Работа мозга: уровни управления самим собой

Действия человека управляются его мозгом. И нам представляется, что у нас есть поток размышлений, которые дальше превращаются в наши действия. Правда, иногда в этом потоке появляются неожиданные мысли или вдруг возникают сильные эмоции, которые сбивают мысль. А иногда мы совершаем нечто, и недоумеваем: как же нас угораздило. Так происходит потому, что в нашем мозге есть несколько контуров управления, работающих параллельно, и далеко не все мысли нами осознаются. Звучит парадоксально, но это так. Ведь мысли – это распространение возбуждения по ансамблям нейронов, о чем я писал в прошлой статье «База мышления – ансамбли нейронов». И если это возбуждение ансамбль нейронов распространяется до области, отвечающей за самосознание человека, то мысль ему видна, а нет – так нет. Ряд контуров управления лежат ниже уровня осознания, это наш внутренний автопилот, который в целом помогает эффективно действовать, но в частных случаях дает сбои. В этой статье я подробно рассматриваю функциональные контуры мышления. Она продолжает серию статей, посвященную модели личности, оглавление – на моем сайте.

Если сделаем запрос по «структура мозга», то получим большое количество картинок и статей, на которых мозг поделен на разные области. На одних их будет в пределах десятка, а на других – ближе к сотне. Примером может служить статья в вики Структура мозга. Каждая из них решает определенные задачи, что определяется анатомической структурой, например, обрабатывает информацию от зрительного нерва. И долгое время думали, что такая специализация составляет основу организации мозга, пробовали ее детализировать. Изучение вели, работая с людьми, получившими те или иные повреждения конкретных областей, смотрели на нарушения их способностей и делали предположения о выполнении конкретных функций этими областями мозга.

Однако, современные исследования с помощью фМРТ, которые позволяют видеть активность разных областей мозга, показали, что при выполнении задач задействуются ансамбли нейронов, распределенные по всему мозгу. И то же самое касается смыслов и понятий, если мы думаем. например. о кошке, то активируются ансамбли, связанные с ее визуальным образом, мяуканием, которое издают кошки, связанными действиями, а также – с различными смыслами – образами сказочных персонажей, другими кошачьми и так далее, ансамбль нейронов оказывается распределен по значительной части мозга.

Здесь проявляется разница между функциональной и модульной структуры системы. Аналогом является устройство организации, например, по установке окон или продаже окон кухонь. Там тоже выделены отделы: продажи, производство, закупки, склад, логистика, бухгалтерия и другие. Но для выполнения любого заказа все они должны сработать совместно: покупатель должен с компанией встретиться в точке продажи, реальной или в интернете, затем к нему приедет замерщик, чтобы сформировать конкретный заказ, затем заказанное должно быть изготовлено, при этом может потребоваться закупка комплектующих, далее это должно быть доставлено и установлено, а где-то по пути – принята оплата. И часть стадий может выполнятсья параллельно, а в целом компания одновременно обрабатывает много заказов.

Так и в мозге для управления нашими действиями идет параллельная и согласованная работа многих отделов, а еще одни и те же функции дублируются. Собственно, как в организации: одни комплектующие закупаются в больших количествах, и поддерживается запас, а другие закупаются под заказ, при этом возможны особые ситуации, когда запас кончился, или поставщик вдруг пропал.

Когда говорят об организации, то обычно разделяют организационную структуру, сформированную по принципу выполнения конкретных функций, и протекание сквозь нее бизнес-процессов, которые эти функции задействуют. А в системной инженерии, которая описывает работу сложных систем, принято говорить о функциональной структуре системы, которая обеспечивает выполнение ей внешних функций, например. обработку заказов компанией или управление автомобиля человеком, и модульной структурой из отделов компании или областей мозга. В частных случаях эти структуры могут совпадать, но обычно это разные структуры. Для компаний это очевидно, организационная структура совпадает с функциональной в очень ограниченном количестве организаций, например, в какой-нибудь сети питания или ателье, если каждая точка самостоятельно выполняет полный цикл обслуживания клиента, да и то, часть функций стремятся сделать централизованными для повышения эффективности.

То же самое справедливо для мозга, который гораздо сложнее компании. Из общих соображений современного системного подхода это представляется очевидным. Но для исследователей в конкретной области явилось сюрпризом, например, информация о том. что те же нейроны зрительной коры, которые . активируются при опознании кошки нашими глазами активируются и в том случае, когда мы просто представляем эту кошку, закрыв глаза.

