Все сказанное даёт возможность объединить данные, полученные при изучении механизмов восприятия и мышления, единым принципом информационного синтеза как мозговой основы возникновения нового качества в виде субъективных переживаний.

Поделитесь на страничке

Следующая глава >

Похожие главы из других книг

3.5. Механизмы памяти

Из книги Допинги в собаководстве автора Гурман Э Г

3.5. Механизмы памяти Поведение высших животных было бы невозможно без использования прошлого опыта, т.е. без сохранения информации о нем в нервной системе. Сенсорная память проявляется в удержании в нейроне следа от раздражения рецептора на очень короткое время — до 0,5 с.


Формы мышления

Из книги Основы зоопсихологии автора Фабри Курт Эрнестович

Формы мышления На основе многолетних экспериментальных исследований Ладыгина-Котс пришла к выводу, что мышление животных имеет всегда конкретный чувственно-двигательный характер, что это мышление в действии, причем эти действия являются всегда предметно-отнесенными.


ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ СНА

Из книги Основы нейрофизиологии автора Шульговский Валерий Викторович

ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ СНА Природа сна постоянно интересует врачей, ученых разных специальностей-биологов, психологов, философов, да и простых людей. Величайшие мыслители уже давно обсуждали эту проблему. Великий врач древности Гиппократ полагал, что сон возникает в


8.6.4. Механизмы динамики численности

Из книги Общая экология автора Чернова Нина Михайловна

8.6.4. Механизмы динамики численности Типы популяционной динамики численности наиболее хорошо изучены у лесных насекомых, на примере которых выявляется большое многообразие конкретных связей и особенностей видов, влияющих на плотность их популяций.В лесных сообществах


Инерция мышления

Из книги Сфинксы XX века автора Петров Рэм Викторович

Инерция мышления «Размышляя о возможном, люди пользуются примерами прошлого и предвосхищают будущее с воображением, занятым прошедшим. Этот путь рассуждений часто является ошибочным, так как реки, вытекающие из истоков природы, не всегда укладываются в старые


Создание орудий мышления

Из книги О начале человеческой истории автора Поршнев Борис Фёдорович

Создание орудий мышления Как нельзя голыми руками заниматься плотницким делом, так и мышление редко может осуществляться с помощью голого мозга Бо Дальбом, Ларс-Эрик Джанлерт. Компьютерное будущее (в печати). Перед каждым агентом стоит задача наилучшего использования


Глава 10 Генезис речи-мышления: суггестия и дипластия

Из книги Эмбрионы, гены и эволюция автора Рэфф Рудольф А

Глава 10 Генезис речи-мышления: суггестия и дипластия I. Начальное отношение и начальное общение людейКак условлено с первых глав, в тему этой книги входит только старт человеческой истории. Но не начальный этап истории и не начальные формы социума и этноса. Ни древнейшая


Механизмы гетерохронии у амфибий

Из книги Естественные технологии биологических систем автора Уголев Александр Михайлович

Механизмы гетерохронии у амфибий Гетерохронические изменения в развитии амфибий особенно хорошо поддаются экспериментальному исследованию, потому что такие изменения встречаются часто и их легко охарактеризовать по отношению к нормальным процессам метаморфоза у


2.5. Специализированные механизмы пищеварения

Из книги Мозг, разум и поведение автора Блум Флойд Э

2.5. Специализированные механизмы пищеварения Пищеварительные процессы можно классифицировать не только по механизмам (внеклеточное дистантное, внутриклеточное, мембранное), но и по источникам ферментов. В зависимости от этого критерия можно выделить три типа


Научное исследование мозга, мышления и поведения

Из книги Происхождение мозга автора Савельев Сергей Вячеславович

Научное исследование мозга, мышления и поведения Обширная область исследований, на данных которой базируется в основном эта книга, получила название нейронауки, т.е. науки о нервной системе. Этот термин был введен в конце 1960-х годов американским биологом Фрэнсисом


2. Клеточные механизмы мозга

Из книги Эволюция человека. Книга 2. Обезьяны, нейроны и душа автора Марков Александр Владимирович

2. Клеточные механизмы мозга Одной из самых популярных принадлежностей сегодняшних домашних компьютеров является прибор, издающий электронные звуки, которые напоминают человеческий голос. Подобные приспособления помогают укрепить мысль о том, что в один прекрасный


§ 15. Механизмы памяти

Из книги автора

§ 15. Механизмы памяти 1. Память — это функция нервных клеток. При синдроме Корсакова, рассеянном склерозе, ишемической болезни мозга, когда дегенерируют нейроны, память исчезает.2. Для способности запоминать надо иметь некоторое количество нейронов, по-видимому, немного


§ 17. Признаки мышления

Из книги автора

§ 17. Признаки мышления 1. Любые генетически детерминированные формы поведения не могут считаться мышлением. Такая детерминация может иметь как прямой генетический характер, так и косвенные формы. Генетически детерминированные формы поведения могут реализовываться


§ 18. Биологические проблемы мышления

Из книги автора

§ 18. Биологические проблемы мышления Обладатели крупного мозга становятся своеобразными заложниками его размеров. Нравится или не нравится животному, но в большом количестве нейрональных связей постоянно фиксируется повседневная информация о внешнем мире и


Немного о различиях мужского и женского мышления

Из книги автора

Немного о различиях мужского и женского мышления То, что мужчины и женщины думают и ведут себя по-разному, не является секретом ни для широкой публики, ни для ученых. В последнее время психологи все больше внимания уделяют поиску эволюционных корней этих различий. На эту