И некоторых птиц.

Впервые зеркальные нейроны были обнаружены и описаны Джакомо Риззолатти , Лучано Фадига, Витторио Галлезе и Леонардо Фогасси в университете города Парма , Италия в экспериментах на макаках с введением микроэлектродов в зону F5 (лобная кора). Затем аналогичный тип нейронов был найден и в других областях коры - в ассоциативной теменной (нижняя теменная) и височной (верхняя височная) коре. В связи с этим популярна точка зрения, что активизация зеркальных нейронов происходит не за счёт какого-либо одного нейрона, а как синергетический результат работы нейронной сети.

У людей активность мозга, согласующаяся с поведением зеркальных нейронов, первоначально была обнаружена в лобной и теменной областях косвенными методами такими, как МРТ и электроэнцефалография (см. диаграмму мозга). В 2010 г. исследовательская группа М. Якобони и соавторов зарегистрировала внеклеточную активность 1000 нейронов лобной и височной коры. Часть этих нейронов отвечали, как и на совершение действия, так и на наблюдение за совершаемым действием.

Затраты на исследования в области зеркальных нейронов, по подсчетам журнала The Economist, ежегодно растут едва ли не в геометрической прогрессии, а самому направлению прочат роль одного из основных трендов в развитии науки в ближайшие годы.

Зеркальные нейроны отвечают за подражание.

Некоторые учёные называют их открытие самым главным событием в нейробиологии за последние десять лет. Одним из них является Вилайанур Рамачандран , который считает, что эти нейроны играют ключевую роль в процессах имитации и обучении языку. Тем не менее, несмотря на их чрезвычайную популярность, на сегодняшний день не было предложено достойной вычислительной модели для описания того, как функционирование зеркальных нейронов воплощает когнитивные функции такие, как имитация .

Функция, которую выполняют зеркальные нейроны, до конца неясна и является предметом научных споров. Эти нейроны могут быть задействованы в эмпатии , в понимании действий других людей и в изучении новых навыков путём имитации. Некоторые исследователи утверждают, что зеркальные нейроны могут строить модель наблюдаемых событий и действий, в то время как другие относят их функции к навыкам, связанным с речью. Также была выдвинута точка зрения, что проблемы их функционирования могут лежать в основе некоторых психических заболеваний, в частности аутизма . Однако, связь между дисфункцией зеркальных нейронов и аутизмом остается предметом споров, и непохоже на то, что зеркальные нейроны связаны с некоторыми главными симптомами аутизма.

См. также

Примечания

Литература

• Бауэр И. Почему я чувствую, что чувствуешь ты. Интуитивная коммуникация и секрет зеркальных нейронов.- СПб: Изд-во Вернера Регена, 2009 ISBN 978-5-903070-20-6

• Марко Якобони . Отражаясь в людях. Почему мы понимаем друг друга.- Юнайтед Пресс, 2011 ISBN 978-5-4295-0002-7

• Gallese V., Fadiga L., Fogassi L., Rizzolatti G. Action recognition in the premotor cortex. Brain, 119 (1996), 593-609.
• Giacomo Rizzolatti, Leonardo Fogassi, Vittorio Gallese: Mirrors in the Mind. Scientific American Band 295, Nr. 5, November 2006, S. 30-37

Ссылки

• У певчих птиц обнаружены «зеркальные» нейроны . Газета.ру, 17 января 2008 г.
• Нейроны Зазеркалья . Вокруг света, 05 октября 2007 г.
• В. Косоногов Зеркальные нейроны: краткий научный обзор, Ростов-на-Дону, 2009
• Зеркальные нейроны // Лекция Ольги Сварник в проекте ПостНаука (03.10.2012)

Wikimedia Foundation . 2010 .

Смотреть что такое "Зеркальные нейроны" в других словарях:

- (ToM) состоит в том, чтобы: объяснять ментальные состояния убеждения, цели, страсти, симуляции, знания и пр. самому себе и другим, понимать, что те убеждения, страсти и цели, которые имеют другие, отличаются от наших собственных. Термин Theory of … Википедия

- (Оригинальный англоязычный термин Theory of mind (ToM). В литературе можно встретить другие варианты перевода этого термина: теория намерений, теория сознания и пр.) Модель психического система репрезентаций психических феноменов… … Википедия

- (Оригинальный англоязычный термин «Theory of Mind» (ToM). В литературе можно встретить и другие варианты перевода этого термина, например: теория намерений, теория сознания и пр. В фильмах BBC встречается как «теория разума») система… … Википедия

Вилейанур С. Рамачандран англ. Vilayanur S. Ramachandran … Википедия

У этого термина существуют и другие значения, см. Нейрон (значения). Не следует путать с нейтроном. Пирамидный нейрон коры головного мозга мыши, экспрессивный зеленый флуоресцентный белок (GFP) Нейрон (от … Википедия

Джакомо Риззолатти англ. Giacomo Rizzolatti Дата рождения: 1930 год(1930) Место рождения: Киев Страна … Википедия

Марко Якобони (Marco Iacoboni) (род. 13 марта 1960, Рим) итальянский нейробиолог, работающий в США. Профессор психиатрии и неврологии, MD, PhD, директор Лаборатории транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС) в исследовательском Центре по… … Википедия

В Викисловаре есть статья «эмпатия» Эта статья об узком научном понятии. О более ши … Википедия

Эмпатия способность поставить себя на место другого человека (или предмета), способность к сопереживанию. Эмпатия также включает способность точно определить эмоциональное состояние другого человека на основе мимических реакций, поступков, жестов … Википедия

В экспериментах на макаках с введением микроэлектродов в зону F5 (лобная кора). Затем аналогичный тип нейронов был найден и в других областях коры - в ассоциативной теменной (нижняя теменная) и височной (верхняя височная) коре. В связи с этим популярна точка зрения, что активизация зеркальных нейронов происходит не за счёт какого-либо одного нейрона, а как синергетический результат работы нейронной сети.