Резюмируя, можно сказать, что в исследованиях устройства мозга долгое время придерживались в исследованиях мозга гипотезы о единстве функциональной и модульной структуры, а современные исследования показали, что она неверна и выполнение функций мышления сложным образом распределено по областям мозга.

Более того, они показали, что модульная структура мозга не является жесткой: при повреждении смежные области могут брать на себя функции поврежденной за счет большого количества связей. Кроме того, в мозге предусмотрено дублирование путей решения конкретных задач за счет высокой связности. Собственно, на уровне осознанных размышлений это было известно давно: люди по-разному рассуждают при решении конкретной задачи. Однако, было показано, что использование разных способов рассуждения еще и задействует разные области мозга, а значит можно тренировать и развивать каждый из этих способов.

В целом модульная структура мозга анатомически задана. Нейроны и связи между ними в ходе развития мозга формируются не произвольно, а в соответствии с некоторой заложенной архитектурой. Есть исследования, что принципиально эта архитектура – общая у всех животных, начиная от земноводных, а вариации касаются времени и скорости развития конкретных областей, в частности коры головного мозга у млекопитающих, которая постепенно увеличивается к высшим приматам и человеку. Соответственно, в этих областях появляется больше нейронов и связей, они могут выполнять больше функций. Но дальше вопрос в наполнении этих нейронов и связей конкретным смыслом, то есть формирования на их основе ансамблей, выполняющих конкретную функцию. Если индивид получает соответствующий опыт, то функции формируются, а без личного опыта – нет.

Процесс специализации областей мозга не окончен, например, есть исследования, что с массовым появлением мобильных телефонов выделилась отдельная область, отвечающая за координацию движений большого пальца, активно задействованного при работе с телефоном, это выделение происходило за счет соседних областей, при чем относительно одинаково у разных людей.

Исследования модульной и функциональной структуры мозга также развиваются. Взгляды на выполнение определенных функций – пересматриваются, и общепринятой карты отделов мозга не существует. Это легко увидеть, если сравнить списком областей мозга в английской вики и в русской. В обоих случаях речь идет об анатомической, то есть модульной структуре. А функциональную структуру на верхнем уровне описывает представление о large scale brain network. В описаниях отдельных сетей есть ссылки на входящие в них области мозга, однако со списком областей мозга они сопоставляются не слишком хорошо. Кроме того, практически во всех описаниях сетей есть раздел номенклатура, в котором зафиксированы особенности употребления тех или иных названий в разных научных публикациях – устоявшейся терминологии не существует. И речь идет не просто о разных названиях – исследователи по-разному приводят границы между различными функциями.

Модель Канемана выделяет два основных режима работы мозга: медленное и быстрое мышление. Теперь посмотрим на физиологические модели мозга: есть ли основания для выделения этих режимов в структуре? И мы очень быстро видим модель триединого мозга Маклина. В ней к уровню автоматических реакций и уровню размышлений добавлен управляющий контур эмоций, которые поддерживают переключение между этими режимами. Для связи с моделью Канемана модель Маклина потребовалось переинтерпретировать. Это сделано Анной Обуховой в своих докладах, о чем подробнее можно посмотреть в этом конспекте и в моих конспектах докладов Анны. Вот слайд одного из ее докладов, с выделением трех частей: внутреннего крокодила, котика и человечка, связанного со структурами мозга.

Я использую эту модель как функциональную, а не модульную, разделяя мозг на три логических уровня:

• Внутренний крокодил отвечает за быстрое мышление по Канеману: автоматические реакции и привычные действия
• Внутренний котик порождает эмоциональную реакцию, которая влияет на всю работу мозга
• Внутренний человечек отвечает за размышления, медленное мышление по Канеману

Соответствие с моделями Канемана – важно, так как связывает уровень ансамблей нейронов со схемами следующего уровня, разбирающими мышление.

Соответствие логических уровней областям мозга отличается от схемы на рисунке, я это подробно разберу в описании уровней. Отмечу, что в описании модели Маклина в английской вики, которую я склонен считать более близкой к оригиналу, деление также отличается. Работ самого Маклина я не читал, мне тут достаточно вторичных источников и интерпретаций.

Я знаю о критике модели Маклина, но это не мешает считать полученную модель рабочей. Содержательная часть той критики, которую я читал, сводится к тому, что модель чрезмерно упрощает, а на самом деле все устроено сложнее. В общем, это – понятно, и если бы помимо него указывали на другую соразмерную модель – было бы хорошо. Но альтернативы я не видел, потому что детализация, которая сразу выделяет несколько десятков частей, да еще в разных вариациях, такой альтернативой не является.

