Центральное управление

Тема 6 ПРОИЗВОЛЬНОСТЬ РЕГУЛЯЦИИ ВЫСШИХ ПСИХИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ

Произвольность (по Л. И. Божович) - психологическая характеристика высшей нервной деятельности, отражающая результат опосредствования непосредственной потребности интеллектуальным планом, в силу чего происходит интеллектуализация побудительных сил поведения человека.

В. А. Иванников считает, что произвольные процессы человека формируются на основе сознательного отражения необходимости и возможности такой регуляции с помощью речевого опосредствования.

Г. Г. Кравцов определяет произвольность, как осмысленную инициативность.

Л. А. Кожарина включает в компоненты произвольности инициативность личности, осмысление ситуации и осознание себя в этой ситуации.

Согласно Л. С. Выготскому, «личность охватывает единство поведения, которое отличается признаком овладения» (1983, т. 3, с. 326), и соответственно развитие личности есть становление способности владеть своим поведением и своими психическими процессами. Д. Б. Эльконин неоднократно указывал на то, что формирование личностного поведения – это возникновение произвольных действий и поступков. А. Н. Леонтьев полагал, что формирование общей произвольности имеет кардинальное, решающее значение для развития личности ребенка.

С точки зрения онтогенеза формирование произвольности является центральным новообразованием младшего школьного возраста. Физиологически это связано с тем, что к 6–7 годам совершается морфологическое созревание лобного отдела больших полушарий, функционально отвечающих за контроль и осуществление целенаправленного поведения, в связи с чем появляется возможность регулирования и планирования своих действий и поступков, а также их программирование. Произвольность является зачаточной формой рефлексии.

Способность ребенка к произвольному управлению сказывается на всех высших психических функциях. Развиваются произвольное внимание, память, мышление, произвольной становится организация деятельности. Происходит это довольно медленно, в то время как школа с первых дней предъявляет требования к достаточно высокому уровню развития произвольности.

Центральное управление

Префронтальные области коры выполняют в мозге важную управляющую функцию. Эти структуры необходимы для произвольного контроля. Кроме того, они участвуют в контроле над эмоциями и сдерживают непроизвольные импульсивные реакции.

Вот что пишет невролог Оливер Сакс (цит. по: Goldberg, 2001b): «Лобные доли коры — самое позднее приобретение в эволюции нервной системы. Такого высокого уровня развития они достигают только у человека (и в меньшей мере у высших обезьян)..... Для них не свойственны простые, легко идентифицируемые функции более примитивных областей коры мозга — сенсорных и двигательных.... Однако их роль чрезвычайно важна. Они необходимы для высокоорганизованного целенаправленного поведения — определения цели, составления стратегической программы, планирования этапов достижения цели, обеспечения средств реализации плана, монторинга достигаемых результатов и оценки их соответствия намерениям. … Без развития в человеческом мозге лобных долей (и речевых областей) никогда бы не возникла цивилизация.

Получила известность история железнодорожного мастера Финеаса Гейджа. В 1848 г. во время взрывных работ в его лобные доли вонзился 60-сантиметровый железный болт. Гейдж сохранил интеллект и способность ходить, говорить, видеть. Однако он серьезно изменился в других отношениях — стал беспечным, расточительным, импульсивным, несдержанным в выражениях, не задумывался о будущем, не строил никаких планов. Для тех, кто знал его раньше, это был «другой Гейдж». Он лишился себя, главной части своей личности, причем не осознавал этой потери (так же как и другие пациенты с серьезными повреждениями лобных долей). В то время, когда Гейдж получил травму (1848 г.), большинство людей в подобных ситуациях умирали вследствие нарушения деятельности мозга и кровопотери либо в результате инфекции. Гейдж выжил, и у него восстановилось большинство функций, но он потерял способность к целенаправленной деятельности и перестал контролировать свои импульсивные реакции. Эти изменения были настолько выраженными, что указывают на изменения личности. Аналогичные явления наблюдались и в других случаях повреждения лобных долей.