У людей активность мозга, согласующаяся с поведением зеркальных нейронов, первоначально была обнаружена в лобной и теменной областях косвенными методами, такими как МРТ и электроэнцефалография (см. диаграмму мозга). В 2010 г. исследовательская группа М. Якобони и соавторов зарегистрировала внеклеточную активность 1000 нейронов лобной и височной коры. Часть этих нейронов отвечали как на совершение действия, так и на наблюдение за совершаемым действием.

Затраты на исследования в области зеркальных нейронов, по подсчетам журнала The Economist, ежегодно растут едва ли не в геометрической прогрессии, а самому направлению прочат роль одного из основных трендов в развитии науки в ближайшие годы.

Зеркальные нейроны отвечают за подражание.

Некоторые учёные называют их открытие самым главным событием в нейробиологии за последние десять лет. Одним из них является Вилайанур Рамачандран , который считает, что эти нейроны играют ключевую роль в процессах имитации и обучении языку. Тем не менее, несмотря на их чрезвычайную популярность, на сегодняшний день не было предложено достойной вычислительной модели для описания того, как функционирование зеркальных нейронов воплощает такие когнитивные функции, как имитация .

Функция, которую выполняют зеркальные нейроны, до конца не ясна и является предметом научных споров. Эти нейроны могут быть задействованы в эмпатии , в понимании действий других людей и в освоении новых навыков путём имитации. Некоторые исследователи утверждают, что зеркальные нейроны могут строить модель наблюдаемых событий и действий, в то время как другие относят их функции к освоению навыков, связанных с речью. Также существует точка зрения, что нарушения их функционирования могут лежать в основе некоторых психических заболеваний, в частности аутизма . Однако связь между дисфункцией зеркальных нейронов и аутизмом остается предметом споров, и не похоже на то, что зеркальные нейроны связаны с некоторыми главными симптомами аутизма.

Михаил Вартбург
Зеркальные нейроны

„Человек один не может“ - заклинал в предсмертном полузабытьи любимый герой Хемингуэя.
„Не может, не может“ - вторят ему культурологи, социологи, психологи, нейрофизиологи. И вот - удивительная серия экспериментов по изучению так называемой зеркальной рефлексии.
В „Главной теме“ этого номера рассказывается о рефлексии коммуникаций и взаимопонимания на уровне стран, народов, обширных групп людей. В экспериментах, о которых пойдёт речь ниже, исследуются явления рефлексии на уровне групп нейронов и локальных зон в коре головного мозга высших млекопитающих.
Примечательно вот что: хотя действие и начинается с нейронов, заканчивается оно выходом на проблему зарождения речи у человека, затрагивая попутно весьма популярную в своё время и остро дискуссионную „теорию жеста“ - связи первоначальных звуковых высказываний с жестами. Речь - это та самая особая способность нашего вида, которая порождает его поистине необъятные коммуникативные возможности. И которая делает возможным эффективное решение проблем и конфликтов в пространстве рефлексивных отношений.
С рефлексии (нейронной) начинаем - рефлексией (общечеловеческой) кончаем.

Кому не случалось наблюдать, как другой человек пытается повернуть неподатливую гайку или продеть нитку в неухватное ушко иглы? И кто при этом не испытывал странное ощущение в мышцах - будто они напрягаются в попытке повторить движения этого человека, как бы стараясь ему помочь? Что же это в нас так внимательно следит за этими движениями и так точно, хотя и мысленно, воспроизводит их?

Вопрос этот, давно интересовавший многих нейробиологов, недавно получил неожиданное решение, которое, в свою очередь, породило целый спектр новых вопросов и привело к появлению любопытных и интригующих гипотез. Оказалось, что всему виной особые нейроны, которые, в силу специфики своего действия, получили название „зеркальных“.

Эти нейроны были впервые обнаружены итальянскими учёными Галлезе, Риццолатти и другими из Пармского университета. В начале 1990-х годов они начали изучать мозг мартышек. Вживляя в него электроды, они изучали активность нейронов в одной определённой зоне обезьяньего мозга - зоне Ф5. У человека ей соответствует зона Брока в левом полушарии, связанная, как сегодня считается, с процессом речи. Зона Ф5 у мартышек расположена в той части коры, которая заведует обдумыванием и осуществлением движений, и нейроны в зоне Ф5 становятся активными („выстреливают“ сигналы), когда обезьяна выполняет какие-либо целенаправленные моторные действия.

И вот, показывая мартышкам, что они должны сделать, экспериментаторы неожиданно обнаружили, что нейроны зоны Ф5 выстреливают так, как если бы обезьяны сами выполняли те действия, которые у них на глазах производил человек. Если же предметы, с которыми это действие нужно было совершить, просто лежали на земле, нейроны Ф5 оставались пассивны. Иначе говоря, они реагировали только на показ, причём реагировали, как зеркало, - мысленно повторяя наблюдаемое действие. Поэтому исследователи и назвали их „зеркальными нейронами“.

Тот факт, что зеркальные нейроны именно „повторяли“ наблюдаемое действие, а не просто возбуждались при его наблюдении, подтвердился, когда экспериментаторы поощряли обезьян проделать то же действие своими руками. Оказалось, что при этом возбуждаются в точности те же нейроны, что при показе, и характер выстреливания сигналов тоже такой же. С другой стороны, зеркальные нейроны оказались весьма избирательными. Каждая их группа реагировала на какое-то определённое действие (и не реагировала даже на чуть-чуть отличные), причём реагировала строго определённым образом. Всё это усиливало впечатление, что зеркальные нейроны - именно зеркальны: с их помощью мозг обезьян как бы постигал мозг экспериментаторов в его внешних проявлениях, в физических действиях.