Зато в критике много социальной составляющей, которая вполне понятна: Маклин предложил свою модель в 1960-х и ее развивали в существовавшем тогда социокультурном контексте. Сейчас социокультурный контекст сменился, появились принципиальные ценности – толерантность, инклюзивность, принятие целостного человека как есть, а ряд положений, которые из модели следуют, этим ценностям противоречат. А еще многие критические статьи несут вполне понятный борьбы научных школ, которые интересует не столько истина, сколько статус. Я не буду здесь разбирать все это подробно, но если кому-то будет интересно разобрать конкретные статьи – пишите.

На основе своей модели у меня получилось построить схему функционирования мозга, которая приведена в статье после описания уровней. И, хотя в основе моего деления лежит модель Маклина, она сохраняет справедливость в большинстве современных моделей. Это не означает, что модель не будет изменяться. Я слежу за появляющимися вариантами и буду обновлять модель с их учетом.

Далее я описываю функции уровней моей модели подробнее. В том числе указывая на области мозга, пользуясь русской номенклатурой. В перспективе я планирую сделать таблицу соответствия между разными систематиками для ориентации. А пока – схема мозга структуры верхнего уровня, чтобы ориентироваться в дальнейшем тексте.

Внутренний крокодил обеспечивает первичную ориентацию в окружающем мире и типовые действия. До млекопитающих это была основная схема деятельности: управление обеспечивалось за счет рефлексов и инстинктов, фиксировавших потребности организма и инициировавших действия. Дальше на них накладывалась лишь ориентация в текущей обстановке и реакция на окружение, например, инстинкт велит искать пищу, но если рядом появляется опасность, то это надо прекратить и убегать или защищаться или прятаться. А искать можно в разных местах, и надо как-то в моменте выбирать куда пойти. Ансамбли нейронов выучивались личным опытом, но метапрограммы – чему именно учиться и когда – были жестко задано.

У человека эти части тоже работают мозга, и они отвечают за типовые действия, которые мы можем выполнять «на автопилоте». Это могут быть довольно сложные действия, например, печать текстов, а опытный водитель может так доехать из дома на работу. Но команды на то, что именно делать выдают следующие уровни, а эта часть представляет собой лишь исполнительный механизм.

Однако, для обеспечения быстрой реакции схема работает более сложно: на этом уровне формируется быстрый ответ на изменения ситуации, который внутренний человечек может остановить, запустив далее иную цепочку действий. Но на это у него не так много времени, речь идет о миллисекундах и есть соответствующие исследования. А если он не успевает, то потом мы недоумеваем, например, как же нас угораздило начать эту драку или сказать такую грубость, испортив отношения на пустом месте. Быстрое мышление, система S1 Канемана в целом реализуется именно внутренним крокодилом.

Внутренний крокодил включает следующие области мозга: мозжечок, ствол мозга, средний мозг, промежуточный мозг, включая базальные ядра, таламус и гипоталамус, а также функциональные части коры, отвечающие за ведение текущего мониторинга при выполнении действий. Это существенно превышает то, что обычно относят к рептильному мозгу: промежуточный мозг и средний мозг к нему не относят, что странно, потому что эти части мозга у рептилий присутствуют. Собственно, поэтому я использую термин «внутренний крокодил», а не «рептильный мозг», который имеет другое содержание. Про текущий мониторинг действий я подробнее поясню дальше.

Млекопитающие отличаются от предыдущих животных тем, что природа перешла от управления рефлексы и инстинкты к управлению через обучение родителями и другим социальным окружением в раннем возрасте. Это потребовало дополнительных систем, управляющих работой мозга, задачей которых было опознание различных классов ситуаций и подготовка реакции на них. Этим управляет ряд центров в лимбической системе: миндалевидное тело (амигдала), стратиум, хабенула и другие. Все они образуют систему эмоциональных процессов.

Я тут использую российскую традицию, в которой аффекты, эмоции и чувства различаются по продолжительности действия, при этом все они в некоторой мере полагаются присущими не только людям, но и животным. В отличие от некоторых западных школ, которые видут традицию от Вундта (вторая половина 19 века) и полагают, что у животных есть только аффекты, основанные на нейрофизиологии и слабо различимы, а эмоции и чувства имеют лишь социальные основания. Об этом я уже писал в первой статье, но полагаю уместным повторить.

