Зеркальные нейроны и эмпатия
1.
Эмпатическое сопереживание - врождённая способность мозга, которая во многом опосредована зеркальными нейронами.
Многими авторами сообщалось, что наблюдение за действиями других людей способствует возникновению похожего стиля поведения. Ещё в 1890 году William James описал идеомоторные действия - когда мысль о каком-то действии непроизвольно увеличивает вероятность совершить это действие. Chartrand et al. (1999) исследовали так называемый эффект хамелеона, который заключается в том, что человек начинает бессознательно подражать позе, манерам, выражениям лица и другим аспектам поведения своих партнёров по общению таким образом, что его поведение начинает становиться максимально похожим на поведение людей в его окружении. Кроме того, было выявлено, что более эмпатичные от природы люди проявляют этот эффект с большей степени.
2. Система зеркальных нейронов(СЗН) развивается у человека в течение первого года жизни.
Её основные функции - моделирование психических состояний и подражание действиям других на основе сенсорной информации. Считается, что система зеркальных нейронов обеспечивает нашу способность к языку.
Falck-Ytter et al. (2006) продемонстрировали, что у 12-месячных детей функционирует специализированная система распознавания действий, чего не наблюдается у 6-месячных детей. Другие авторы изучали механизмы СЗН в контексте имитации. Испытуемые учились гитарным аккордам, наблюдая и повторяя за опытными гитаристами. Во время наблюдения за игрой наставников в мозгу испытуемых происходила активация префрональной коры, и эта активность ещё больше возрастала, когда испытуемые пытались имитировать игру и повторять аккорды за своими наставниками. Кроме того, в это время происходила дополнительная активация префронтальной (зоны 46), которую традиционно связывают с планированием движений и моторной памятью. Считается, что она организует процесс соединения элементарных двигательных актов в комплексное действие, которое человек пытается сымитировать.
3. Система зеркальных нейронов позволяет эмпатически моделировать психическое состояние другого человека и его ощущения посредством наблюдения, «отображая» наблюдаемую информацию на моторные зоны головного мозга наблюдателя, фактически, воспроизводя те же самые ощущения.
4. Система зеркальных нейронов позволяет моделировать эмоции, движения и ощущения в разных модальностях: слуховые, болевые, обонятельные, вкусовые, а также эмоции.
В эксперименте на фМРТ (Morrison et al., 2004) было продемонстрировано, что при ощущении укола булавкой и наблюдении за тем, как такой же укол получает другой человек, активируются одни и те же болевые зоны в дорсальной части передней поясной извилины (зона ACC 24b).Jabbi et al. (2007) с помощью фМРТ исследовали эмпатическое сопереживание эмоции отвращения - важнейшей эволюционно выработанной эмоции. Отвращение исследовали в контексте неприятных запахов или вкусов. Испытуемые наблюдали за выражениями лиц, которые были вызваны отвратительными, нейтральными или приятными запахами. Оценивалась активность в зоне переднего островка и примыкающей к нему лобной покрышки (англ. anterior insula, adjacent frontal operculum, далее - IFO). Далее авторы соотносили уровень эмпатического сопереживания испытуемых (которое оценивалось ими самими) с активностью в их зонах IFO во время наблюдения за выражениями лиц. Была выявлена чёткая связь между степенью эмпатического сопереживания как неприятным, так и приятным эмоциям и степенью активности в зоне IFO, ответственной за обработку вкусовых и обонятельных стимулов. Авторы указывают, что эмпатия затрагивает не только негативные, но и позитивные ощущения, а также что зона IFO задействована в формировании эмпатического чувства путём отображения телесных ощущений на внутреннее состояние тела, что согласуется с предполагаемой интроцептивной функцией IFO.
Если предыдущие эксперименты описывали связь между наблюдением и активностью СЗН, то в следующих анализировали аналогичную связь для слуховых сигналов. В исследовании Gazzola et al. (2006) авторы предлагали испытуемым вначале наблюдать за тем, как другой человек совершает некое действие, затем давали испытуемым прослушать звук этого же действия. При фМРТ мозга было выявлено, что в обоих случаях у испытуемых происходит активация левой височной, теменной и премоторной коры, соответствующей анатомическому расположению СЗН, что подтверждает наличие слуховой зеркальной системы. Более того, в премоторной коре наблюдался особый соматотопный паттерн активности: дорсальная часть коры была более активна при выполнении и прослушивании соответствующих звуков движений рук, вентральная - при выполнении и прослушивании соответствующих звуков движений рта. Эта система также активировалась при наблюдении указанных действий. У людей, которые были более эмпатичными, наблюдалась более выраженная активность этой зоны мозга, что указывает на связь эмпатии с работой системы зеркальных нейронов.