Примерно то же происходит, видимо, в мозгу собаки, когда она бросается на человека, когда он ещё только задумал сделать угрожающее движение. Этот феномен обычно объясняют тем, что собака видит те, едва заметные, самим человеком ещё даже неосознаваемые изменения в стойке корпуса, положении рук и ног и т.п., которые мозг уже приказал телу произвести для подготовки к самому угрожающему движению. Но как она знает, что эти микроскопические изменения действительно возвещают угрозу? Возможно, и здесь собачьи нейроны, мысленно воспроизводя увиденные неприметные движения человека, создают в теле собаки напряжения, свойственные ей, когда она нападает сама. Иными словами, мозг собаки „читает“ мозг человека.

Открытие зеркальных нейронов неожиданно вывело итальянских исследователей напрямую к давней загадке - могут ли животные понимать себе подобных, и если да, то каким способом. Известно, что матери-бабуинихи зачастую не откликаются на призывы своих заблудившихся в лесу детёнышей. Экспериментаторы, обнаружившие этот факт, объяснили его тем, что бабуины не способны понять, что поведение им подобных подобно их собственному поведению. Не видя детёнышей, они не понимают, что значат их крики.

Учёные видят в этом одно из проявлений общей проблемы, которую можно определить как проблему „чтения“ другого мозга. Несомненно, даже обезьяны в какой-то степени способны на такое „чтение“ - во всяком случае, когда видят себе подобных перед собой. Описанные выше опыты итальянских учёных свидетельствуют, что обезьяны способны отчасти „читать“ даже мозг человека. Люди наверняка наделены такой способностью - каждый из нас может привести множество соответствующих примеров. Но учёные не могут придти к согласию относительно того, как происходит такое „чтение“. Одни считают, что оно осуществляется с помощью „теории другого“: наш мозг, накапливая жизненный опыт и обобщая его с помощью разумных гипотез, постепенно создаёт у себя своего рода „модель“ того, как действует другой человек в тех или иных обстоятельствах, чего следует от него ожидать. По иной теории, „чтение“ другого происходит с помощью своеобразной имитации: мы как бы ставим себя на место другого и мысленно имитируем то, что он должен думать, чувствовать и делать.

Открытие зеркальных нейронов не только выводит на эту фундаментальную проблему, но и склоняет отдать предпочтение тому её решению, которое объясняет феномен „чтения другого“ с помощью имитации. (Это, кстати, подкрепляет позицию тех учёных, которые считают, что процессы имитации играют важнейшую роль не только в культурной, но и в биологической эволюции.) Но поначалу зеркальные нейроны были обнаружены только у обезьян. Имеются ли они и у людей? Проверить это с помощью вживления электродов в человеческий мозг, разумеется, нельзя - люди не обезьяны. Но косвенные эксперименты, проведённые Лучано Фадиджо, показали, что при наблюдении каких-то определённых движений соответствующие мышцы подопытных людей непроизвольно сжимались так, словно они сами готовились произвести такие движения. А затем Риццолати и Графтон применили для наблюдения активности нейронов недавно разработанные методы прямой визуализации мозга. Оказалось, что и у людей имеется нечто вроде зеркальных нейронов, причём сосредоточены они в области Брока - той самой, если помните, которая соответствует зоне Ф5 у обезьян.

Значение этого открытия тем более существенно, что область Брока, как уже сказано, связана с речью. Исходя из этого, итальянские исследователи выдвинули дерзкое предположение, что именно зеркальные нейроны были главным фактором появления речи у людей. По их мнению, эти нейроны стали первым мостиком между людьми.

Это могло произойти следующим образом. Наблюдая действия другого человека, первобытный охотник, точно так же, как и мы сегодня, мысленно воспроизводил эти действия с помощью зеркальных нейронов. Одновременно эти нейроны отдавали его собственным мышцам приказ совершать те же действия. Мышцы напрягались соответствующим образом, но сами действия не совершались - их подавляли сильные запрещающие импульсы, обычно подаваемые в таких случаях спинным мозгом. Иногда, однако, напряжение преодолевало запрет и прорывалось в непроизвольном и коротком „подражательном“ действии. Такое действие, по мнению итальянских учёных, было зародышем жеста, дававшего возможность другому увидеть, что его „поняли“. Иными словами, это был зародыш коммуникации. На следующем этапе из таких жестов родилась и собственно речь, управление которой, как прежде - управление жестами, сконцентрировалось в том участке, где у людей сосредоточены зеркальные нейроны - в участке Брока.

Впрочем, в последние месяцы группа Галлезе как будто бы обнаружила присутствие зеркальных нейронов и в некоторых других областях человеческого мозга, связанных уже не с моторикой, а с ощущениями. И это подвигнуло итальянских исследователей на ещё более масштабную гипотезу, согласно которой зеркальные нейроны и осуществляемая ими имитация того, что происходит в мозгу другого человека, могут объяснить и такие явления, как сочувствие к другому человеку, сострадание, а также эмпатия, или „чтение“ чувств другого человека. Гипотеза увлекательная и интригующая, но её ещё нужно подтвердить, прежде чем обсуждать.

Зеркальные нейроны - суперклетки или раздутый концепт?

Я уже писал , что зеркальные нейроны - самый растиражированный концепт в неврологии. Обнаруженные итальянскими исследователями в экспериментах над обезьянами в 1990-е годы, эти клетки мозга, участвующие в процессе контроля движений, по принципу зеркала активируются также и при наблюдении за движениями кого-то другого. Новое исследование , недавно появившееся в открытом доступе, в спокойном и взвешенном тоне добавляет несколько штрихов к тому, что мы знаем об этих удивительных клетках на сегодняшний день.

