В тот момент, когда мы наблюдаем за действиями других живых организмов, у нас происходит активация тех нейронных групп, которые связаны с нашим собственным выполнением таких же действий или таких же видов поведения, - зеркальных нейронов.

1

Этот феномен был установлен в начале 90-х годов, когда проводились эксперименты с регистрацией нейронной активности у животных. Скажем, в группе Риззолатти (Giacomo Rizzolatti) такая активность фиксировалась у обезьян. Эту группу интересовало, как и какие нейроны активируются в тот момент, когда животное захватывает какие-то объекты вроде апельсина или яблока. Регистрация проводилась в моторной коре, и логично было предполагать, что в тот момент, когда обезьяна протягивает лапу и берёт какой-то съедобный объект, активируются нейроны, связанные с выполнением этого действия.

Rizzolatti, G., Sinigaglia, C. 2008 Mirrors in the Brain: How Our Minds Share Actions, Emotions, and Experience. Oxford University Press, USA.

2

Оказалось, это действительно так, но если обезьяне показывать объект и не давать возможности его взять, в моторной коре тоже активируется группа нейронов из тех, которые активны и в момент выполнения этого действия. Интересно, что такие нейроны были найдены в моторной коре, и представление о том, что это кора - некое устройство для выполнения простых действий, не укладывалось в те потоки данных, которые были получены в такого рода экспериментах.

3

Исследование показало, что если приходил экспериментатор и брал апельсин на глазах у обезьяны, у неё активируется та же группа нейронов, что обычно, когда она сама выполняет это действие. Получается, что мы (и другие живые существа) как будто проигрываем в уме ситуацию, которую видим. В экспериментах этой группы было позднее продемонстрировано, что для этого можно даже не показывать сам съедобный объект. Например, экспериментаторы клали яблоко или апельсин на столик и загораживали ширмой, но при этом обезьяна знала, что фрукт за ширмой. Приходил экспериментатор, протягивал руку и забирал этот объект. В этот момент у обезьяны регистрировалась активность тех нейронов, которые были связаны с её собственным выполнением этого действия.

4

Поскольку получается некое зеркальное отображение чужих действий через свои собственные нейроны, они были названы зеркальными. Позднее было продемонстрировано, что можно найти большое количество зеркальных нейронов. Предположительно, нейроны, связанные вообще со всем, что мы умеем делать, активируются, когда мы наблюдаем такие действия у других: это не обязательно захват какого-то предмета.

5

У людей были продемонстрированы интересные феномены активации мышц, похожей на ту активацию, которая происходила бы, если бы они сами выполняли действия, за которыми наблюдали: например, игру на музыкальных инструментах, танцы, особенно если испытуемые были знакомы с этими танцами. Фиксация активности нейронов в таких экспериментах ещё ждёт своего часа: на человеке не всегда есть возможность регистрировать нейронную активность. Были описаны некоторые феномены, которые позволяют говорить о наличии подобных зеркальных систем у человека, но, тем не менее, на уровне отдельных нейронов этого пока не было продемонстрировано.

Calvo-Merino B. et al. 2004 Action observation and acquired motor skills: an FMRI study with expert dancers.

Cerebral Cortex, 15, 1243-1249.

6

Можно проводить такие эксперименты, регистрируя активность мозга при помощи магнитно-резонансной томографии или позитронно-эмиссионной томографии. В этом случае паттерн активации при просмотре действий других тоже напоминает тот паттерн активации, который возникал бы у человека при собственном выполнении таких действий. Оказалось, что в некоторых формах аутизма этот феномен повторения мозговой активности отсутствует. Предположительно, наличие у людей такой возможности сопереживать кому-то, понимать намерения других людей, строить какие-то представления о том, что происходит сейчас с другими живыми существами, как раз базируется на феномене зеркальных нейронов.

Cossu G, et al 2012 Motor representation of actions in children with autism. PLoS One, 7(9): e44779.

7

Конечно, мы не знаем достаточно о том, все ли нейроны действительно могут являться зеркальными. Требуется ли создание каких-то специальных нейронных групп для того, чтобы возникали зеркальные нейроны, или это просто кусок каких-то нейронных групп, которые были созданы в тот момент, когда мы имитировали действия других на каких-то там самых ранних этапах онтогенеза. Предположительно, феномен зеркальных нейронов лежит и в основе нашей способности обучаться путём имитации чужих действий.