Тестирование поражения лобных долей обычно проводится с помощью метода Струпа. Принцип теста заключается в том, что для испытуемого создается конфликт между смыслом слова и цветом обозначающих его букв. Например, слово «синий» может быть напечатано зелеными буквами. При этом испытуемый должен быстро назвать только цвет. Грамотный человек автоматически пытается прочитать слово, прежде чем назвать его цвет. Следовательно, требования теста противоречат многолетней привычке испытуемого. В префронтальной коре возникает конфликт, но здоровый человек обычно справляется с тестом, хотя по сравнению с контролем у него замедляется время реакции и он делает ошибки. Пациенты с поражением лобных долей выполняют задачу гораздо хуже: больше ошибок, продолжительнее время реакции, сильнее субъективное ощущение невозможности справиться с задачей, фрустрация. Тест Струпа служит для выявления относительно слабых изменений в лобных долях, не замеченных при сканировании мозга.

    Исполнительная   реакция и  автоматизм

В экспериментах с визуализацией мозга сделано примечательное наблюдение: при выполнении многих разнообразных задач, требующих умственного напряжения, всегда «включаются» две области переднего мозга. Во-первых, это дорсолатеральная префронтальная область коры* в боковой части каждой лобной доли. Важную роль в управлении выполняет также цингулярная кора — передняя поясная область коры, расположенная в каждом полушарии вдоль средней линии мозга. Обе эти области активируются при выполнении теста Струпа, когда у испытуемого возникает конфликт между выработанным навыком (привычкой прочитывать слова) и новым требованием (называть цвет букв) (Duncan and Owen, 2000; Frackowiak, 2004). Произвольные движения приобретают автоматизм в процессе практики (Shiffrin and Schneider, 1977). По мере выработки навыков ослабевает их исполнительный. Отсутствие управления по отношению к привычным стандартным действиям означает, что наше сознание прекратило доступ к этим процессам (Schneider, 1995). На томограммах мозга мы наблюдаем значительное ослабление активности коры, если ожидаемое произвольное действие доведено до автоматизма благодаря частому его повторению. Есть сведения, что управление рутинными произвольными действиями частично переходит к подкорковым структурам — базальным ганглиям и мозжечку. Однако между произвольными и автоматическими действиями нельзя провести границу по принципу «все или ничего». Автоматические действия могут вновь оказаться под произвольным контролем при потере предсказуемости их выполнения, например, если мы пытаемся нормально ходить после перелома ноги (Sacks, 1984). Большинство нашей повседневной деятельности находится под смешанным произвольным и автоматическим управлением. Наиболее часто практикуемые ее компоненты приобретают автоматизм, тогда как по отношению к новым и неожиданным действиям сохраняется произвольный контроль. Например, оказавшись на незнакомом перекрестке, мы обдуманно принимаем решение, куда пойти, однако затем, повернув направо, уже не отдаем себе отчета в каждом своем шаге. Та же закономерность относится к речи, чтению, движениям глаз и т. д. Мозг постоянно переходит от автоматического управления к произвольному и наоборот. Интересно, что в мозге существуют системы двойного управления. Например, улыбка бывает как намеренной, так и спонтанной. Одни и те же движения мышц могут инициироваться различными отделами мозга, но в произвольных мышечных сокращениях больше участвует кора, а именно лобные доли. Аналогичным образом, мы можем сделать глубокий вдох «по своей воле», но обычно дышим в спонтанном автоматическом ритме. Контроль движений глаз тоже может быть как произвольным, так и автоматическим. Улыбка, дыхание, движения глаз чаще контролируются автоматически, независимо от коры мозга. Как мы увидим далее, двойственный контроль характерен и для избирательного внимания: выбор объекта внимания может происходить произвольно (управляемо) или спонтанно. Такого рода двойное управление — обычная стратегия мозга, однако она неприменима для жизненных функций, например, ритмических сокращений сердца. Естественно, что сердечный ритм сердца задается автоматически; останавливать и запускать сердце по собственному желанию было бы катастрофой. То же самое справедливо и по отношению к другим автономным (вегетативным) функциям. Повреждения мозга иногда приводят к разобщению деятельности центров произвольного и автоматического управления. Примером служит поражение мозга, при котором искажена только произвольная улыбка, но не спонтанная. При других повреждениях могут произойти нарушения противоположного характера: поражение ствола мозга может сопровождаться потерей автоматического контроля при сохранении произвольного.