Но сначала немного о том, откуда такой ажиотаж вокруг зеркальных нейронов. Невролог В.С. Рамачандран считает , что эти клетки сформировали нашу цивилизацию; в сущности, по его словам, именно они лежат в основе всего человеческого, поскольку отвечают за эмпатию, речь и появление человеческой культуры, в том числе распространение огня и орудий труда. По мнению Рамачандрана, следствием неправильной работы зеркальных нейронов является аутизм. (Отметим в скобках, что подробное исследование , проведенное в этом году, не нашло убедительных доказательств его мнения по поводу аутизма. А другие эксперты развенчали теорию Рамачандрана о том, что зеркальные нейроны неразрывно связаны с зарождением культуры: активность этих клеток можно изменить при помощи простых тренировочных заданий, и это доказывает, что зеркальные нейроны с тем же успехом формируются под влиянием культуры, как и оказывают влияние на нее.)

Чтобы представить себе объемы этой неврологической чуши, попробуйте забить «зеркальные нейроны» в поиск на сайте Daily Mail. Скажем, в этом году издание опубликовало о том, что самые популярные романтические фильмы популярны потому, что они активируют наши зеркальные нейроны. А в другой статье говорится, что только благодаря зеркальным нейронам состояние пациентов больниц улучшается, когда их навещают. На самом деле ни за одним из этих утверждений не стоит никакого научного доказательства, и каждое из них - это пример крайнего упрощения.

Быстрый поиск по твиттеру тоже может продемонстрировать, как глубоко в общественном сознании укоренилось представление о всесильных эмпатических зеркальных нейронах. «Зеркальные нейроны ответственны за то, что мы морщимся, когда видим чужую боль!» – с обманчивой уверенностью сообщает своим 398 тысячам фолловеров твиттер WoWFactz не далее как в этом месяце. « Зеркальные нейроны настолько сильны, что мы можем «отразить» даже намерения друг друга!» – заявляет автор книг по самосовершенствованию, доктор Кэролайн Лиф, в твите, отправленном несколько недель назад.

На самом же деле мы пока не располагаем исследованиями, доказывающими, что зеркальные нейроны необходимы для эмпатии, – и есть основания предполагать, что эмпатия вполне возможна и без них.

Многие пациенты с повреждениями мозга, которые больше не могут говорить, тем не менее, все еще способны понимать чужую речь, а те, кто потерял способность выражать собственные эмоции, по-прежнему воспринимают чужие.

И вот недавно два лондонских невролога опубликовали в респектабельном журнале Current Biology вступительную статью под названием «Что мы знаем сегодня о зеркальных нейронах ». Нездоровому ажиотажу, который обычно окружает зеркальные нейроны, Джеймс Килнер и Роджер Лемон из Лондонского университетского колледжа противопоставляют взвешенный и объективный взгляд на существующую литературу по этому вопросу.

Они признают, что объяснить активность зеркальных нейронов в человеческом мозгу с использованием технологий нейровизуализации достаточно сложно. Поэтому они сосредотачиваются на 25 работах, основанных на анализе прямых записей активности отдельных клеток мозга у обезьян. Эти исследования обнаружили двигательные клетки со свойствами, похожими на зеркальные, в лобных долях мозга, ответственных за контроль движения (в т. н. премоторной области коры головного мозга и прецентральной извилине), а также в теменной доле, около макушки.

Так, некоторые двигательные клетки демонстрируют зеркальный ответ только в том случае, когда обезьяна видит перед собой живое существо; другие реагируют и на движение, записанное на видео. Одни зеркальные нейроны капризны: они реагируют только на специфические движения; другие отвечают на движения гораздо более широкого круга. Есть даже такие, которые «включаются» в ответ на звук какого-нибудь особого движения. А еще один тип клеток демонстрирует зеркальное подавление: во время наблюдения за движением их активность снижается. Еще одно исследование, проведенное на обезьянах, выявило нейроны, чувствительные к прикосновению: они возбуждаются, когда обезьяна видит прикосновение к тому же месту у другого животного (эти нейроны Рамачандран называет «клетками Ганди», так как, по его мнению, они уничтожают границы между человеческими существами).

Важно, что Килнер и Лемон останавливаются на данных, которые показывают, как активность зеркальных нейронов у обезьян варьируется в зависимости от угла наблюдения, от возможности получить награду вследствие наблюдаемого движения и и от цели этого движения (например, не направлено ли оно на то, чтобы схватить некоторый объект и съесть его). Эти подробности значимы, поскольку показывают, что активность зеркальных нейронов вызывается не только привходящей сенсорной информацией, но и заключениями, сформированными где-то в других областях мозга и касающимися смысла наблюдаемых явлений. Отмечается это не для того, чтобы преуменьшить восхищение перед работой зеркальных нейронов, а чтобы показать, что они находятся не в начале причинной цепочки – скорее, они встроены в сложную систему мозговой активности.

Наконец, важно, что Килнер и Лемон подвели краткий итог того, в каком состоянии сейчас находится разработка вопроса о функциональности зеркальных нейронов у людей.

Метод записи деятельности отдельных клеток мозга, использовавшийся при экспериментах с обезьянами, неприменим на людях – кроме исключительных случаев, вроде необходимых операций на мозге. Единственное исследование подобного рода, опубликованное на настоящий момент, обнаруживает существование зеркальных нейронов во фронтальной коре и в височной доле человеческого мозга.

Нейровизуальные исследования, проведенные на людях, тоже указывают на существование чего-то похожего на зеркальную активность во многих из тех зон мозга, где подобная активность была обнаружена у обезьян. Тем не менее, эти исследования были посвящены только наблюдению за действиями, а значит, не могут показать, задействованы ли одни и те же зоны мозга при действии и наблюдении за действием.