• Previous Article Имплицитная и эксплицитная память
• Next Article Межличностная нейробиология

Настроить шрифт

Многие знают, что в парах, долго и счастливо живущих вместе, люди с каждым годом все больше походят друг на друга. Это не значит, что за проведенные бок о бок годы их носы или подбородки становятся одинаковыми. Просто каждый из них так часто и точно «зеркалил» выражение лица партнера, что сотни крошечных мышечных соединений с кожей немножко изменили черты лица.

Механизм, стоящий за этим превращением, позволяет разобраться, как мы ощущаем, что нас чувствуют. Некоторые вещи из нижеописанных все еще являются лишь гипотезами, но они проливают свет на самые сокровенные повседневные наблюдения за сознанием.

Зеркальное отражение сознания в нейронах

В середине 1990-х годов группа итальянских ученых, используя имплантированные электроды для отслеживания отдельных нейронов, изучала премоторную кору головного мозга обезьян. Когда обезьяна ела арахис, срабатывал определенный электрод. В этом ничего удивительного не было. Но случившееся далее изменило траекторию исследования сознания. Когда обезьяна просто смотрела, как один из исследователей жевал орех, у нее срабатывал тот же моторный нейрон. Кроме того, обнаруженные нейронные сети активировались только в результате намеренных действий по наблюдению.

В дальнейшем зеркальную нейронную систему обнаружили и у людей. Ее считают основой эмпатии . Начиная с восприятия базового поведенческого намерения, усовершенствованная префронтальная кора людей позволяет мысленно составлять карту сознания других. Мозг использует сенсорную информацию для репрезентации чужого сознания точно так же, как благодаря сенсорным данным создаются образы окружающей среды.

Самое интересное, что реагируют только на преднамеренную активность, с предсказуемой последовательностью действий или определенной целью. Если я просто подниму руку и помашу ей, ваши зеркальные нейроны никак не ответят на это. Но если я совершу какой-то поступок, который вы способны предсказать по прошлому опыту, ваши зеркальные нейроны «вычислят» мое намерение до его осуществления.

Поэтому, когда я поднимаю руку с чашкой, вы на синаптическом уровне понимаете, что я собираюсь из нее отпить. Более того, зеркальные нейроны в премоторной зоне лобной области коры предпримут все, чтобы вам тоже захотелось пить. Когда мы видим определенное действие, мы готовимся к его имитации. Это примитивное объяснение того, почему у нас вдруг просыпается жажда, когда рядом что-то пьют, или почему нападает зевота, когда кто-то зевает. Гораздо сложнее раскрыть, как зеркальные нейроны помогают понять сущность культуры и как общее поведение объединяет нас и наше сознание.

Внутренние карты, созданные зеркальными нейронами, работают автоматически: они не требуют осознанности или какого-либо усилия с нашей стороны. Мы с самого рождения выявляем последовательность действий и производим в мозге карты внутреннего состояния или намерений остальных людей.

Более того, такая зеркальность является кросс-модальной, то есть она работает для всех сенсорных каналов, а не только для зрения, поэтому и звуки, и тактильные ощущения, и запахи так-же настраивают нас на внутреннее состояние другого человека. Встраивая чужое сознание в собственные паттерны импульсов, наши зеркальные нейроны служат основой для «майндсайт-карт».

Нейроны мозга не только непосредственно организуют наши движения, но и моделируют их. Уже дети могут решать задачки не только через прямое действие с предметами, но и с помощью воображения, только представляя себе те или иные действия с ними. Понятно, что представлять можно действия не только свои, но и чужие действия, тем более когда их видишь непосредственно перед собой.

В 1996 году итальянский ученый Джакомо Ризолатти сумел "поймать" этот феномен на уровне мозговой активности нейронов. Во время экспериментов на макаках при введении микроэлектродов в лобную кору было зафиксировано, что некоторые группы нейронов одинаково возбуждаются и при совершении действия, и при наблюдении действия другой особи. Не важно, макака чесалась сама или наблюдала, как почесывалась другая макака, в этой группе нейронов была идентичная, прямо таки зеркальная активность. Вследствие этого такие нейроны были названы зеркальными нейронами.