Известен эксперимент, в котором двум группам испытуемых предлагали прослушивать короткие фортепианные мелодии (Bangert et al., 2006). В первой группе были пианисты, во второй - люди, не умеющие играть на фортепиано. В ходе сканирования мозга было выявлено, что у пианистов по сравнению с людьми, не играющими на фортепиано, активность СЗН (зоны Брока, зоны Вернике, премоторной и других зон) и соответствующих слуховых и моторных зон была намного выше. Исследователи пришли выводу, что развитый навык игры у пианистов проявлялся в большей активации системы зеркальных нейронов, а также активации специфических нейронных сетей, характерных, по-видимому, для музыкального мозга.
5. Система зеркальных нейронов участвует в распознавании намерений.
Весьма показателен эксперимент, описанный Blakemore & Decety (2001). Для демонстрации испытуемым были выбраны две условные ситуации: «до чаепития» и «после чаепития». В каждой ситуации демонстрировались три серии кадров. В первой была показана общая обстановка кухонного стола, сервированного для чаепития (в первой ситуации) или с признаками конца чаепития (во второй ситуации) - контекст ситуации. Во второй серии кадров показано движение руки, тянущейся к чашке, одиноко стоящей на столе. Эти кадры призваны запустить в наблюдателе процесс внутреннего моделирования хватательного акта, который будет иметь место в такой ситуации, чтобы в дальнейшем при сканировании мозга отфильтровать эту активность.
В третьей серии кадров то же движение (рука, тянущаяся к чашке) происходило в контексте накрытого стола (т.е. первые две серии кадров «объединялись»). В первой ситуации рука тянулась за полной чашкой, стоящей на накрытом столе. Во второй ситуации - за пустой чашкой, стоящей среди другой посуды, на которой видны остатки еды. Подразумевается, что в первой ситуации человек берёт чашку с намерением выпить чай, а во второй ситуации - убрать грязную посуду со стола. Во время просмотра этих кадров испытуемым проводилось сканирование мозга, после чего в ходе обработки информации были проанализированы и отфильтрованы компоненты, ответственные за зрительную и моторную обработку. В результате исследователи выявили активность в зоне, соответствующей анатомическому расположению СЗН . Исследователи предположили, что эта активность соответствует осознаванию намерения человека, руку которого испытуемые наблюдали: для чего человек брал чашку - чтобы выпить чай или чтобы убрать со стола.
6. Активность внутреннего процесса моделирования зависит от компетентности и опыта наблюдателя.
В эксперименте Calvo-Merino et al. (2005) участвовали две группы танцоров: одни профессионально занимались балетом, другие танцевали капоэйру. Испытуемым демонстрировали два видеоролика танцев - балета и капоэйры, во время чего им проводилось фМРТ-сканирование мозга.
В результате было выявлено, что у профессиональных танцоров активность отделов мозга, соответствующих системе зеркальных нейронов (премоторной коры, верхней теменной коры справа, задней верхней теменной коры слева), была значительно выраженнее, когда они наблюдали за движениями танца, которым владели сами .
Исследователи пришли к выводу, что ответ мозга на наблюдаемое действие зависит от моторных навыков самого наблюдателя. Хотя испытуемые видели одни и те же видеоролики, их мозг реагировал наиболее интенсивно на те движения, которые они могли выполнить сами. Кроме того, по мнению исследователей, СЗН кодирует не просто отдельные компоненты движений, но целые паттерны и комбинации, поскольку движения танцев, которые наблюдали испытуемые, имели много общих мышечных элементов и были в принципе доступны для всех испытуемых. Тем не менее, эти видеоролики вызывали нейрональный ответ, который отличался в зависимости от опыта наблюдателя. Кроме того, было ещё раз продемонстрировано, что моторные зоны, ответственные за подготовку и выполнению мышечного движения, активировались также при наблюдении этого движения. Иначе говоря, система зеркальных нейронов не просто отвечает на визуальную кинематику движений, но трансформирует наблюдаемое движение в специфические моторные способности наблюдателя. Этот вывод поддерживает «теорию подражания» (англ. simulation theory, Gallese & Goldman, 1998).