Эмоциональные центры лимбической системы обеспечивают реакцию на опасность и социальное поведение индивидуума, управляя работой мозга через гормональные механизмы. Они подстегивают решения, принятые внутренним крокодилом и влияют на решения, которые принимает человечек. Более того, именно в лимбической системе находится управление поступлением дофамина в кору головного мозга, то есть человечку, и в ситуации стресса человечек может быть отключен от необходимой энергии.

В эту часть также входит гиппокамп, который управляет работой с памятью: в обычном состоянии запоминание каких-либо путей требует многократного повторения, однако если ситуация была снабжена эмоциональным маркером, то запоминание происходит с первого раза. Преимущественно этот механизм рассчитан на опасности, и потому негативные ситуации запоминаются больше и лучше, чем позитивные.

Сразу отмечу, что эти центры – не вся лимбическая система, а лишь ее часть. Другая часть мной отнесена ко внутреннему крокодилу.

Человек унаследовал описанные механизмы от животных. Однако, 6на обучение существенное влияние оказывает социальная среда, различные принятые шаблоны поведения. Эмоции – часть социальной жизни, их выражение регулируется. Ребенок их воспринимает уже в раннем детстве, даже до овладения речью: матери, как правило, учат детей сдержанности и терпению, еще когда они не овладели речью, а потом – объясняют, что именно так вести себя правильно.

К сожалению, отсутствует современная теория эмоций, которая бы учитывала нейрофизиологические механизмы совместно с социальными. Комплексную картину эмоциональных механизмов надо собирать из отдельных кусочков. Об этом будет отдельная статья. Там же я буду рассматривать ряд современных теорий эмоций.

Внутренний человечек – кора головного мозга, которая обеспечивает то, что обычно называют мышлением. Правда, термин «мышление» в моей модели уже занят передачей возбуждения по ансамблям нейронов, поэтому для описания человечка я использую другой термин – «размышления». Только у человечка есть представления о мире, которые позволяют мыслить тактически и стратегически, крокодил и котик принимают решения в моменте. В целом кора в целом работает с обобщением (повышением уровня абстракции) от затылочной части, где более детальные структуры, до лобной.

Кора головного мозга структурирована на большое количество областей, которые полагали ответственными за определенные функции. Однако, современные исследования с помощью фМРТ и другими методами говорят об ином структурировании человечка: в нем выделяется ряд large scale brain network, которые распределены по мозгу, но возбуждаются совместно. По сути, это переход от модульной модели мозга к функциональной.

Часть таких сетей работает постоянно. Это Visual (Occipital) – обработка изображений в коре и Sensorimotor or Somatomotor (Pericentral) – координация движений, включающая также обработку слуховых сигналов. При этом в этих сетях выделяются два режима: мониторинг движений распознанных объектов и звуков окружения для координации текущих действий и распознавание объектов по информации в долговременной памяти для фиксации изменений ситуации в окружающем мире. Как я уже писал, в моей функциональной схеме первая часть относится к внутреннему крокодилу, хотя и локализована в коре головного мозга, а вторая распределена между крокодилом и человечком: какие-то образы распознаются быстро, сигнализируют об опасности, а в какие-то мы тщательно вглядываемся и обдумываем, узнаем.

Быстро распознаваться могут довольно сложные образы, если окружение привычно, например, для ориентации на улице современного города. А вот если человек впервые приехал в город, то у него навык ориентации на улице еще не наработан, это идет через медленное мышление с параллельным обучением. Распознавание речи, букв и слов при чтении также функционально выполняется через быстрое мышление, то есть относится к уровню крокодила, человечку выдаются ужи готовые смыслы в виде возбуждения соответствующих когов, связанных с понятиями.

Salience network (midcingulo-Insular or ventral attention network) тоже работает постоянно. Она состоит из узлов AI + dACC, с которым связано различных узлов коры (человечек) и под корой (котик и крокодил), и ведет мониторинг входных сигналов, оценивает необходимость оперативной реакции на внешнюю ситуацию, в том числе вмешательства в действия автопилота. Если ситуация спокойна, то работает сеть свободных размышлений – default mode network, а если необходима реакция, то включается исполнительная часть central execution network.

В исполнительной части выделяют frontoparietal network (control, lateral frontoparietal) – управление целенаправленным обдуманным действием, осуществляемым по известным правилам и dorsal attention network (attention) – целеориентированное поведение, требующее внимания к положению в пространстве и управления действиями. Dorsal attention управляет выполнением сложных действий, для которых не наработаны привычка и надо координировать действия с внешней ситуацией. В статьях вики описан состав обоих частей, их довольно много, перечислять здесь нет смысла. А еще есть оговорка, что под central execution могут подразумевать обе, или только первую.

