Странности нашего мозга

Неврологи из Калифорнийского технологического института (Caltech) провели эксперимент, который выявил в мозгу человека участок, отвечающий за опасение потерять деньги. В центре внимания вновь оказалась многофункциональная структура под названием миндалевидное тело (Amygdala).
Как сообщается в пресс-релизе, для исследования учёные привлекли помимо здоровых добровольцев двух женщин, страдаюших редким генетическим заболеванием. У одной пациентки миндалина была поражена полностью, у другой — наполовину. В соответствии с возрастом женщин (42 и 23 года) из остальных добровольцев сформировали две контрольные группы по шесть человек.
Опыт выглядел как экономическая игра наподобие "Монополии", включавшая различные возможности денежных авантюр. Пациенты с дисфункцией миндалевидного тела "пускались во все тяжкие" намного чаще, чем здоровые субъекты того же возраста и образования, участвовавшие в опыте. По словам неврологов, двое больных демонстрировали поразительное равнодушие к перспективе убытка по сравнению с контрольной группой.
Уклонение от возможного ущерба имеет важнейшее значение для человека, а в современном мире это умение прежде всего связано с деньгами. По мнению экспериментаторов, дисфункция данного участка мозга не усиливает склонность к риску, но именно снижает способность человека избегать убытка.
"Страх потерять деньги распространён повсеместно и хорошо изучен поведенческой экономикой (behavioral economics), но это, кажется, уникальный случай, когда у подопытных он отсутствует полностью", — говорит Бенедитто де Мартино (Benedetto De Martino), практикант Caltech и ведущий автор статьи, опубликованной в PNAS.
Коллеги Мартино по университетскому колледжу Лондона (UCL) не так давно уже заявляли, что миндалевидное тело отвечает за проявление великодушия. Вообще этот участок мозга, как неоднократно выяснялось, управляет широким интуитивно-эмоциональным спектром – от патологического страха и чувства вины до дискомфорта, вызываемого детским плачем.

Новые данные о необычайной пластичности мозга слепых получили в серии любопытных опытов Фредерик Гугу (Frédéric Gougoux) и Франко Лепор (Franco Lepore) из исследовательского центра нейрофизиологии и когнитологии университета Монреаля (CERNEC) совместно с коллегами из университетов Макгилла (McGill University) и Глазго (University of Glasgow).
Исследователи и ранее получали свидетельства, что слепые люди начинают интенсивно задействовать ненужную им в своей исходной роли визуальную кору для обработки слуховых сигналов. Было известно, что это позволяет незрячим лучше узнавать ноты и октавы, различные иные звуки, точнее определять направление на источник и так далее.
Однако теперь канадские и британские специалисты не просто показали это при помощи функциональной томографии, но заодно раскрыли неизвестные ранее подробности в распределении функций и активности различных зон коры у слепых от рождения и ослепших позднее. Особенно исследователей заинтересовала верхняя височная борозда (Superior temporal sulcus — STS), которая среди прочего у всех людей отвечает за распознавание человеческого голоса (а не звуков вообще). По одному слову STS способна сделать мгновенный вывод о поле, возрасте или эмоциональном состояния говорящего. Поскольку известно, что слух у слепых развит очень хорошо, оставалось неясным, "делегируют" ли такие люди функцию опознания речи мощной визуальной коре или усиливают данную способность STS, и что происходит, когда требуется узнать звук иного происхождения.
Для ответа на эти вопросы Фредерик и его коллеги поставили эксперимент с тремя группами людей — здоровых, слепых от рождения и ослепших во взрослом состоянии. Их просили слушать различные звуки, как "механические" (гудки автомобилей, например), так и голоса людей (в частности, произносивших отдельные гласные). В этот момент магнитный томограф фиксировал активацию разных зон мозга. Так открылись интересные вещи.
Во-первых, тест подтвердил, что слепые используют визуальную кору для слуха, однако работа слуховых зон коры у них также фиксировалась, хотя и слабее. То есть слепые не переносят полностью задачи обработки звуков в новую зону, а максимально задействуют все возможности мозга, чтобы заполучить более мощный и чуткий слух.
Во-вторых, оказалось, что для распознавания конкретно человеческого голоса слепые по-прежнему используют STS, в рамках которой слуховая зона у них оказалась ещё и расширена.
И вот тут открылось ещё и отличие между слепыми от рождения и приобретшими слепоту. Вторые в уровне активации STS при распознавании человеческого голоса (и быстром выделении его среди иных звуков) были очень похожи на зрячих испытуемых, а вот слепые от рождения выказали необычайно усиленную активацию STS.
При этом учёные обнаружили взаимосвязь между темпом такой активации и успешностью выполнения теста на быстрое распознавание речи по короткому фрагменту. (Детали исследования — в пресс-релизе университета и статье в журнале Neuropsychologia.)
Получается, что при общем распространении функции слуха на "непрофильные" участки коры (а именно зрительные) распознавание голосов людей — настолько специализированная вещь (и одна из важных ступеней в человеческой эволюции), что даже у слепых оно остаётся за особой "профильной схемой".

