Дирижер: более детальный взгляд на лобные доли

6. Дирижер: более детальный взгляд на лобные доли

Новизна и лобные доли

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 ученых допускают, что больший объем нейронной ткани влечет 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. Ее 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 легкой 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.