Frontoparietal network отвечает за логические и аналогичные рассуждения, под правилам тут подразумеваются не выученные действия, а именно смысловые правила, которые надо интерпретировать применительно к ситуации, чтобы действовать. Именно здесь принимаются оперативные решения, управляющие автопилотом, когда он не может выбрать альтернативу самостоятельно, или выбрал неверно, и выполнение было остановлено. И ограничение на удерживаемые объекты внимания относится к ней.

Default Mode network (medial frontoparietal) – режим свободных размышлений и порождения гипотез, творческое решение задач. Включает также осознанную модель Я и внутреннюю сцену: прошлое, будущее, обработку эмоций. Структурно в ней выделено несколько хабов принятия решений, зона medial temporal subsystem – автобиографической памяти и моделирования будущего, зона dorsal medial subsystem – мышление о других и другие.

Можно полагать, что основное назначение default network – перестройка нашей модели мира для того, чтобы оптимизировать принятие решений на ее основе. Формирование идей – это уже конечный результат такой перестройки.

Про осознанную модель Я и осознание собственного следует учитывать следующее. Далеко не всегда возбуждение ансамблей нейронов при принятии решений достигает этих областей. Если возбуждение проходит, то мы осознаем свое мышление и причины своих решений. А если нет, то причины решений не осознаются, а поведение наблюдается лишь феноменально: «Какого черта я это опять сделал» или «Какой я молодец, что так поступил».

Но тут есть засада: сознание часто нацелено на рационализацию собственных решений постфактум, поскольку это – социально-оправданная позиция, так принято. И нужно различать рационализацию постфактум от реального процесса рассуждений. При этом метод рассуждений далеко не всегда очевиден, есть спектр формальности мышлений Левенчука от интуитивного до строго-формального, и в одних случаях есть понимание промежуточных этапов и правил, по которым они формировались, в других некоторый тезис кладется гипотеза и проверяется, а в третьих сразу получает статус верного и рассуждения продолжается.

При выделении сетей в коре в полной мере проявляется произвол в проведении границ между системами, который предполагает современный системный подход при логическом, функциональном делении систем. Хотя предполагается, что default и executive network не работают одновременно, что salience осуществляет переключение между ними, совершенно очевидно, что при реакции executive network на ситуацию, требующей автобиографических знаний, знаний о других или прошлого опыта задействуются ансамбли default network, они работают совместно и это подтверждается исследованиями.

Кроме того, мозг задействует одни и те же ансамбли нейронов при обработке реальной информации из внешнего мира, при воспоминаниях и при представлении воображаемых сцен, то есть во всех режимах работы внутренней сцены. Например, это относится к образам объектов в зрительной коре: есть исследования, что когда человек представляет объект, то возбуждаются те же ансамбли нейронов, что и в ситуации, когда он его видит и должен распознать. Правда, тут стоит отметить, что сценарное планирование на внутренней сцене не обязательно включает визуализацию, это могут быть просто внутренние рассуждения.

Работа мозга на схеме трех уровней выглядит следующим образом.

Опишем схему подробнее снизу-вверх.

Есть контур мониторинга текущих действий на основании информации от органов чувств. На самом деле, там несколько контуров. Мозжечок это делает для координации движений и работы внутренних органов на основе поступающих сигналов от вегетативной нервной системы, сравнивая это с целевой картиной и выдавая корректирующие сигналы. Это касается не только работы мышц, но и других внутренних органов, потому что для интенсивной работы мышц нужно интенсивное снабжение кислородом и другими ресурсами, нужна адекватная текущему уровню напряжений работа сердца и дыхания, и так далее.

Стоит подробнее пояснить про обработку зрительной с слуховой информации в ходе мониторинга. Зрительный и слуховой нерв приходят в промежуточный мозг, в среднем мозге расположено четверохолмие, которое ведет обработку зрительной и слуховой информацией, а параллельно сигналы идут в Visual cortex и Sensorimotor network в коре, которые ведут их обработку. В visual cortex выделяют несколько ступеней последовательной обработки, в ходе которого возбуждение нейронов последовательно преобразуется в объекты, например, изображения деревьев, животных, людей, а затем этим объекты – опознаются.