7. Эмпатическое чувство зависит от умственных установок.
В эксперименте Lamm et al. (2007) авторы исследовали влияние умственных установок на эмпатическое сопереживание чужой боли. В рамках предварительного инструктажа группе испытуемых сообщали, что они увидят видеоролики, на которых будет показан новый метод лечения пациентов с неким неврологическим заболеванием. Метод заключается в том, что пациенты прослушивают специальные очень громкие и неприятные звуки, которые вызывают болевые ощущения. Поскольку метод новый, некоторым из этих пациентов он помог, а некоторым нет. Испытуемых просили наблюдать за лицами пациентов, на которых во время прослушивания пациентами звуков возникало выражение боли. В эксперименте было две пары факторов: во-первых, испытуемым сообщали об успешности (или безуспешности) лечения для пациента, которого они видели на видео; во-вторых, испытуемых во время просмотра видео просили или представить себя на месте пациента, или представить с позиции наблюдателя, как эту боль ощущает пациент. В ходе эксперимента проводилось фМРТ сканирование мозга испытуемых, а также другие измерения, включающие опросники уровня боли, эмоций и эмпатического сопереживания. Авторы оценивали зоны активности мозга, уровень личного дискомфорта испытуемых и уровень их эмпатического сопереживания. При сканировании была выявлена обширная нейронная сеть, которая активировалась у испытуемых при наблюдении за выражениями лиц пациентов и отражала сенсорную, когнитивную и эмоциональную обработку .
Было выявлено, что субъективная установка испытуемых значительно влияла на их уровень эмпатического сопереживания и личного дискомфорта. Наибольшее сопереживание, альтруистическая мотивация помощи и наименьший дискомфорт был связан, во-первых, со знанием об успешности лечения, во-вторых, с субъективной «позицией наблюдателя» - когда испытуемых просили не представлять себя на месте пациента, а представить, что чувствуют сами пациенты. Соответственно, когда испытуемые пытались поставить себя на место пациентов, а также если им сообщалось о неэффективности такого болезненного лечения в конкретном случае , при наблюдении за гримасами боли у испытуемых был наибольший личный дискомфорт и наименьшее эмпатическое сопереживание. Более того, в мозгу отмечалась активация центров, ответственных за страх, мотивацию бегства и самозащиты, например, миндалевидного ядра.
Иначе говоря, было продемонстрировано, что от того, как человек относится к наблюдаемым эмоциям другого человека, зависит уровень его собственного дискомфорта, эмпатии, и самое главное - мотивация.
Banert, M., Peschel, T., Schlaug, G., Rotte, M., Drescher, D., Hinrichs, H., Heinze, H. J., Altenmüller, E. Shared networks for auditory and motor processing in professional pianists: Evidence from fMRI conjunction. NeuroImage 2006; 30: 917-926.
Blakemore, S. J., Decety, J. From the perception of action to the understanding of intention. Nature, August 2001; 2: 561-567.
Calvo-Merino, B., Glaser, D. E., Passingham, R. E., Haggard, P. Action Observation and Acquired Motor Skills: An fMRI Study with Expert Dancers. Cerebral Cortex 2005, 15, 8: 1243 - 1249.
Falck-Ytter, T., Gredeback, G., von Hofsten, C. Infants predict other people’s action goals.Nature Neuroscience 2006; 9, 7: 878-879.
Gallese, G., Goldman, A. Mirror neurons and the simulation theory of mind-reading. Trends Cogn Sci 1998; 2:493-501.
Gazzola, V., Aziz-Zadeh, L., Keysers, C. Empathy and somatotopic auditory mirror system in humans. Current Biology 2006; 16: 1824-1829.
Jabbi, M., Swart, M., Keysers, K. Empathy for positive and negative emotions in the gustatory cortex. NeuroImage 2007; 34: 1744-1753.
Lamm, C., Batson, C. D., Decety, J. The neural substrate of human empathy: effects of perspective-taking and cognitive appraisal. Journal of Cognitive Neuroscience 2007; 19(1): 42-58.
Morrison, I., Lloyd, D., di Pellegrino, G., Roberts, N. Vicarious responses to pain in anterior cingulate cortex: Is empathy a multisensory issue? Cognitive, Affective, & Behavioral Neuroscience 2004;