Зеркальные нейроны – что это такое и для чего нужны человеку. Зеркальные нейроны: вымысел и реальность

Редакция: Михаил Гусев, Елена Бреславец

Четверть века назад в маленьком итальянском городке Парма было сделано большое открытие, проливающие свет на то, как люди понимают друг друга. Вопрос понимания не раз поднимался в рамках философии, психологии и социологии, но событие, произошедшее 1992 году, позволило рассматривать этот феномен как нейрофизиологический механизм.

Именно в этом году группа ученых во главе с Джакомо Риццолатти впервые опубликовала данные об особой группе мотонейронов. Выявленные у обезьяны клетки проявляли активность не только во время выполнения какой-либо манипуляции животным, но и при наблюдении аналогичного действия, как бы отражая деятельность другого индивида. За свою неординарность такие нейроны получили весьма поэтическое имя — зеркальные нейроны (а их совокупность была названа системой зеркальных нейронов, СЗН).

От обезьяны...

Во время первых исследований, проводимых Риццолатти и его коллегами, зеркальные нейроны были выявлены инвазивным методом у макак в зоне F5 прецентральной коры, а позже — в коре нижней париетальной дольки. Во время экспериментов фиксировалась активность коры животного при выполнении действия (например, обезьяна брала кусочек еды в лапу) и при его наблюдении (исследователь выполнял аналогичное действие, в то время, как обезьяна наблюдала за этим.)

Помимо самой активности нейронов была выявлена еще одна особенность, позволившая разделить эти клетки на две группы: «строго соответствующие» и «в общем соответствующие». Зеркальные нейроны, имеющие строгое соответствие, были активны как в моменты наблюдения животным действия, так и во время выполнения действий, строго идентичных наблюдаемому. Клетки, соответствующие в общем — демонстрировали активность во время наблюдения действия, которое не было идентичным выполненному, но имело такую же цель (например, обезьяна взяла еду всей левой лапой, в то время как исследователь — лишь двумя пальцами правой руки).

В последующих исследованиях итальянские ученые пытались установить, какова же функция этих нейронов. Но прежде, чем перейти к этому вопросу, необходимо разграничить такие близкие понятия, как движение, моторный акт и деятельность. Под движением понимают простое перемещение частей тела, которое не имеет цели (например, взять в ладонь пищу). Серия последовательных движений, направленная на выполнение цели составляет моторный акт (найти взглядом пищу, взять в ладонь и поднести ко рту). А группа двигательных актов, преследующих общий замысел — деятельность (например, поедание пищи).

Сначала учеными была выдвинута гипотеза, что система зеркальных нейронов помогает распознать цель двигательного акта, и эта мысль была подтверждена двумя сериями экспериментов. В первой серии была выявлена одинаковая активность двигательных клеток коры мозга макаки при поступлении не только визуальной информации о действии (например, животное наблюдает разламывание скорлупы ореха), но и при получении исключительно звуковой информации (например, животное слышит звук ломаемой скорлупы).

Во второй серии экспериментов исследовалась активность зеркальных нейронов в двух состояниях: в первом случае обезьяна наблюдает за совершаемым моторным актом полностью от начала до конца, а во втором — обезьяна видит лишь начало моторного акта, а его окончание происходит за экраном. Результаты показали, что большая часть моторных нейронов возбуждались даже во втором состоянии.

Иными словами, если макака имела достаточно данных, чтобы создать представление о наблюдаемом действии, зеркальные нейроны проявляли такую же активность, как если бы действие наблюдалось полностью, что подтверждает выдвинутую гипотезу о роли зеркальных нейронов в понимании цели моторного акта.

Несколько позже проводились эксперименты, в которых обезьяна выполняла похожие действия с разными целями («взять еду — положить в контейнер» и «взять еду — съесть»). В обоих случаях последовательно активировались разные группы клеток одной области, т.е. зеркальные нейроны проявляли активность не только при определенном действии («взять еду»), но и при различных намерениях («чтобы положить» и «чтобы съесть»).