Когда мы совершаем некоторые действия, то формируется предсказание ожидаемых изменений, и выполняется сопоставление текущей информации с предсказанием. То есть мы двигаем рукой и смотрим, идет ли она туда, куда должна и корректируем, а также останавливаем движение, если оно дошло до требуемой точки. Заметим, что говоря о предсказании, часто подразумевают работу с вероятностями. Здесь же речь идет о принципиально иной конструкции – предсказании на основе сценарного планирования.

В какой мере текущий мониторинг зрительной и слуховой информации выполняется четверохолмием среднего мозга, а насколько задействованы сети в коре, для модели не слишком важно. Исследователи сходятся, что тут есть отдельная подсистема. И именно она позволяет фиксироваться на выполнении типовых действий, не нагружая системы принятия решений ни на уровне крокодила, ни на уровне человечка. Однако, в точках принятия решений необходим выход на вышележащие контуры управления. И в этот момент можно отвлечься от текущего сценария, не удержать динамику внимания, потерять контекст. Потому что пока исполнение контролировала система мониторинга, default network на уровне человечка могла задуматься о чем-то другом.

Управление внутренними системами, такими как сердцебиение и дыхание, обычно не осознается. Однако, как показывают исследования, можно научиться сознательному управлению в очень широких пределах. Например, при подготовке к World skill сварщиков выяснили, что на качество шва влияет ритм дыхания и сердцебиения, которые обычно слабо контролируются, и оказалось, что если на запястье вывесить часы-монитор с текущими данными, то человек учится этим управлять и поддерживать. При подготовке к длительным полетам космонавтов потребовалось решить задачу контроля сердцебиения, потому что встроенные механизмы в условиях длительного отсутствия гравитации начинают сбоить. А в рамках курса системного фитнеса в школе системного менеджмента Анатолия Левенчука человека учат сознательно управлять своими мышцами, выполняя действия экономичнее и точнее, чем он обычно привык.

В терминах моделей это означает, что помимо контура мониторинга на уровне крокодила начинает работать большой контур через блок управления сложным исполнением, dorsal attention network на уровне человечка. Отнимая определенные ресурсы мышления на начальном этапе, но, по мере выработки привычки, требуемые для этого ресурсы уменьшаются.

Тут интересно рассмотреть пример печати, вернее, набора текстов на компьютере. Есть техника слепой печати, когда нет необходимости смотреть на клавиатуру, а попадание в клавиши происходит исключительно на уровне внутренней информации и контролируется мозжечком. Если ты не владеешь такой техникой, то приходится задействовать зрение, и переключаться между экраном и клавиатурой, либо, если навык наработан, держать в поле внимания и то и другое вместе. Слепая печать – эффективнее, есть эмпирические данные, что программисты, владеющие слепой печатью, пишут код эффективнее на 20-30%. С точки зрения модели объяснение понятное: такая печать задействует меньше нейронов и, как следствие, меньше энергии мышления – больше остается на содержательное обдумывание самого кода.

В любом случае печать знакомых слов выполняется со значительным уровнем автоматизма. То есть действие «напечатать слово», практически входит в ансамбль нейронов, связанный с соответствующим понятием и может быть легко преобразовано в команды телу, сквозь эту многослойную структуру управления. А вот если надо печатать аббревиатуры, или редко встречающиеся слова и символы, например, №, или печатать на незнакомом языке, то набор текста сильно замедляется, потому что подключается управление на уровне человечка. При этом, как легко догадаться, за печать слова и его распознание при чтении отвечают нейроны в разных участках коры, что из них входит в ансамбль, связанный с понятием, зависит от опыта, тренируется каждый раз при наборе текстов, и может быть тренировано упражнениями.

Только надо понимать, какую часть ансамбля ты тренируешь: связь слова с нажатием клавиш на клавиатуре или просто попадания в нужные клавиши без визуального контроля как при слепой печати. Часть ансамбля, отвечающая за попадание в клавиши, задействована при печати многих слов. И там есть свои хитрости: слепая печать требует стабильного положения рук на клавиатуре, ты печатаешь исключительно за счет точного движения пальцев, а если ты начинаешь двигать руки – то не обойтись без визуального контроля.

На уровне крокодила работает распознавание ситуаций, требующих быстрых реакций. Он тренируется жизненным опытом на опознание таких ситуаций. При этом тренировка начинается с рождения ребенка. это – встроенный процесс. Механизм эмоций снабжает их такие реакции эмоциональными маркерами, обеспечивая запоминание.