Другие нейровизуальные исследования базировались на принципе адаптации (чем больше нейроны задействуются, тем меньше они возбудимы). Если некоторая зона мозга обладает зеркальными свойствами, признаки утомления в ней должны проявляться как после действия, так и после наблюдения за ним. Фактически же результаты двух из пяти адаптационных исследований неоднозначны, и существование зеркальных свойств остается недоказанным. Возможно, это потому, что зеркальные нейроны вообще не приспосабливаются, - но это еще нужно уточнить.

Джеймсу Килнеру и Рождеру Лемону можно только поаплодировать за их долгожданный обзор.

А еще - что существует множество типов зеркальных нейронов. И что нам все еще нужно доказать, существуют ли они у людей, и если да, то похожи ли они на обезьяньи. Что же до функциональной значимости этих клеток… Не дайте себя одурачить: здесь путь к пониманию только начался.

(Visited 2 262 times, 1 visits today)

Ажиотаж по поводу зеркальных нейронов, конечно, уже не такой сильный как был, и именно поэтому мы решили поразбираться в этой теме спокойно, без лишней шумихи. Зеркальными нейронами объясняли все: от воздействия медитации на людей до сложных бизнес-процессов. Как обстоят дела на самом деле и можно ли использовать зеркальные нейроны в своих целях?

Что это такое

Рассказываем с самого начала. Открытие принадлежит группе итальянских ученых во главе с Джакомо Риццолатти. В 1993 году они обнаружили странную активность мозга у макак (которым засунули электроды в голову). Некоторые зоны теменной, лобной и височной областей начали вытворять нечто, что до сих пор ученые мужи никогда не видели.

А именно: одинаково реагировали на действие и на наблюдение за таким же действием. Берет обезьянка орех, и какая-то область активизируется. Смотрит, как орех берет экспериментатор – происходит точно то же самое.

Риццолатти назвал обнаруженные группы нейронов зеркальными, написал статью и тут же отправил в авторитетный журнал, но ему сказали, что открытие так себе, и публиковать не стали. Но ученый был уверен в успехе и не отступил. В итоге его открытие увидело свет в 1996 году в не менее серьезном журнале. И ой, что тут началось!

Судьба открытия

Мозг и сознание вообще находятся за гранью нашего понимания. И когда появляются такие значимые теории, их упорно притягивают за уши к любым явлениям. С обывательской точки зрения зеркальными нейронами можно объяснить множество процессов, но проблема в том, что существование этих нейронов у человека не доказано.

Да, наш мозг очень похож на мозг приматов, и с помощью МРТ и ЭЭГ (электроэнцефалограммы) можно засечь активность тех самых областей в подобных экспериментах. Но даже эти функциональные исследования подтверждают теорию лишь косвенно.

Приведем простой пример: человеку делают ультразвуковое исследование брюшной полости и находят какое-то образование в печени. Врач может сказать, ткань в нем или жидкость, отграничено ли оно капсулой, назвать размеры, но он не поставит точный диагноз – его мы узнаем только при пункции (если отщипнем кусочек и рассмотри его под микроскопом).

То же самое с МРТ и ЭЭГ: активность есть, но она может идти от других нейронов. Чтобы узнать, являются ли они зеркальными, нужно сделать то же самое, что профессор Риццолатти – поместить электроды в мозг живого человека.

Еще одно доказательство

И в 2010 году американские ученые сделали это. Они поместили электроды в кору лобных и височных долей людям с эпилепсией, чтобы определить эпилептический очаг и в дальнейшем удалить его. И заодно провели эксперименты, которые бы подтвердили или опровергли наличие зеркальных нейронов у человека.

Так, ученые заметили активность одних и тех же групп нейронов как во время хватательных движений и гримасничанья, так и во время наблюдения за теми же действиями со стороны. Все обрадовались и заявили, что да, нейроны таки есть.

Однако открытие американцам не засчитали. Во-первых, сказали независимые эксперты, 21 человек – это вообще-то мало для подобных выводов. А во-вторых, добили они, вы поместили электроды не в те зоны коры, где у макак находятся зеркальные нейроны, а в те, которые отвечают за память. И есть подозрение, что нейроны ведут себя так, потому что реагируют на воспоминание, а не на действие.

Поэтому мы все по-прежнему ждем доказательств. Ведь все теории и эксперименты вокруг зеркальных нейронов объясняют многие вещи в нас самих. И помогают как в повседневном поведении, так и в бизнесе.

Области применения

Зеркальные нейроны могут объяснить развитие речи, обучение младенцев поведению и разные неврологические и психиатрические заболевания.

Давайте подробно рассмотрим то, что можно использовать в нашей сфере.

1. Эмпатия

На вечеринке вы подходите к смеющейся группе людей и начинаете улыбаться еще до того, как услышите очередную шутку. Или близкий человек рассказывает вам о своей беде. Как вы будете чувствовать себя? Способность понимать эмоциональное состояние другого ученые тоже объясняют зеркальными нейронами.

Когда мы наблюдаем за человеком, нейроны отражают в том числе и его состояние - так мы понимаем, что он чувствует, и фактически ощущаем то же самое.

2. Немедленное понимание

Человек смотрит на вещь, и мы тут же понимаем его намерения. При этом нам не нужна никакая логическая цепочка, мы осознаем все мгновенно. Например, во время обеда кто-то смотрит на чашку, и мы уже знаем, что он будет делать: выпьет содержимое или вымоет ее.