Иначе говоря, «цепное» возбуждение мотонейронов позволяет наблюдающей обезьяне предсказать, как последовательность, имеющая определенное начало, будет разворачиваться дальше, а также предугадать общее намерение действий.

...к человеку...

В течение последующего десятилетия многими учеными были найдены косвенные подтверждения (при помощи фМРТ, ПЭТ, ЭЭГ и других технологий) наличия подобной СЗН у человека.

Зеркальные нейроны лобно-теменной области коры мозга человека, гомологичные таковым у обезьяны, выполняют те же функции: понимание цели двигательных актов других людей и того, какой был конечный замысел действия (что также было доказано рядом экспериментов). Помимо этого было выявлено, что функционал СЗН значительно шире — они обеспечивают подражание (имитацию) и понимание чужих эмоций (эмпатию).

Все та же группа итальянских ученых, положившая начало изучению зеркальных нейронов, определила, что в способности индивида копировать впервые наблюдаемый двигательный акт (т. е. переводить полученную им визуальную информацию в моторную «копию») также замешаны эти клетки. Но установление этого факта повлекло за собой появление вопроса: каков же механизм имитационного обучения?

Было предположено, что имеет место два процесса: сперва имитируемое действие делится на элементы и превращается в соответствующие потенциальные движения и моторные акты, выполняемые наблюдателем, затем происходит организация этих потенциальных движений и моторных актов во временную и пространственную картину, которая повторяет показанную демонстратором.

Вероятно, первый шаг имитационного обучения осуществляется при помощи СЗН, тогда как второй обеспечивается активностью префронтальной коры (в частности — 46 полем), которая запоминает и комбинирует двигательные элементы по новому образцу.

Значение имитации на этом не ограничивается — эта способность необходима для социального взаимодействия. Если вы обладаете определенной долей наблюдательности, вы наверняка не раз замечали, что во время общения многие люди непроизвольно в той или иной мере повторяют мимику, жесты или позу друг друга (так называемый «эффект хамелеона»), а в некоторых случаях — и эмоции, т.е. проявляли эмпатию.

Чтобы подтвердить подобное наблюдение, различные ученые в течение нескольких лет при помощи фМРТ проводили исследования активности мозга, возникающей при отвращении. Эта эмоция часто выбирается нейрофизиологами по простым причинам: ее очень легко вызвать неприятным запахом и она присуща всем людям, вне зависимости от пола, возраста, расы и других факторов.

В ходе экспериментов на добровольцах, одна группа из которых вдыхала неприятные и приятные запахи, а другая — наблюдала за их мимикой, была выявлена активность островка, миндалины и поясной извилины как в случае непосредственно переживания отвращения, так и в случае его наблюдения. Подобные данные были получены и при другом эксперименте, уже с болевым раздражителем средней интенсивности.

В связи с этим появилась гипотеза, что эмоции распознаются через активацию тех структур, которые опосредуют ощущение эмоций в себе. Наибольший вклад в эту гипотезу внесли Дамасио и его коллеги — согласно их исследованиям, основой понимания эмоций является петля «как будто», главный элемент которой — островок.

…и разбитым зеркалам

Логичным продолжением открытия СЗН и ее функции стало появление новых теорий возникновения расстройств аутистического спектра (РАС). Больные РАС имеют затруднения в общении и социальных контактах, не способны понимать и использовать вербальные и невербальные способы коммуникации, что, вероятно, обусловлено низким уровнем эмпатии и неспособностью к имитации. Предположение, что дисфункция зеркальных нейронов является причинным фактором аутизма, получило название «теория разбитых зеркал» и имеет несколько вариаций.

Первая версия подразумевает, что ключевым моментом в развитии РАС является низкая способность больных к имитации действий (с чем связывают затруднения в коммуникации), вторая основана на том, что СЗН обеспечивает не только способность к имитации движений, но и эмоциональных состояний (с этим связывают низкий уровень эмпатии), третья же, цепная версия, базируется на предположении, что «поломка» находится на уровне «цепных» зеркальных нейронов, описанных выше.