Вокруг этого в научном мире поднимался шум как о чем-то невероятном и загадочном, типа найден механизм передачи чувств на расстоянии, однако нужно подчеркнуть: речь идет только о том, что нейроны возбуждаются при НАБЛЮДЕНИИ ДЕЙСТВИЙ. Если макака не видит другую макаку, то что бы ни происходило в душе или жизни соседки, в мозгу первой макаки ничего зеркального не происходит. Возбуждение зеркальных нейронов происходит вследствие представления и моделирования того, что высшие приматы непосредственно видят.

На самом деле, развитый мозг умеет делать гораздо более интересные вещи. Развитый мозг не только дает команду на движение, он вначале моделирует будущее действие, опережая его, видя его как будто заранее. Как это описывал П.К. Анохин еще в 1955 году, в мозге с помощью афферентных систем строится афферентная модель будущего движения со всеми его временными и пространственными параметрами. Он "предвосхищает" афферентные свойства того результата, который должен быть получен в соответствии с принятым решением, и, следовательно, опережает ход событий в отношениях между организмом и внешним миром. При рассогласовании параметров идеального, афферентного образа движения и реального результата центр вносит соответствующую поправку в эфферентную систему.

Развитый мозг моделирует не только то, что видит непосредственно, он может помнить то, что моделировал когда-то, о чем, в частности, свидетельствует феномен фантомных ощущений при потере конечностей. Практически все люди, потерявшие конечности, испытывают фантомные ощущения, у 80% из них эти ощущения носят характер болей. Компьютерная томография показала, что мозг продолжает хранить образ ампутированного органа, вследствие чего потерянная рука и нога ощущается человеком как живая.

Похожий феномен: живое ощущение от воображаемого предмета. Вспомните желтый и кислый лимон, а точнее как вы кладете дольку кислого лимона себе на язык. Слюна пошла? Отлично! Значит, у вас тоже есть нейроны, который возбуждаются только на представление о тех или иных событиях.

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!

Зеркальные нейроны. Имитация или подражание представляет собой мощный образовательный инструмент. В человеческом мозге существуют различные механизмы, которые позволяют нам подражать действиям. Младенцы способны имитировать выражения лиц, взрослые также могут подражать кому-то. Мы заражаемся смехом, если кто-то смеётся, печалимся, когда смотрим грустный фильм, зеваем, если кто-то зевает рядом… Мы способны понимать других людей, испытывать те же чувства, сопереживать. Как у нас это получается? Как зарождается в нашем мозге способность к эмпатии? Почему зевота заразна? Ответ к загадке — зеркальные нейроны.

В этой статье мы расскажем вам о зеркальных нейронах: что это такое, каковы их функции, как они влияют на эмпатию, обучаемость, как происходит эмоциональное заражение, какие патологии и расстройства связаны с нарушениями в структуре зеркальных нейронов и т.д.

Что такое зеркальные нейроны: Фото Vince Fleming, Unsplash.com

Что такое зеркальные нейроны? Определение

В мозге обезьяны и человека есть нейроны , которые называются «зеркальные нейроны». Эти нервные клетки активируются, когда мы наблюдаем за чьими-то действиями. Например, детёныш шимпанзе сначала наблюдает за своей матерью, а затем, подражая ей, учится разбивать орех камнем. Зеркальные нейроны связаны с эмпатическим, социальным и имитационным поведением, и являются важнейшим инструментом при обучении.

«Мы социальные создания. Наше выживание зависит от понимания действий, намерений и эмоций окружающих. Зеркальные нейроны помогают нам постичь чужой разум не только через концептуальное рассуждение, но и с помощью прямого моделирования. Чувствуя, а не думая».
Д. Риццолатти

В 90-ые годы группа нейроучёных Университета Пармы (Италия), возглавляемая нейробиологом Джакомо Риццолатти, открыла нечто удивительное. Определённые группы нейронов у макаки активировались не только когда обезьяна совершала какое-то действие, но также когда она смотрела, как другая макака совершает то же действие.

Как можно извлечь пользу от эмоционального заражения?

Наша способность эмоционально заражаться от других людей и самим влиять на их эмоциональное состояние может быть очень полезна.