При опознании ситуации сразу запускается подготовка двигательной активности, есть исследования, что выделение гормонов происходит раньше, чем возбуждение достигает центров в коре головного мозга, ответственных за принятие решений. Из этого некоторые исследователи даже делают вывод, что решения почти всегда принимаются на неосознанном уровне, а потом рационализируются. Однако, с другой стороны, при серьезных повреждениях коры человек перестает действовать, отключаются даже автоматические реакции. То есть уровень человечка должен не возразить, либо остановить реакцию, а в каких-то случаях – и доопределить, например, направление бегства или удара. При этом сигнал должен прийти достаточно быстрым и быть достаточно сильным, чтобы выиграть конкуренцию с сигналами, побуждающими действовать. Структурно передача информации в кору преимущественно идет через таламус, а ответ коры приходит через хвостатое ядро.

Остановка или коррекция реакции выполняется за счет того, что на уровне человечка salience network признает сигналы о ситуации значимыми, а принятое решение, которое поступает с уровня крокодила – неверным, дает сигналы остановки такой реакции и запускает медленное мышление в executive (frontoparietal) network для выработки реакции. При остановке уже запущенного механизма предполагаемой мышечной активности происходит выпуск энергии – человек потеет, краснеет и так далее.

Если же остановки не произошло, то запускается выбранное типовое действие, выполняемое в автоматическом режиме.

Если salience network оценила сигналы внешнего мира как требующие мыслительной обработки, активируется frontoparietal network, которая осуществляет сценарное планирование требуемых действий. Это – в том случае, если план можно построить на основе каких-то правил, способов рассуждения. Если для выполнения действий надо еще управлять телом, подключается dorsal attention network.

Если же способ решения неизвестен, то надо подключать творческое мышление, поиск решения, за это отвечает default network. Считается, что творческое мышление не может работать одновременно с логическим, дофаминовой энергии не хватает на одновременную работу обоих сетей. И исследования фиксируют переключение возбуждения. Впрочем, тут же есть оговорки, что в других задачах сети работают одновременно. В частности, принятие решений, как правило, требует ценностной оценки вариантов, использует модель Я и модели других людей, которые формально относят к default network, но используются при обоих способах размышления.

Эмоциональный контур включает в себя ряд центров оценки ситуации. Разные центры ориентированы на разные типы ситуаций. Общим является то, что если ситуация требует каких-то быстрых реакций, то эти центры выдают соответствующую эмоциональную окраску, переводя мозг и организм в целом в состояние стресса. Эмоциональная окраска призвана подсветить соответствующие контексты и способствовать принятию правильных решений. Но это – у животных, потому что там разнообразие ситуаций и возможных реакций много меньше, чем в человеческом обществе. А главное – млекопитающее, как правило, успевает выучить эти ситуации в ходе развития, начиная с раннего детства. Наверное, в традиционных семьях со стабильным укладом жизни так происходило и у людей. Но в современном обществе это точно не так. При этом системы воспитания и обучения не учитывают наличие таких механизмов просто потому, что соответствующие знания появились совсем недавно и в ограниченном объеме.

Что происходит с мышлением в состоянии стресса? В этой ситуации блокируется поступление дофамина человечку для размышлений, он направляется по другим путям. Отметим, что это происходит не только при отрицательных эмоциях, таких как гнев, обида или агрессия, но и при положительных, состояние драйва тоже отключает мышление. Поэтому для начала надо успокоить эмоции и вернуть себе способность размышлять. При том, что с уровня человечка прямого влияния на центры котика, которые инициировали эмоциональный всплеск, нет. Однако, при тренировке можно научиться идентифицировать конкретные причины, вызвавшие стресс и успокаивать эти системы используя обходные пути.

Это надо учитывать не только при работе с самим собой, но и при работе с другими. Надо помнить, что когда человек обиделся или почувствовал угрозу, его уровень человечка может быть заблокирован, и на коммуникацию отвечают крокодил с котиком, работающие на типовых реакциях. И надо сначала успокоить человека, снять стресс, и только потом переходить к коммуникации на уровне размышлений и рациональных аргументов.

Про эмоциональные механизмы известно достаточно много, и я буду подробнее из рассматривать в отдельной статье.

Одна из типичных ошибок – рассматривать человека как действующего исключительно в ответ на какие-то сигналы из внешнего мира. Как я уже говорил, мозг всегда готов к размышлениям, его default network работает постоянно, хотя активность ее и изменяется.

Хотя в предыдущем разделе я писал о переключении сетей, даже при поступлении важных сигналов реально происходит лишь переключение фокусов внимания и управления действиями, а размышления – продолжаются, хотя и не столь интенсивно, как в спокойном состоянии. Между различными ансамблями нейронов идет постоянная конкуренция за ресурсы внимания.

