Зеркальные нейроны

Зеркальные нейроны — клетки, срабатывающие и при выполнении определенных действий, и при наблюдении за такими действиями. Их соотнесли со многими поведенческими навыками и способностями — от эмпатии до обучения через имитацию, а также с расстройствами типа аутизма. Зеркальные нейроны впервые обнаружили у обезьян, но до сих пор неясно, существуют ли они в мозге человека.

Зеркальные нейроны экспериментально обнаружила в мозге макак группа итальянских исследователей в 1990-х годах. Ученые, исследовавшие, как мозг контролирует движения рук и рта, вживляли микроэлектроды в мозг обезьян, чтобы проследить за деятельностью отдельных клеток, когда животные тянулись к еде и клали ее в рот. Эксперименты показали, что активность определенных клеток возрастает именно в процессе этих действий.

Эти клетки расположены в премоторной коре, части мозга, связанной с планированием и выполнением движений, поэтому само по себе это открытие не было слишком уж неожиданным. Однако ученые — случайно — обнаружили, что некоторые такие клетки отзываются, хотя и менее выраженно, если животные даже просто смотрели, как им кладут в рот еду, и сильнее — при наблюдении, как еду кладут в рот другие обезьяны. Затем та же группа ученых выявила зеркальные нейроны в нескольких других областях мозга обезьян. Там нашлись клетки, отзывавшиеся и когда обезьяны наблюдали за некой деятельностью, а также когда просто слышали звуки, с этой деятельностью связанные. Но что же все это означает?

Точная роль системы зеркальных нейронов у обезьян до сих пор неясна, однако исследователи, открывшие ее, считают, что они выполняют две функции. Во-первых, зеркальные нейроны связаны с пониманием действий других особей: наблюдение за действием вызывает в системе зеркальных нейронов генерирование воплощения этого действия. Иными словами, система зеркальных нейронов преобразует зрительную информацию в понимание намерения другого существа к действию, т. е. такая реакция соотносится с активностью, провоцируемой самим действием. Вторая предложенная функция — имитация, т. е. обучение действию наблюдением за теми, кто это действие выполняет.

Отбрасывая длинное отражение

Открытие зеркальных нейронов встретили немалым воодушевлением, а некоторые даже сочли его одним из важнейших открытий современной нейробиологии. Поскольку эти нейроны обнаружили в мозге обезьян, исследователи рассудили, что они могут обнаружиться и в человеческом мозге.

Как и у обезьян, у человека зеркальные нейроны предположительно играют важную роль в имитации и понимании действий других людей. Некоторые исследователи считают, что эти нейроны необходимы для социальных взаимодействий во многих их аспектах, в том числе для понимания чужих намерений и распознавания умонастроений других людей по их поведению (эту способность называют теорией сознания, или моделью психического состояния человека); для эмпатии, или представления себя «в чужой шкуре»; для самосознания; для эволюции языка и способности ему учиться.

С учетом их предполагаемой роли в социальном восприятии один видный нейробиолог предположил: поврежденная система зеркальных нейронов есть причина аутизма, расстройства развития мозга, характеризующегося в первую очередь ослабленным навыком социального взаимодействия и коммуникации.

Тот же исследователь считает, что открытие зеркальных нейронов — «важнейшая "неизложенная” история десятилетия», и даже отозвался об этих клетках как о «нейронах, сформировавших цивилизацию», потому что мировая культура связана с передачей сложных навыков и знаний от человека к человеку.

Так есть ли у нас зеркальные нейроны?

Зеркальные нейроны, как выяснилось, штука страшно противоречивая. Немногочисленные результаты сканирования мозга показывают, что некоторые области мозга активируются и во время исполнения действия, и при наблюдении за ним, и из этого проистекает предположение, что эти области и есть зеркальная система человека. Однако из сотен других исследований, пытающихся объяснить полученные результаты зеркальными нейронами, лишь очень немногие демонстрируют серьезные доказательства.

Таким образом, пока прямых убедительных аргументов в пользу существования зеркальных нейронов в мозге человека не получено. Более того, некоторые исследователи не смогли найти подтверждения самого существования зеркальных нейронов человека. Например, в 2009 году гарвардские исследователи обратились к явлению под названием «адаптация»: активность нейронов при отклике на одни и те же повторяющиеся стимулы угасает. Исследователи показали участникам эксперимента видеофрагмент, в котором демонстрировались жесты руками, и попросили их повторить увиденные действия.

Сканирование мозга участников эксперимента показало, что клетки адаптировались, когда участники сначала наблюдали жесты, а затем имитировали, но не в том случае, когда сначала имитировали, а затем наблюдали. Основная трудность состоит в том, что ученые редко имеют возможность обозреть работающий человеческий мозг впрямую. Однако в 2010 году одна исследовательская группа, получившая такую возможность, изучив мозг пациентов-эпилептиков, находившихся в сознании перед нейрохирургической процедурой, заявила, что располагает первыми прямыми доказательствами существования зеркальных нейронов у человека. Некоторые клетки срабатывали и когда пациенты выполняли определенное действие, и когда наблюдали за его выполнением, однако активность почти стольких же клеток во время выполнения и наблюдения уменьшилась, что привело к сомнениям, действительно ли это зеркальные нейроны. Более того, эти клетки обнаружились в гиппокампе — области, связанной с формированием памяти, а не в предполагаемой системе зеркальных нейронов, как представлялось прежде.

«Предрекаю зеркальным нейронам в психологии ту же роль, что сыграла ДНК в биологии» Вилайянур Субраманьян Рамачандран (р. 1951), американский нейробиолог

Исследователи, первыми открывшие зеркальные нейроны в мозге обезьян, недавно уточнили свои заявления и теперь предполагают, что у этих клеток гораздо более ограниченные функции, чем думалось изначально. Не пониманием действий других людей эти клетки заняты, а помогают нам постичь «изнутри» действия, которые мы уже умеем выполнять. Критики считают, что такая гипотеза подтверждает альтернативную теорию: зеркальные нейроны связаны с выбором действий и управлением ими.

Гипотеза разбитого зеркала

В конце 1990-х годов две группы исследователей независимо друг от друга выдвинули так называемую гипотезу разбитого зеркала; она предполагает, что слабость социальных способностей, характерная для аутизма, вызвана расстройствами системы зеркальных нейронов. Гипотеза разбитого зеркала привлекла пристальное внимание СМИ, однако подверглась суровой критике со стороны многих исследователей аутизма. Она основана на допущении, что зеркальные нейроны связаны с пониманием действия, имитацией его и приобретением языковых навыков и что люди с аутизмом не чувствительны к эмоциям и намерениям других людей. Критики утверждают: первое допущение ошибочно, а также имеются доказательства как раз повышенной чувствительности людей с аутизмом к чужим эмоциям и намерениям. Более того, гипотеза разбитого зеркала не пытается объяснить, какие именно дефекты могут возникать в системе зеркальных нейронов и отчего.