Продолжается дискуссия о том, соответствует ли произвольное управление сознательным действиям (Shiffrin, 1995; Schneider, 1995). Это трудный вопрос. Вместе с тем практически нет разногласий по поводу тесной взаимосвязи произвольного контроля и сознательной когнитивной деятельности. Недавно опубликованные сведения позволяют полагать, что система управления соответствует собственному «Я» человека в его повседневной жизни (Vogeley et al., 1999; Baars, 2002).

    Управляемое и  спонтанное   внимание 

Вы можете специально обратить внимание на конкретное слово в этом предложении, но ваш взгляд может также время от времени на мгновение останавливаться на том же слове независимо от вашего намерения. Как показал Майкл Познер, центральная система, управляющая вниманием, включает префронтальные области, а также теменные — в ситуациях пространственного выбора. Пример спонтанного внимания — эффект зрительного «выхватывания». Некоторые зрительные стимулы достигают сознания независимо от контролируемого произвольного поиска. Но если тот же стимул находится среди других аналогичных стимулов, эффект выхватывания не работает и нужен произвольный поиск. 

Часто полагают, что внимание обязательно участвует в ситуациях сознательного опыта. Это не всегда верно, хотя в повседневной жизни мы замечаем, что направленное внимание чаще ведет к сознательному опыту. Роль сознания в когнитивной деятельности стала темой интенсивных исследований, так что сейчас накоплено достаточно данных, помогающих прояснить вопрос. Тем не менее многое неизвестно и проблема сознания остается актуальным направлением научных исследований.

Зрительное «выскакивание» проявляется по отношению к биологически или индивидуально значимым стимулам, например, лицам или фигурам людей, к физически интенсивным стимулам. Таким образом, существуют два различных типа избирательного внимания: произвольное, целенаправленное, управляемое внимание и спонтанное, по принципу «снизу вверх», «захват» внимания значимыми стимулами. (Источник: Squire et al., 2003.)

Действие

Последний элемент функциональной схемы — это управление произвольными движениями. Примечательно, что между восприятием и действием существует параллелизм (Fuster, 2003).

Как вход, так и выход представляют собой иерархическую систему процессов обработки информации. Иерархия обработки зрительных сигналов начинается в первичной зрительной коре (области V1), получающей от сетчатки «пиксельные» изображения; затем сигналы поступают в специализированные области, отвечающие за восприятие цвета, движения и за распознавание объекта. На выходе двигательная иерархия начинается с общих целей, на реализацию которых влияет эмоциональный и мотивационный вход от лимбических структур. Цели самого общего характера представлены в префронтальных областях, сигналы от которых спускаются в соответствии с иерархией к ассоциативным и премоторным областям, где инициируются намерение и побуждение к действию (Penfield and Roberts, 1959). Первичная моторная кора (область М1) непосредственно запускает движения скелетных мышц.

Опережающая активность мозга начинается за несколько секунд до самого движения. Отметим, что активация происходит в моторной коре левого полушария, т. е. на стороне, противоположной (контралатеральной) той руке, которая получает двигательную команду. Однако моторная кора посылает команду на ту же (ипсилатеральную) сторону мозжечка, где находится рука, совершающая движение.

На практике осознаваемые события можно определить как такие, которые человек может точно описать. По мнению ряда ученых, сознательный сенсорный опыт зависит от избирательного внимания. Однако некоторые наблюдения противоречат такому выводу.

* Такие термины, как «дорсолатеральный префронтальный», на первый взгляд смущают, однако понять их нетрудно. Их можно сравнить с обозначениями на компасе: Север, Юг, Восток, Запад, Северо-Запад и т. д. Применительно к мозгу человека «дорсальная часть» — «верхняя», «латеральная» — боковая, «медиальная» — расположенная по средней линии, «inferior» — нижний, «superior» — верхний. Отсюда понятно, что означают сложные слова: «дорсолатеральная» кора — это «верхняя боковая» часть коры, «вентромедиальная» кора — «нижняя срединная» часть. Если это трудно представить себе, попытайтесь обозначить соответствующие направления на каком-либо видимом объекте, например, на изображении ботинка или автомобиля. Некоторые студенты предпочитают изображение пары ботинок по аналогии с левой и правой половинами коры мозга. У этих объектов четко различаются передняя, задняя, левая и правая стороны. Если вы используете вместо латинских терминов такие слова, как «передний, задний, верхний, нижний, срединный, боковой», вы без труда справитесь с анатомическими названиями, разделяя их на составные части.