Таким образом, блок творческого поиска решений, default network может породить новые идеи, которые далее оцениваются, могут лечь в основу сценарных планов и пойти в реализацию.

Таким образом, реальное поведение человека является смесью между реакцией на окружение и активными действиями по собственной инициативе в разных пропорциях. И далеко не всегда это можно разделить, так как для определенных действий сценарный план может включать пункт «ожидаю удобного случая» с определенными условиями. И в этом случае нельзя однозначно сказать, является ли действие реакцией на ситуацию или выполнением плана по собственной инициативе. При этом, как легко догадаться, сам человек тоже может не осознавать этого, или выдать ложную интерпретацию, если она более соответствует социальным ожиданиям.

Как видно из схемы, управление вниманием сложным образом распределено между отделами мозга.

• Сознательное управление в ходе размышлений и удержания внимания на уровне человечка в executive network
• Плавающее, слабо сфокусированное внимание в режиме свободных размышлений default network
• Оценка значимости входящих сигналов для переключения внимания на их обработку в salience network, тоже на уровне человечка
• Первичная обработка информации от органов чувств и экспресс-оценка ситуации на уровне крокодила
• Выявление ситуаций потенциальных опасностей и возможностей на уровне котика с управлением через эмоциональные механизмы

Механизмы действуют одновременно, но крокодил и котик сильнее, так как они могут блокировать поступление нужного для мышления дофамина человечку, уменьшая возможности активации нейронов.

Число сознательно удерживаемых объектов внимания ограничено, не более 5-7 по разным экспериментам, и даже удержание двух замедляет мышление. Правильная организация объектов внимания позволяет оперировать большим количеством объектов за счет перехода по иерархиям и связям. Это обеспечивает системное мышление. Поэтому владеющий им человек может рассуждать о более сложных вещах, чем не владеющий им. Это касается не только объектов внешнего мира, но собственного тела, Например, для эффективного управления мышцами надо не управлять каждой отдельно, а организовать их в мышечные ленты, используемые для выполнения движений всем телом.

Управление вниманием – основа для целеполагания, воли и сосредоточенности при размышлениях и в деятельности. И тут важен баланс между фокусировкой на целенаправленном действии и режимом свободных размышлений для творческого мышления. Потому что порождение гипотез и новых знаний выполняется не аналитическим мышлением executive network, а свободными размышлениями default network. Именно этот механизм объясняет работу дуги Эйнштейна, с помощью которой ученые порождают гипотезы об устройстве мира.

Важно отметить, что ансамбли нейронов работают параллельно, так что не правильно рассматривать тут переключение режимов, речь идет лишь о преимущественном внимании. Есть простой опыт, который можно провести, например, в перерыве конференции, чтобы это наглядно показать. Ты берешь человека и начинаешь с ним прогуливаться по фойе, обычно особых проблем с этим нет, если людей не очень много и вы можете вести разговор. И ты предлагаешь складывать двузначные числа, это не очень сложная задача и все получается. А потом – предлагаешь перемножать, и усложняешь примеры. И либо человек прекращает умножать, заявляя, что задача слишком сложная, либо останавливается, потому что задача умножения забирает все внимание человека.

Подводя итоги, можно выделить следующие режима работы мозга.

Спокойное функционирование в известной области:

• Выполняются стандартные программы привычных действий – уровень крокодила
• Идет мониторинг выполнения программ и обстановки внешнего мира
• В точках ветвления – выбор принимается человечком, процесс замедляется

Стрессовая ситуация:

• Крокодил готовит немедленные базовые реакции
• Человечек может заблокировать их и обдумать альтернативу
• Для обдумывания нужно спокойствие, иначе котик блокирует ресурсы

Режим медленных размышлений над какой-то задачей и режим свободного размышления без конкретной проблемы:

• Человек выполняет привычные действия и крокодил ведет текущий мониторинг организма и не сталкивается с ситуациями, требующими вмешательства человечка
• Котик спокоен, на видит угроз и опасностей и создает умеренно позитивный эмоциональный фон, направляя дофамин человечку
• Фокус внимания управляется frontoparietal network в первом случае и отдан default network во втором

На этом я завершаю третью статью, посвященную инженерной модели личности. Полное оглавление можно посмотреть на моем сайте https://mtsepkov.org/Self-Det и оно будет пополняться. Продолжение следует…