Психопатией (ныне – расстройством личности) называют патологическое отсутствие способности сопереживать людям и ненормальное поведение при сохранении внешне нормального вида.
Новое исследование показало прямую связь между психопатическим поведением и расстройством системы вознаграждения в головном мозге. Учёные из университета Вандербильта (VU) считают, что полученные данные — ключ к лечению и предотвращению таких расстройств личности.
Авторы опубликованной в Nature Neuroscience статьи полагают, что психопатическое поведение зависит от работы системы центров вознаграждения головного мозга. Конкретно — участков, активность которых под воздействием "гормона радости" (дофамина) вызывает у человека приятные ощущения.
Известно, что эти центры играют важную роль в обучении и призваны выделением дополнительных доз нейромедиатора закреплять успешно полученные знания. В случае создания неверной устойчивой связи, как уже было выяснено, может возникнуть как относительно безобидная тяга к приключениям, так и "первый звоночек" асоциальности – хулиганство.
Для эксперимента привлекли добровольцев, предварительно прошедших тест на степень склонности к психопатическому поведению. В первой части опыта волонтёры, чей мозг "фотографировал" ПЭТ, получали дозу амфетамина ("спидов") – синтетического аналога кокаина, стимулирующего ЦНС и повышающего в мозге уровень дофамина. Как и в случае с кокаином, когда наркотик используется неоднократно, мозг сокращает производство дофамина и попытка прекратить употребление вещества вызывает психосоматическую ломку.
Вторая часть эксперимента состояла в том, что участникам посулили хорошее денежное вознаграждение за выполнение несложного поручения. И в это время активность их головного мозга тоже сканировалась с помощью ПЭТ.
В результате сравнения результатов учёные увидели одну и ту же картину: как выработка дофамина, так и активация мозговых центров удовлетворения была в несколько раз завышена у добровольцев с более яркими чертами психопатического поведения. У этих людей была гипертрофирована активность области среднего мозга, известной как прилежащее ядро (Nucleus accumbens). Ранее, кстати, эту же область связывали с зависимостью от героина и марихуаны.
Опыты показали, что мозг людей с более яркими психопатическими чертами вырабатывает почти в четыре раза больше дофамина в ответ на амфетаминовую стимуляцию, – говорит ведущий автор статьи Джошуа Бакхольц (Joshua W. Buckholtz). – Подобные люди обладают настолько сильной тягой к получению удовольствия, что она перекрывает и чувство риска, и беспокойство о последствиях и возможном наказании.

Нейрологи из Массачусетского технологического института (MIT) нарушили у подопытных активность правого височно-теменного стыка (TPJ). Результат воздействия на зону, предположительно связанную с прогнозированием допустимости действий, весьма удивил учёных. Как сообщается в пресс-релизе MIT, всего было проведено два эксперимента. В ходе первого участникам было предложено прочесть ряд сценариев — моральных головоломок и оценить по шкале от одного до семи (где 1 – "абсолютно запрещено", 7 – "совершенно допустимо"), насколько приемлемы действия персонажа. Перед началом этого теста в височно-теменную зону подопытных в течение 25 минут посылались магнитные импульсы (метод ТМС).
Во время второго опыта волонтёры выносили суждения под воздействием коротких очередей магнитных "помех", происходивших уже в реальном времени, с интервалом в 500 миллисекунд.
В обоих случаях было отмечено нарушение нормальной нейронной активности в зоне TPJ, что удивительным образом выключало у большинства испытуемых механизм принятия моральных решений. Иными словами, испытуемые с гораздо большей вероятностью оценивали попытки причинить вред другому лицу как допустимые. В контрольной группе, участники который не подвергались воздействию на мозг, подобного перегиба не наблюдалось.

Статья учёных опубликована в PNAS.