4. Эффект толпы

По сути, то же подражание, но немного иначе. Это часто бывает: в моду входит совершенно кошмарная вещь, которую вы ни при каких обстоятельствах не надели бы на себя. Но вот она попадается вам на глаза все чаще, и вы уже не относитесь к ней так категорично. А спустя какое-то время обнаруживаете себя примеряющим угги в магазине.

Продажи многих гигантов рынка теперь не выглядят такими уж ошеломляющими? В том смысле, что даже если у компании случается провал (айфон Х в минус ноль, привет!), их продукцию все равно продолжают покупать.

5. Слух и обоняние

Зеркальные нейроны реагируют не только на визуальные раздражители. Например, макака разворачивает орех из шуршащей упаковки, а потом слышит, как кто-то делает то же самое. В обоих случаях активна определенная зона коры головного мозга. То же происходит и с нашим носом.

Вы наверняка читали не одну статью о том, как ненавязчивые приятные мелодии и вкусные запахи в торговых центрах влияют на решение посетителей что-то купить.

Американский психиатр Алан Хирш с помощью эксперимента доказал, что определенные запахи могут значительно поднять уровень продаж: в продуктовом отделе это запах свежего огурца, в магазинах одежды - мята и лаванда, а в автосалонах пользуются целыми композициями (центральное место в них занимают аромат кожи и сигар).

Опасно! Когда зеркальные нейроны не работают

Отвлечемся. Если у вас есть обычный карандаш, пять минут свободного времени и еще один человек, можно провести занимательный эксперимент. Его придумала Пола Ниденталь из лаборатории эмоций Висконсинского университета (представляете, есть и такая). Итак:

• Вы садитесь друг напротив друга.
• Один из вас зажимает карандаш в зубах.
• А второй рассказывает какую-нибудь эмоциональную историю.
• Поменяйтесь ролями и сравните результаты.

Проанализируйте, что вы чувствовали. Обычно пары рассказывают о своем опыте одно и то же: те, кто слушал, поначалу не могли сосредоточиться на повествовании – отвлекал карандаш. Но и потом, когда они забывали о нем, вникнуть в смысл было все так же сложно. Почему?

Работники лаборатории эмоций говорят, что все дело в мимических мышцах: когда они не могут двигаться, сигналы не поступают к зеркальным нейронам, мы не можем реагировать на эмоции других людей и хуже их понимаем.

Это подтверждают люди с синдромом Мебиуса - врожденным параличом лицевых нервов. Они отмечают, что практически не понимают чужие эмоции.

К тому же выводу пришли итальянские ученые в 2016 году после собственного эксперимента. Они выяснили, что людям с инъекцией ботокса становится сложнее различать чувства и эмоции других.

Выводы

Пока у человечества недостаточно сведений о зеркальных нейронах. Возможно, все то, что сейчас о них пишут, объясняется как-то иначе. Или наоборот: зеркальные нейроны рулят всеми нашими эмоциями и поступками и вообще управляют сознанием - как знать.

В любом случае, все теории, описанные в этой статье, работают (даже если их можно объяснить по-другому). Вы ведь и сами замечали, правда? Нам не обязательно понимать все возможности нашего организма до конца, чтобы прийти к успеху. Поэтому верьте в себя, пробуйте новое и двигайтесь к своей цели - все получится!

Посмотрите на папу, попросите его смотреть вам в лицо и начните сладко зевать. Не обязательно зевать по-настоящему. Можно просто начать приговаривать «зевать, зевать, зевать». Эффект будет одинаков: папа тоже зазевает. Почему так происходит? Учёные бы долго ломали голову над этим вопросом, если бы в 1996 году с итальянским учёным Джакомо Ризолатти не произошёл очень занятный случай.

Джакомо исследовал мозг подопытной макаки: он искал такие клетки мозга (нейроны), которые активируются, когда обезьяна ест изюм. Поиски затянулись до вечера. Наконец эти нейроны были обнаружены. Они давали электрические сигналы всякий раз, когда макака подносила изюм ко рту. Время было позднее, Джакомо был усталым, голодным и решил сам съесть пару изюминок. Он взял изюминку и поднёс её к своим губам на глазах у макаки. Вдруг её нейроны дали очень мощный электрический ответ. Они активировались, как если бы это сама макака ела изюм.

Джакомо понял, что нашёл такие особые клетки, которые сигналят в двух случаях: 1) когда сама макака ест изюм, и 2) когда она видит, как кто-то другой ест её изюм. Он назвал эти клетки зеркальными нейронами , потому что они как бы «отражают» чужое поведение у нас в голове. Позже зеркальные нейроны были найдены у других обезьян, у некоторых птиц и, конечно, у людей. Но зачем же нужны эти странные клетки?

Французские учёные решили ответить на этот вопрос. Они поделили испытуемых на две группы. У первой группы вызывали настоящие эмоции при помощи разных запахов (приятных и гадких). При этом фотографировали их. А испытуемым второй группы показывали только фотографии лиц первой группы (без запахов). Что же оказалось? У испытуемых второй группы активировались те же зоны в мозге, что и у испытуемых первой группы. Иными словами, если человек видел фотографию счастливого человека, его мозг «радовался», а если люди видели «кислую мину», то сами чувствовали отвращение.

Поэтому если нас окружают умные и счастливые люди, мы сами тоже будем становиться счастливее и умнее. А если с нами рядом злые, ворчливые, грубые люди, наш характер может здорово испортиться.