Вопреки некой очаровательной элегантности «теории разбитых зеркал», данные, полученные в ходе исследований функции СЗН у больных РАС, еще не накоплены в достаточном количестве, чтобы однозначно указывать на такое происхождение аутизма. Зачастую результаты исследований противоречивы и опровергают первые два варианта приведенной теории, а третий вариант еще не подкреплен необходимыми доказательствами и оставляет множество вопросов.

Открытие, совершенное более четверти века назад, повлекло за собой, словно камень брошенный в воду, появление больших волн дискуссий, открытий и предположений, которые расходятся все дальше и дальше. И к счастью, не хотят утихать — ведь возможно, что дальнейшие исследования, связанные с системой зеркальных нейронов, могут пролить свет на патогенез, а затем и лечение неврологических и психических заболеваний, а также помочь в разработке новых методов реабилитации больных.

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, и печалимся, когда смотрим грустный фильм… Мы способны понимать других людей, испытывать те же чувства, сопереживать. Как у нас это получается? Как зарождается в нашем мозге способность к эмпатии? 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.

Зеркальные нейроны. Рис. Фонд Марьян Элавальехо

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

Зеркальные нейроны можно определить как группу нейронов головного мозга приматов, которые активируются как при совершении действия, так и при наблюдении за выполнением этого действиями другими.

Зеркальные нейроны и подражание. Рис. yolandadc.files

Зеркальные нейроны дают нам возможность подражать другим, что является ключевым при обучении.

Эта группа нейронов активна с рождения, и именно она позволяет нам научиться питаться, одеваться, разговаривать. Зеркальные нейроны также очень важны при планировании наших действий, а также для того, чтобы понять намерения других людей через совершаемые ими действия. В этом видео нейроучёный В.Рамачандран объясняет, что такое зеркальные нейроны и почему они важны.

Зеркальные нейроны и обучение

Благодаря зеркальным нейронам мы учимся с помощью имитации. Они помогают нам воспроизвести язык тела, выражения лица и эмоции. Зеркальные нейроны также играют существенную роль в социальной жизни. Они необходимы для развития ребёнка, его межличностных отношений и обучения.

Люди – социальные существа, мы запрограммированы таким образом, чтобы учиться у других. Мы гораздо лучше и быстрее работаем сообща. Наблюдение за тем, как демонстрируют свои навыки родители, преподаватель или другой студент помогает нам научиться лучше, чем если мы просто слушаем объяснение. Поэтому всегда при обучении нужно показывать пример.

Как зеркальные нейроны влияют на нашу повседневную жизнь?

• Почему зевота заразна? Из-за зеркальных нейронов! Мы зеваем, когда видим, что кто-то зевает.
• Зеркальные нейроны вынуждают нас грустить, если кто-то страдает или плачет.
• То же самое происходит, когда мы начинаем смеяться если видим, что кто-то смеётся , даже если мы не знаем причину этого смеха.
• Согласно исследованиям, когда мы испытываем отвращение или наблюдаем выражение отвращения на лице другого человека , активируется один и тот же отдел мозга – передняя островковая доля.
• Другое исследование показало, что соматосенсорная область коры головного мозга активируется, когда до участников эксперимента дотрагивались, а также когда они наблюдали, как дотрагивались до других.

8 советов: как зеркальные нейроны влияют на обучаемость?

Благодаря зеркальным нейронам демонстрируемые нами эмоции имеют прямое влияние на остальных. Атмосфера в классе или дома не является исключением. Поэтому родители и учителя должны научиться контролировать свои эмоции, чтобы зеркальные нейроны стали их союзниками при обучении детей, а не наоборот.