• К счастью, радость «заразнее» грусти, поэтому окружайте себя весёлыми людьми. Однако не стоит впадать в крайности и совсем избегать грустных или страдающих депрессией людей. Такому человеку нужна наша поддержка, постарайтесь помочь ему выздороветь.
• Подражайте весёлым и позитивным людям, делайте то, что делают они. Занимайтесь спортом и чаще улыбайтесь (вы почувствуете себя лучше). Сохраняйте самоуважение и нормальную , а также отбросьте негативные мысли.
• Думайте прежде, чем действовать. Особенно если вы собираетесь сказать кому-то что-то негативное. Постарайтесь это сделать как можно более воспитанно и спокойно, поскольку ваше раздражение может легко передаться другому человеку.

Узнайте больше об эмоциональном заражении в этом видео (н е забудьте включить субтитры на русском языке.)

Зеркальные нейроны и культура

Влияет ли на наш мозг культурная среда, в которой мы выросли? Похоже, что да.

Согласно исследованиям Калифорнийского Университета в Лос-Анджелесе, сеть зеркальных нейронов нашего мозга по-разному реагирует на людей в зависимости от того, принадлежит ли человек к нашей культуре или нет.

Для исследований были приглашены два актёра — американец и никарагуанец. Они должны были показывать группе американцев различные жесты (американские, никарагуанские и другие жесты, не имеющие значения).

Далее с помощью ТМС (транскраниальной магнитной стимуляции) была изучена деятельность зеркальных нейронов. Было отмечено, что зеркальные нейроны участников гораздо активнее реагировали на жесты американца, чем никарагуанца. При этом когда никарагуанец демонстрировал американские жесты, активность зеркальных нейронов наблюдателей резко снижалась.

Таким образом, мы видим, культура значительно влияет на наш мозг, и, как следствие, на поведение. Результаты этого эксперимента показали, что мы больше готовы понимать и испытывать эмпатию по отношению к людям нашей национальности или культуры. Также это объясняет почему мы лучше взаимодействуем с людьми, выросшими в той же культурной среде, что и мы.

Зеркальные нейроны, эмпатия и психопатия

Психопатия — это расстройство личности, характеризующееся поверхностым очарованием, патологической лживостью и неспособностью испытывать угрызения совести или эмпатию.

Важно отметить, что многие становятся преступниками, однако не все являются убийцами. Многие из них социализированы и ведут нормальный образ жизни.

Возникает вопрос. Если психопаты не способны к эмпатии, означает ли это, что их зеркальные нейроны не работают? На этот вопрос ответило следующее исследование.

В этом эксперименте изучалась активность мозга группы участников (18 психопатов и 26 здоровых людей) во время просмотра ими коротких видео. На этих видеозаписях испытуемым была показана рука, которая по-разному дотрагивалась до других людей: нежно, причиняя боль, дружески, нейтрально, демонстрируя жесты отторжения и т.д. Сначала участникам эксперимента дали задание посмотреть видео, а затем их попросили попытаться почувствовать то, что чувствуют люди на видео. В третьей части эксперимента участников ударили линейкой, чтобы локализовать область мозга, обрабатывающую информацию о боли.

Учёные обнаружили, что только когда психопатов просили проявить эмпатию, они могли чувствовать то, что чувствуют другие, более того, даже их система зеркальных нейронов активировалась так же, как и у группы здоровых людей. Без каких-либо инструкций и указаний активность мозговых областей , связанных с болью, была очень низкой.

Таким образом, утверждение о том, что психопаты не способны к эмпатии, неверно. Однако у них есть некий «выключатель», который может включать и отключать эту способность. По умолчанию, эта способность выключена.

Зеркальные нейроны и аутизм

Для людей с аутистическим расстройством, помимо других симптомов, характерны проблемы с распознаванием эмоций и задержка речевого развития. Они не могут воспринимать эмоции, как собственные, так и окружающих людей.

В связи с этим учёные полагали, что система зеркальных нейронов у аутистов «сломана». Однако недавно было доказано, что это не так. Система не сломана, однако она испытывает задержку в развитии. В то время как у большинства детей зеркальные нейроны очень активны, у детей с аутизмом их активность ослаблена. Однако с возрастом она увеличивается и, как правило, к 30 годам становится нормальной и даже повышенной.

Другие исследования также показали, что у детей-аутистов активность данной группы нейронов не всегда нарушена (т.е зеркальные нейроны не всегда гипоактивны). Например, они работают нормально в присутствии близких людей.

Спасибо, что читаете нас. Будем признательны за вопросы и комментарии к статье.

Перевела с испанского Анна Иноземцев а