Зеркальные нейроны помогают нам определять не только эмоции других людей. Вот как Ризолатти объясняет своё открытие: «Представим, что человек напротив нас подносит ко рту стакан с водой. Как наш мозг понимает, что он делает? Мозг мог бы сопоставить образы человека и стакана с тем, что хранится в памяти, подумать, вспомнить законы физики и сделать какое-нибудь предположение. Но оказывается, нашему мозгу гораздо проще понять, что делает другой человек, мысленно повторив его действие. Этим и занимаются зеркальные нейроны». Получается, что зеркальные нейроны позволяют нам прочувствовать то, что происходит с другими, так, как будто бы мы совершали это действие сами. Поэтому нам так нравится смотреть фильмы, спортивные передачи, балет. Всякий раз, когда мы смотрим кино, какая-то часть мозга заставляет нас чувствовать, что это мы только что 10 раз повернулись на пуантах, это мы прибежали к финишу первыми, это мы победили злодея и спасли красавицу от страшной смерти. Учёные установили это следующим образом. Они повесили на людей, которые смотрели телевизор, специальные датчики. Оказалось, что когда люди смотрели забег лыжников, активировались мышцы на их ногах. Когда смотрели бокс - у них напрягались мускулы рук и сжимались кулаки.

Но и это ещё далеко не всё, что могут наши зеркальные нейроны. Оказывается, они помогают нам быстро обучаться чему-нибудь новому, даже если мы ещё ничего не понимаем. Ведь учиться путём проб и ошибок очень долго и иногда даже опасно. А благодаря зеркальным нейронам нам очень просто подражать: мы это делаем, не задумываясь, как бы автоматически. Поэтому дети обожают повторять за кем-нибудь большим и умным (например, за папой). Можно повторять друг за дружкой. Например, если Петька Иванов вдруг начнёт замачивать хлеб в компоте или размазывать пластилин по обоям, к нему тут же радостно присоединятся его товарищи. Не только дети, но и взрослые постоянно подражают друг другу: например, любимым актёрам кино, начальникам.

Конечно, некоторые животные тоже могут подражать (например, говорящие попугаи или человекообразные обезьяны). Но люди это делают чаще и охотнее. Это подтвердил Дерек Лион в своём замечательном эксперименте. Дерек показал, как открывать ящик с конфетами, шимпанзятам и маленьким детям (3–5 лет). Кроме нужных действий, которые приводят к открытию ящика, Дерек совершал кучу «лишних» действий. Потом Дерек оставлял ящик испытуемым, а сам уходил из комнаты и начинал подглядывать. Оказалось, что шимпанзята постепенно переставали делать «лишние» действия и совершали только то, что нужно для получения конфет. А вот человеческие дети с радостью воспроизводили и нужные, и ненужные действия.

Учёные считают, что наша склонность копировать «бессмысленные» действия не так уж бессмысленна в масштабе истории человечества: благодаря этому люди смогли передать опыт далёких предков последующим поколениям. Так стали передаваться от человека к человеку элементы культуры: праздничные песни и танцы, молитвы, мистические ритуалы, полезные навыки. Поэтому получается, что маленькие зеркальные нейроны - это основа нашей великой культуры!

Художник Анна Горлач

7 октября

Редакция: Михаил Гусев, Елена Бреславец

Четверть века назад в маленьком итальянском городке Парма было сделано большое открытие, проливающие свет на то, как люди понимают друг друга. Вопрос понимания не раз поднимался в рамках философии, психологии и социологии, но событие, произошедшее 1992 году, позволило рассматривать этот феномен как нейрофизиологический механизм.

Именно в этом году группа ученых во главе с Джакомо Риццолатти впервые опубликовала данные об особой группе мотонейронов. Выявленные у обезьяны клетки проявляли активность не только во время выполнения какой-либо манипуляции животным, но и при наблюдении аналогичного действия, как бы отражая деятельность другого индивида. За свою неординарность такие нейроны получили весьма поэтическое имя — зеркальные нейроны (а их совокупность была названа системой зеркальных нейронов, СЗН).

От обезьяны...

Во время первых исследований, проводимых Риццолатти и его коллегами, зеркальные нейроны были выявлены инвазивным методом у макак в зоне F5 прецентральной коры, а позже — в коре нижней париетальной дольки. Во время экспериментов фиксировалась активность коры животного при выполнении действия (например, обезьяна брала кусочек еды в лапу) и при его наблюдении (исследователь выполнял аналогичное действие, в то время, как обезьяна наблюдала за этим.)

Помимо самой активности нейронов была выявлена еще одна особенность, позволившая разделить эти клетки на две группы: «строго соответствующие» и «в общем соответствующие». Зеркальные нейроны, имеющие строгое соответствие, были активны как в моменты наблюдения животным действия, так и во время выполнения действий, строго идентичных наблюдаемому. Клетки, соответствующие в общем — демонстрировали активность во время наблюдения действия, которое не было идентичным выполненному, но имело такую же цель (например, обезьяна взяла еду всей левой лапой, в то время как исследователь — лишь двумя пальцами правой руки).

В последующих исследованиях итальянские ученые пытались установить, какова же функция этих нейронов. Но прежде, чем перейти к этому вопросу, необходимо разграничить такие близкие понятия, как движение, моторный акт и деятельность. Под движением понимают простое перемещение частей тела, которое не имеет цели (например, взять в ладонь пищу). Серия последовательных движений, направленная на выполнение цели составляет моторный акт (найти взглядом пищу, взять в ладонь и поднести ко рту). А группа двигательных актов, преследующих общий замысел — деятельность (например, поедание пищи).

Сначала учеными была выдвинута гипотеза, что система зеркальных нейронов помогает распознать цель двигательного акта, и эта мысль была подтверждена двумя сериями экспериментов. В первой серии была выявлена одинаковая активность двигательных клеток коры мозга макаки при поступлении не только визуальной информации о действии (например, животное наблюдает разламывание скорлупы ореха), но и при получении исключительно звуковой информации (например, животное слышит звук ломаемой скорлупы).