1. Демонстрируйте радость и оптимизм. Таким образом вы передадите эти эмоции своим детям или ученикам (эмоциональное заражение).
2. Контролируйте и избегайте негативных эмоций . У всех нас бывают неудачные дни, однако нужно минимизировать влияние вашего плохого настроения на детей, поскольку это негативно на них отразится. Однако подавлять эмоции ребёнка также не стоит. Помогите детям понять свои эмоции и помогите им научиться как можно лучше ими управлять .
3. По возможности используйте визуальную демонстрацию и подражание. Дополняйте теорию демонстрациями и дайте детям возможность подражать вам.
4. Дайте детям как больше возможностей взаимодействовать с другими людьми. Это приведёт к большей активации зеркальных нейронов, а также усилит способность детей к обучению и улучшит их социальные навыки и эмпатию.
5. Используйте подражание всегда, когда хотите научить чему-либо ребёнка(чистить зубы, убираться в комнате и т.д.)
6. Избегайте насилия . Дети учатся тому, что видят. Если они растут в атмосфере, при которой допускается насильственное поведение, активируются отвечающие за имитацию зеркальные нейроны, и очень вероятно, что такой ребёнок начнёт повторять эти действия.
7. Объясните детям важность понимания языка тела других людей. Это поможет им научиться распознавать сомнения окружающих или ситуации, когда кому-то нужна помощь. Зеркальные нейроны являются основой эмпатии.
8. Научите детей определять свои собственные эмоции, а также эмоции других людей.

Зеркальные нейроны и эмоциональное заражение

У Вас повышается настроение в компании весёлых людей? Вы расстраиваетесь рядом с пессимистом или негативно настроенным человеком? Всё это происходит из-за так называемого эмоционального заражения, за которое отвечают зеркальные нейроны.

Эмоциональное заражение представляет собой процесс, посредством которого человек или группа людей влияют на эмоции или аффективное поведение другого человека или группы через сознательную или бессознательную эмоциональную индукцию.

Люди при общении склонны копировать жесты и выражения лиц друг друга, и даже часто испытывать одинаковые эмоции при этом.

Несмотря на то, что уже подтверждено, что эмоциональное заражение играет важную роль в наших личных и деловых отношениях, мы пока ещё до сих пор не осознали нашу огромную способность влиять на эмоциональное состояние окружающих, а также самому подвергаться этому влиянию.

Зеркальные нейроны дают нам возможность буквально чувствовать то, что чувствуют другие, испытать на себе эти эмоции. Зеркальные нейроны – это основа эмпатии .

Эмпатия – это способность сопереживать, поставить себя на место другого человека, понять то, что он чувствует. Этой способностью обладает большинство людей.

Они позволяют нам увидеть то, что все мы похожи. Это ещё одно доказательство того, что люди являются социальными существами. Это было ключевым для выживания нашего вида, мы бы не смогли выжить без взаимодействия с другими людьми, без их защиты.

Следующее видео расскажет вам о связи между зеркальными нейронами и эмпатией.

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 психопаты 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.

Перевод Анны Иноземцевой

Если вы увидите, как человек ест лимон, в вашем мозгу автоматически задействуются те же участки головного мозга, как если бы вы действительно ели лимон. В результате вы даже можете почувствовать его вкус и поморщить лицо от такого кислого фрукта. Все это случается благодаря наличию зеркальных нейронов в головном мозге, способствующих проявлению понимания и сочувствия другим людям. Однако этим их функции не ограничиваются.

Теория зеркальных нейронов

В начале 1990-х годов ученый мир заговорил о новом открытии в нейробиологии. Итальянский нейробиолог Дж. Риццолатти открыл, так называемые, зеркальные нейроны. В ходе работы исследовательской группы под его руководством, использовался метод регистрации ответных реакций отдельных нервных клеток. Результаты оказались удивительными.

Было установлено, что во время совершения человеком каких-либо действий и во время наблюдения за тем, как эти действия совершает кто-то другой, одинаковым образом активируются одни и те же нейроны головного мозга. В этом и состоит уникальная особенность зеркальных нейронов.

Таким образом, были заложены основы для их дальнейшего изучения. На сегодняшний день они стали одним из наиболее популярных объектов исследований в нейронауке. В 2000-х годах зеркальными нейронами заинтересовались и лингвисты. Ученые увидели в них возможное объяснение давнего вопроса о том, каким образом осуществляется освоение языка.

