Нейрофизиология сознания

Первое, что отмечает врач, подходя к больному, это его сознание, без которого невозможно оценить другие про­явления психической деятельности. Человек обладает созна­нием находясь в состоянии бодрствования, однако понятия бодрствования и сознания не идентичны. Бодрствование - это физиологическое состояние активации мозга, которое можно определить на ЭЭГ по характерным α- и β-волнам. Сознание во время бодрствования может отсутствовать, например, во время сомнамбулизма у психически здорового человека или при идиотизме. В то же время в отсутствие бодрствования сознание отсутствует всегда, например, у здорового человека - во время сна. Каждый раз после сна сознание само восста­навливается.

С точки зрения нейрофизиологии можно наметить не­которые условия для возникновения "сознательной" нервной системы:

1. Сознание возникает лишь тогда, когда сигнал про­ходит через определенные части мозга. Так, мы осознаем зрительный сигнал, когда он проходит по зрительному тракту. Если мы делаем что-то новое (например, учимся во­дить машину), то это действие очень информативно, так как выполняется впервые. Но стоит нам научиться, как действия становятся автоматическими и по существу являются реф­лексами и не осознаются. Таким образом, сигналы, прохо­дящие по одним путям, достигают сознания, а по другим - не достигают.

2. Система становится "сознательной", если наблюдает себя самое. Модель подобной системы уже существует.

Видеокамера "наблюдает" то, что находится в поле ее зрения, и передает изображение на телевизионный экран. Если ви­деокамера наблюдает этот же телевизионный экран, то это уже система самонаблюдения. Рисунок, который создается на экране подобной системой, носит следы упорядоченности. Аналогично мозг наблюдает сам себя и отдает отчет во всех текущих событиях.

3. Возможным коррелятом сознания являются ритмы бодрствующего мозга. В частности, считается, что α-ритм является ритмом самосканирования мозга. Все нарушения ритма, вызванные его десинхронизацией в связи с приемом информации, отражают процессы восприятия, памяти, эмо­ции.

Поиски т.н. "центра сознания" пока безрезультатны. И. П. Павлов считал, что сознание - это участок оптималь­ного возбуждения определенного участка коры больших по­лушарий. Напротив, У.Пэнфилд (W.Penfield) приводил суще­ственные факты в пользу того, что сознание зарождается в подкорковых и даже стволовых структурах мозга (мезенце-фалическая ретикулярная формация). Это очень необычно, так как сознание помещается в самую недифференцирован­ную область мозга - в ретикулярную формацию. Представле­ния У.Пэнфилда известны как "центрэнцефалон" или "центрэнцефалическая система".

4. Одним из ключевых моментов в понимании физио­логии сознания является разделенность на сферы внешнего и внутреннего мира - "Я" и "не-Я". Поиски нейрофизиологиче­ ского "гомункулюса" - подобия человечка внутри мозга, от­
вечающего за наше "Я", - совершенно бесплодны (Ф.Крик, 1982). Наше "Я" - это информационная динамическая система, и поэтому бесполезно искать ее точную локализацию.
Однако достаточно "прикоснуться" к коре мозга сенсорным сигналом, и "Я" в виде памяти о прошлых событиях само придет на встречу с этим сигналом, обнаруживая тем самым себя.

Такая точка зрения практически совпадает с нейрофи­зиологическими исследованиями В.Маунткастла (V.Mount-castle). Согласно его исследованиям, нейроны коры собраны в функциональные объединения - вертикальные колонки и модули (см. рис. 4), которые могут получать прямую информацию от органов чувств, а также повторную, внут­реннюю информацию от подкорковых центров. Сознание, таким образом, это распределенная по всей коре система нейронов, которая непрерывно производит сравнение теку­щей информации о внешнем мире с информацией внутрен­ней, извлеченной из памяти. Подобная распределенность имеет очень важное значение, поскольку даже обширное по­вреждение коры не способно разрушить все связи, и у боль­ного может сохраниться сознание и интеллект.

Сигнал внешней среды, даже если он дошел до сен­сорной коры, пока еще не создает ощущения. Образ сигнала из сенсорной коры отправляется в структуры, отвечающие за память, где происходит сравнение пришедшего стимула с аналогами, которые хранятся в памяти. В этот момент и соз­дается субъективный образ стимула (ощущение). Далее центр интеграции перемещается в лобные области коры, где возни­кает опознание стимула и отнесение его к определенной ка­тегории. Важную роль в процессе сознания играет межполу -шарное взаимодействие и участие речевых зон коры.

Сенсорный приток необходим для нормальной психи­ческой деятельности и сознания (события, новая информа­ция). Исследование Д.Хэбба (D.Habb) показало, что полное лишение ощущений может привести к нарушению сознания. В его исследовании студентам предлагалось провести в по стели (тепловой комфорт) несколько часов при полном от­сутствии звуков и света. Выяснилось, что у большинства сту­дентов уже через несколько часов появились галлюцинации. В исследовании Дж.Спрага (J.Sprague) у животных с перере­занными лемнисковыми путями усиливалась двигательная активность (для поиска информации). Это свидетельствует о том, что сознание поддерживается притоком информации.

В настоящее время предпринимаются попытки созда­ния теории сознания и психических функций в целом на ос­нове аналогии с иммунными реакциями (А.М.Иваницкий и др., 1984). Иммунная система способна различать "свои" и "чужие" белки, оберегая постоянство химической среды ор­ганизма. Аналогично система сознания должна быть в со­стоянии различать "Я" и "не-Я" для сохранения относитель­ного постоянства личностных характеристик. Это постоян­ство должно иметь устойчивое мозговое обеспечение. Связь нашего "Я" с памятью, с прошлым опытом обусловливает распределенностъ сознания по всем структурам мозга. Наше "Я" закреплено в миллионах синапсов, индивидуальной ней-рохимии мозга и его ритмах.

Согласно современным представлениям, у новорож­денного сознания нет, хотя психическая деятельность безус­ловно есть. То, что ребенок кричит, двигается, осуществляет простейшие рефлексы, говорит не о сознании, а о бодрст­вующем состоянии мозга. Наблюдения за анэнцефалами, у которых имеется врожденное отсутствие больших полуша­рий, показало, что они могут прожить до нескольких меся­цев, нормально питаться, обладают хватательным рефлексом, стволовыми рефлексами. Отличие заключается в том, что у анэнцефалов реакции не меняются со временем, тогда как у нормального ребенка характер двигательной и психической деятельности постепенно усложняется и существенно упоря дочивается. Таким образом, у новорожденного есть генетиче­ски обусловленная возможность формирования сознания, ко­торое должно появиться под действием сенсорной информа­ции. Именно богатая сенсорная среда формирует индивиду­альные связи между нейронами мозга. Подробную дискуссию о значении врожденных факторов и жизненного (сенсорного) опыта в формировании сознания у ребенка можно найти в книге Х.Дельгадо "Мозг и сознание" (1971).

Сознание и его нарушения имеют важное клиническое значение. Нарушения сознания в виде его постепенного вы­ключения выстраиваются в следующий континуум: ясное сознание - ступор (оглушение) - сопор (бесчувственность при сохранении болевых, зрачковых и корнеальных рефлексов) - кома (отсутствие всех рефлексов). Временным отключением сознания является также обморок вследствие нарушения кро­воснабжения мозга. Нарушения сознания могут также проте­кать в виде его помрачения - аменция, делирий, онейроид и т.д.