Во второй серии экспериментов исследовалась активность зеркальных нейронов в двух состояниях: в первом случае обезьяна наблюдает за совершаемым моторным актом полностью от начала до конца, а во втором — обезьяна видит лишь начало моторного акта, а его окончание происходит за экраном. Результаты показали, что большая часть моторных нейронов возбуждались даже во втором состоянии.

Иными словами, если макака имела достаточно данных, чтобы создать представление о наблюдаемом действии, зеркальные нейроны проявляли такую же активность, как если бы действие наблюдалось полностью, что подтверждает выдвинутую гипотезу о роли зеркальных нейронов в понимании цели моторного акта.

Несколько позже проводились эксперименты, в которых обезьяна выполняла похожие действия с разными целями («взять еду — положить в контейнер» и «взять еду — съесть»). В обоих случаях последовательно активировались разные группы клеток одной области, т.е. зеркальные нейроны проявляли активность не только при определенном действии («взять еду»), но и при различных намерениях («чтобы положить» и «чтобы съесть»).

Иначе говоря, «цепное» возбуждение мотонейронов позволяет наблюдающей обезьяне предсказать, как последовательность, имеющая определенное начало, будет разворачиваться дальше, а также предугадать общее намерение действий.

...к человеку...

В течение последующего десятилетия многими учеными были найдены косвенные подтверждения (при помощи фМРТ, ПЭТ, ЭЭГ и других технологий) наличия подобной СЗН у человека.

Зеркальные нейроны лобно-теменной области коры мозга человека, гомологичные таковым у обезьяны, выполняют те же функции: понимание цели двигательных актов других людей и того, какой был конечный замысел действия (что также было доказано рядом экспериментов). Помимо этого было выявлено, что функционал СЗН значительно шире — они обеспечивают подражание (имитацию) и понимание чужих эмоций (эмпатию).

Все та же группа итальянских ученых, положившая начало изучению зеркальных нейронов, определила, что в способности индивида копировать впервые наблюдаемый двигательный акт (т. е. переводить полученную им визуальную информацию в моторную «копию») также замешаны эти клетки. Но установление этого факта повлекло за собой появление вопроса: каков же механизм имитационного обучения?

Было предположено, что имеет место два процесса: сперва имитируемое действие делится на элементы и превращается в соответствующие потенциальные движения и моторные акты, выполняемые наблюдателем, затем происходит организация этих потенциальных движений и моторных актов во временную и пространственную картину, которая повторяет показанную демонстратором.

Вероятно, первый шаг имитационного обучения осуществляется при помощи СЗН, тогда как второй обеспечивается активностью префронтальной коры (в частности — 46 полем), которая запоминает и комбинирует двигательные элементы по новому образцу.

Значение имитации на этом не ограничивается — эта способность необходима для социального взаимодействия. Если вы обладаете определенной долей наблюдательности, вы наверняка не раз замечали, что во время общения многие люди непроизвольно в той или иной мере повторяют мимику, жесты или позу друг друга (так называемый «эффект хамелеона»), а в некоторых случаях — и эмоции, т.е. проявляли эмпатию.

Чтобы подтвердить подобное наблюдение, различные ученые в течение нескольких лет при помощи фМРТ проводили исследования активности мозга, возникающей при отвращении. Эта эмоция часто выбирается нейрофизиологами по простым причинам: ее очень легко вызвать неприятным запахом и она присуща всем людям, вне зависимости от пола, возраста, расы и других факторов.

В ходе экспериментов на добровольцах, одна группа из которых вдыхала неприятные и приятные запахи, а другая — наблюдала за их мимикой, была выявлена активность островка, миндалины и поясной извилины как в случае непосредственно переживания отвращения, так и в случае его наблюдения. Подобные данные были получены и при другом эксперименте, уже с болевым раздражителем средней интенсивности.

В связи с этим появилась гипотеза, что эмоции распознаются через активацию тех структур, которые опосредуют ощущение эмоций в себе. Наибольший вклад в эту гипотезу внесли Дамасио и его коллеги — согласно их исследованиям, основой понимания эмоций является петля «как будто», главный элемент которой — островок.

…и разбитым зеркалам

Логичным продолжением открытия СЗН и ее функции стало появление новых теорий возникновения расстройств аутистического спектра (РАС). Больные РАС имеют затруднения в общении и социальных контактах, не способны понимать и использовать вербальные и невербальные способы коммуникации, что, вероятно, обусловлено низким уровнем эмпатии и неспособностью к имитации. Предположение, что дисфункция зеркальных нейронов является причинным фактором аутизма, получило название «теория разбитых зеркал» и имеет несколько вариаций.

Первая версия подразумевает, что ключевым моментом в развитии РАС является низкая способность больных к имитации действий (с чем связывают затруднения в коммуникации), вторая основана на том, что СЗН обеспечивает не только способность к имитации движений, но и эмоциональных состояний (с этим связывают низкий уровень эмпатии), третья же, цепная версия, базируется на предположении, что «поломка» находится на уровне «цепных» зеркальных нейронов, описанных выше.

Вопреки некой очаровательной элегантности «теории разбитых зеркал», данные, полученные в ходе исследований функции СЗН у больных РАС, еще не накоплены в достаточном количестве, чтобы однозначно указывать на такое происхождение аутизма. Зачастую результаты исследований противоречивы и опровергают первые два варианта приведенной теории, а третий вариант еще не подкреплен необходимыми доказательствами и оставляет множество вопросов.

Открытие, совершенное более четверти века назад, повлекло за собой, словно камень брошенный в воду, появление больших волн дискуссий, открытий и предположений, которые расходятся все дальше и дальше. И к счастью, не хотят утихать — ведь возможно, что дальнейшие исследования, связанные с системой зеркальных нейронов, могут пролить свет на патогенез, а затем и лечение неврологических и психических заболеваний, а также помочь в разработке новых методов реабилитации больных.