Функции

В.В. Косоногов в своей работе "Зеркальные нейроны: краткий научный обзор" освещает результаты исследований в данной области. В том числе автор затрагивает тему динамики воззрений на функции изучаемой группы нейронов. Первые определения функций зеркальных нейронов были очевидными - активность во время подражания. Позже стали появляться новые гипотезы, которые связывали данное открытие с целым рядом насущных проблем современных биологических и гуманитарных дисциплин.

Как оказалось, нейрофизиологический уровень подражания обусловлен группой клеток, расположенных в нескольких областях коры головного мозга, и развивающихся, вероятнее всего, с рождения. Через подражание в эти исследования были вовлечены такие явления и проблемы, как:

• эмпатия, под которой понимается способность понимать чувства и эмоции других людей и сопереживать им;
• язык и речь человека;
• понимание чужого сознания;
• актерское мастерство, предполагающее вживание в роль;
• конструкт, описывающий способности к пониманию психического содержания других индивидов;
• аутизм;
• развитие социокультуры, осуществляемое через подражание.

Подражание

Под подражанием понимается воспроизведение индивидом поведения, действий, движений другого индивида. Научение посредством подражания или, так называемое, "имитационное научение", предполагает индивидуальное формирование новых моделей и форм поведения, но только за счет одного лишь непосредственного восприятия действий других.

В данном контексте очень велико влияние зеркальных нейронов на поведение детей. Ведь подражанию отводится ключевая роль в приобретении социальных, коммуникативных и моторных навыков. Многие современные ученые, например, В. Рамачандран и Л. Оберман, придают очень большое значение подражанию, как важной составляющей процесса общественного и научно-технического развития.

Переключатели поведения

Зеркальные нейроны, по мнению В.В. Косоногова, можно рассматривать в качестве неких переключателей поведения, которые находятся в ассоциативных зонах коры больших полушарий и связывают между собой моторные и сенсорные отделы.

Когда человек воспринимает действие, совершаемое другим индивидом, то определенная группа нейронов, расположенных в сенсорных отделах, возбуждается. Причем, возбуждается она по определенному рисунку, который свойственен именно этому действию. Далее происходит реакция между слоями зеркальных нейронов, в результате чего активизируется определенная группа моторных нейронов коры и осуществляется подражание.

Эмпатия

В переводе с греческого языка "эмпатия" означает "сопереживание". Под этим термином понимают эмоциональную отзывчивость одного индивида на переживания другого. В процессе сопереживая, человек ощущает чувства идентичные наблюдаемым. Эмпатия может проявляться не только в отношении к наблюдаемым либо воображаемым чувствам других людей, но и к переживаниям героев различных художественных произведений, театральных постановок, кино.

Эмпатия играет фундаментальную роль в социальной жизни, поскольку обеспечивает понимание и разделение чувств, целей и потребностей одного индивида другим. В некотором смысле, эмпатия - это составляющая процесса понимания чужого сознания. Это означает, что во многом она схожа с подражанием.

И все же нейробиология эмпатии весьма отлична от нейробиологии подражания в общем его смысле. Отличие это связано с тем, что в первом случае большую роль играют отделы головного мозга, которые традиционно связываются с эмоциями. Очень обобщенно можно говорить о том, что нейроанатомическая основа эмпатии представляет собой систему зеркальных нейронов и лимбическую систему, при этом особое внимание ученые уделяют миндалевидному телу и островку.

Речь

Многие ученые полагают, что в процессе эволюции человека речь возникла на основе подражания различным звукам и жестам. Речь человека, по их мнению, опосредована системой зеркальных нейронов, обнаруженных в зоне Брока человеческого головного мозга. Традиционно она связывается с речью.

Зеркальные нейроны позволяют людям подражать друг другу и, вероятно, понимать еле уловимые движения губ и языка других. Это дает толчок для эволюционного развития языковых способностей. На поведенческом уровне речь можно рассматривать как сложнейшую способностью к оперативному созданию двигательных программ для артикуляционных органов.

