Теория зеркальных нейронов

Теория, согласно которой «система зеркальных нейронов … необходима для возникновения тех форм совместного, или разделенного с другими, опыта, благодаря которым каждый из нас способен действовать не только как индивид, но и как член общества».

Сторонники данной теории полагают, что с помощью функций зеркальных нейронов можно объяснить наличие таких феноменов как: понимание намерений другого, упрощение обучения, эмпатия (сочувствие), формирование самосознания человека, овладение речью, автоматическая имитация (непреднамеренная, скрытая форма подражания), подражание мимике. Также с помощью теории зеркальных нейронов предпринимаются попытки объяснить нарушения социального взаимодействия при ряде психических заболеваний, а также при аутизме. Исследователи предположили, что когнитивные и социальные расстройства при расстройствах аутистического спектра (РАС) связаны с дисфункцией зеркальных нейронов, однако это предположение требует дальнейших исследований.

Историческая справка

В 1996 году в журнале «Cognitive Brain Research» была опубликована статья «Премоторная кора и узнавание моторных действий» (Premotor cortex and the recognition of motor actions), которую написали итальянские учёные Джакомо Ридзолатти (Giacomo Rizzolatti), Лучано Фадига (Luciano Fadiga), Леонардо Фогасси (Leonardo Fogassi) и Витторио Галлезе (Vittorio Gallese). Исследования проводились в Пармском университете (Universita` degli Studi di Parma). Эксперимент проводили на макаках, у которых в нижнюю часть лобной коры (область F5) были вживлены электроды. Было обнаружено, что у обезьян срабатывал один и тот же моторный нейрон (или группа нейронов) не только когда, они сами принимали пищу, но и тогда, когда пишу принимали другие.

Это явление заинтересовало исследователей, они предположили, что таким образом животное возможно ставит себя на место другого индивида. Далее была выдвинута гипотеза, что у людей должны быть такие же группы нейронов. Однако доказать наличие у человека зеркальных нейронов представляется довольно сложной задачей, так как строгий эксперимент предполагает вживление электродов непосредственно в нейроны человека, что запрещено по этическим соображениям. В 2010 году профессеор Якобони и коллеги попытались разрешить данную проблему с помощью исследований больных эпилепсией, которым временно во время плановой операции вживляли электроды в соответствующие области. Был обследован таким образом 21 человек. В результате были обнаружены группы нейронов, которые возбуждались в ответ, и тогда, когда пациенты смотрели на действия на экранах компьютеров, и в том случае, если сами пациенты совершали действия. Однако данные результаты не были подтверждены ни одной независимой группой ученых.

Направления исследований

К 2012 году число исследований достигло 800. Также появилось много исследований и статей, подвергавших разумной критике теорию зеркальных нейронов за ее слишком глобальные выводы. В настоящее время исследования ведутся в 4 основных направлениях:

1) Изучение роли зеркальных нейронов в подражании.

Подражание — воспроизведение субъектом движений, действий, поведения другого субъекта [7]. Именно во время подражание наиболее четко и ясно можно наблюдать активность зеркальных нейронов, поэтому данному направлению уделяется особое внимание. Именно подражание играет главную роль в приобретении моторных, коммуникативных и социальных навыков. Такие исследователи, как Iacoboni, Molnar-Szakacs, Heiser, Wolpert, Kawato, Rizzolatti полагают, что «подражание является одной из базовых форм научения, нейрофизиологической основой которой является система зеркальных нейронов, связывающая сенсорные и моторные отделы коры головного мозга, кодирующие информацию об одних и тех же актах поведения» [8].

2) Изучение роли зеркальных нейронов в формировании эмпатии, отзывчивости в ответ на переживания другого.

Предполагается что нейроанатомической основой эмпатии являются система зеркальных нейронов и лимбическая система. Исследования Карра показали, что у испытуемых, наблюдавших и подражавших различным эмоциональным выражениям лица, обнаружилась повышенная активность в премоторной коре, покрышечной части нижней лобной извилины (pars opercularis), верхней височной извилине, а также в островке и миндалине. При этом низкую активность в данных областях коры обнаружили лица, старадющие аутизмом. Такие факты могут говорить в пользу того, что зеркальные нейроны причастны к данному заболеванию.

3) Изучение роли зеркальных нейронов в формирования языка и речи.

Ряд экспериментов дал основания считать, что зона Брока (двигательный центр речи) участвует в процессе подражании и в ней присутствуют зеркальные нейроны. Таким образом можно полагать, что зеркальные нейроны в зоне Брока, позволяют посредством подражания обучаться говорить и понимать речь, а нарушения работы зеркальных нейронов могут приводить к различным расстройствам, связанным с нарушениями речи, в том числе к аутизму.

4)Изучение роли зеркальных нейронов для понимания ментальных состояний другого человека (модель психического).

Было высказано предположение, что в самом общем смысле, понимание ментальных состояний другого может быть сведено к сумме подражаний и эмпатии, и тогда его нейрофизиологическая основа будет совпадать с нейрофизиологической основой подражания и эмпатии. В мозге наблюдателя и исполнителя возбуждаются схожие или «разделяемые обоими» нейронные сети (shared circuits), в которые и входят зеркальные нейроны. Таким образом дети с аутизмом затрудняются с пониманием ментальных состояний другого человека в силу нарушений функционирования зеркальных нейронов, ответственных за подражание и эмпатию.

Теория зеркальный нейронов и РАС

У детей с РАС, как правило обнаруживаются расстройства подражания, что авторы связывают с нарушением работы зеркальных нейронов. Однако остается открытым вопрос о том, что первично, отставание в развитии системы зеркальных нейронов или аутизм, имеющий причиной какие-то другие факторы. Некоторые исследователи приписывают большую роль нарушениям фронтальной коры при аутизме, которая, по мнению некоторых исследователей, может оказывать влияние на зеркальные нейроны.

Рамачандран, Оберман, 2007 предположили, что если причина аутизма кроется в нарушении функции зеркальных нейронов, то можно попытаться разработать новые подходы к диагностике и лечению РАС. Авторы предлагают следующее: использование зрительной обратной связи и препаратов, основанных на метилендиоксиметамфетамине (MDMA). Данные разработки находятся на начальных стадиях и требуют экспериментального подтверждения своей валидности.

См. также: Зеркальные нейроны, Модель психического, Теория центральной когерентности