Таким образом, с помощью зеркальных нейронов мозга через процесс подражания человек учится говорить и понимать речь. Нарушение работы этих нейронов может приводить к различного рода психическим расстройствам, связанным с проблемами в речи, в том числе и к аутизму.

Понимание мыслей других людей

Под термином "понимание чужого сознания" учеными подразумевается способность человека делать выводы обо всем наборе его психических состояний, которые выступают причиной его действий и поступков. К таким состояниям можно отнести следующие: намерения, желания, надежды, эмоции, являющиеся причиной поступков другого индивида.

Таким образом, понимание чужого сознания - это способность человека отражать сознание других людей. Способность к пониманию намерений, связанных с действиями других, является фундаментальным компонентом в рамках социального поведения.

На сегодняшний день на понимании чужого сознания, обусловленного зеркальными нейронами, в психологии строятся объяснения механизмов обучения, развития мышления человека и его способностей к взаимодействию в социуме, а также хороших актерских способностей.

Аутизм или искаженное психическое развитие

В настоящее время многие ученые, которые занимаются исследованием проблемы аутизма, склонны отводить большую роль в симптоматике данного заболевания участию системы зеркальных нейронов мозга.

Как правило, на поведенческом уровне аутизм характеризуют через затруднения, возникающие во время социальных контактов, неспособность к пониманию и использованию вербальных и невербальных способов коммуникации, отставание в ходе школьного обучения, непонимание метафорического смысла слов и предложений.

Эти симптомы также дополняют дисфункции мозговой репрезентации действий других индивидов, подражания, эмпатии, понимания чужого сознания. Эти способности являются последовательными звеньями одной цепочки и служат обеспечением социального взаимодействия между людьми.

В. Рамачандран и Л. Оберман, рассматривая в качестве причины аутизма нарушения функций недавно открытой зеркальной системы мозга, говорят о возможности открытия новых подходов к диагностике и лечению данного расстройства.

Как починить "сломанные зеркала"

Что происходит в случае повреждения самих зеркальных нейронов? Как пишет В.В. Косоногов, массово повредить эти нейроны не так-то просто, поскольку они распределены по всей коре головного мозга.

Например, если человек пережил инсульт, то у него повреждается лишь некоторая часть таких нейронов. Другой пример, когда у человека случилось повреждение левой части мозга, то он порой не в состоянии понимать действия других людей.

Наиболее серьезные повреждения зеркальных нейронов мозга связывают с генетическими нарушениями. И чаще всего, такое случается при постановке диагноза аутизм.

Из-за того, что в мозге аутистов "сломан" механизм отражения эмоций и действий окружающих, они утрачивают способность понимать, что делают другие. Они не могут проявить сочувствие, так как не могут испытывать подобных эмоций при виде радости или печали. Все это для них чуждо, не знакомо и может даже пугать. Поэтому аутисты пытаются скрыться и избежать общения.

По мнению ученых, существует возможность наиболее полноценного восстановления детей-аутистов, если заниматься этим в очень раннем возрасте. На самых первых этапах они рекомендуют проявлять огромную сентиментальность и чувствительность при взаимодействии с такими детьми.

Таким образом, мама и специалист должны обеспечить максимальный социальный и тактильный контакт с ребенком. Это необходимо в целях развития моторных и эмоциональных навыков. Очень важны игры с ребенком, но только не соревновательные, а такие, где успех наступает лишь при совместных усилиях. Так ребенок со временем сможет понять, что быть вместе с кем-то - это совсем не страшно, и даже, наоборот, важно и полезно.

Нейробика

Американские нейробиолог Л. Кац и писатель М. Рубин придумали методику для тренировки мозга - нейробику, которую предложили миру посредством своей книги "Фитнес для ума". Авторы предлагают 83 забавных упражнения, способствующих улучшению памяти и развитию интеллектуальных способностей. Выбрав из них понравившиеся, можно сразу приступать к тренировкам.

В основе нейробики лежит задача активизации новых нейронных путей. Когда человеку приходится выполнять одну и ту же рутинную работу, ему становится трудно сосредоточиться на чем-то новом. Концентрация его внимания падает, память начинает ослабевать.

А вот если делать ежедневные дела не на привычном автопилоте, а каким-нибудь неожиданным, пусть даже несколько сумбурным способом, то мозг настроится на выстраивание свежих связей между нервными клетками и восстановление их в случае, если они были утеряны.

Веселые упражнения

В качестве примеров упражнений для развития зеркальных нейронов, направленных на усиление концентрации внимания, улучшение памяти и интеллекта, можно привести следующие незатейливые приемы, имеющие тем не менее научное обоснование:

• Постараться стать амбидекстером. Это значит повышать включенность левой руки правшам, и правой - левшам.
• Осваивать и развивать новые навыки и способности.
• Примерять разные образы, менять имидж.
• Делать перестановки дома, менять интерьер.
• Заучивать шутки и анекдоты, придумывать интересные истории и использовать их в разговоре.

Рутина и привычки усыпляют мозг. Новизна, напротив, оказывает стимулирующее воздействие на сенсорные входы мозга, и способствует более яркому восприятию жизни, делает ее более красочной и запоминающейся.

Физические упражнения

На активность мозга существенное влияние также оказывают и традиционные физические нагрузки. Исследователями Иллинойского университета США под руководством А. Крамера было обнаружено, что регулярная умеренная физическая нагрузка способствует увеличению объема коры головного мозга человека во фронтальной и париетальных областях. Эти области мозга отвечают за оперативную память, внимание и его переключение.

Согласно мнению ученых, для этого еженедельно необходимы 150 минут умеренной или 75 минут высокой физической нагрузки, и в дополнение к этому ежедневные пешие прогулки не менее 500 метров.

Как мысли ставят больных на ноги

Как отмечает Дж. Риццолатти, современные научные исследования зеркальных нейронов направлены на практическое применение получаемых данных. Внедрение новых знаний уже успешно осуществляется в различных сферах жизни, в том числе медицины.

Моторные зеркальные нейроны заставляют человека в своих мыслях воспроизводить то же действие, которое он видит. Это происходит вне зависимости от того, совершает ли его непосредственно другой человек, или это показывается на экране телевизора или компьютера.

Неоднократно было замечено, что во время просмотра боксерских поединков у людей напрягаются мускулы, иногда даже кулаки сжимаются. Это является типичным нейроэффектом. На нем как раз и основана новая технология восстановления пациентов после инсультов, болезни Альцгеймера и прочих заболеваний, при которых память человека забывает движения.

Суть новой технологии заключается в следующем: если у пациента нейроны не окончательно "поломаны", а лишь нарушена их работа, то с помощью зрительного толчка можно осуществить активирование нервных клеток и заставить их отражать движения. Это позволит восстановить корректную работу зеркальных нейронов.

Для этого человеку нужно показывать необходимые действия при определенных условиях. Такая технология получила название - "терапия действия и наблюдения". Как показали эксперименты, значительное улучшение терапия дает при реабилитации больных перенесших инсульт.

Однако самый удивительный результат, по мнению ученого, обнаружился при использовании данной терапии в другом направлении - для восстановления людей, получивших серьезные травмы, попавших в автомобильные аварии. Например, когда человеку на ногу накладывают гипс, ему потом нужно заново учиться ходить. Обычно в таких случаях болезненная походка сохраняется достаточно длительное время, пациент еще долго хромает.

Традиционные обучение и тренировки занимают немало времени. В то же время, при показе специально созданного фильма с соответствующими движениями, в мозге пострадавшего активизируются необходимые двигательные нейроны, и человек начинает нормально ходить практически за несколько дней. Даже для ученых это выглядело, как чудо.

Как поднять себе настроение

Благодаря зеркальным нейронам люди обладают свойством подсознательно воспринимать и ощущать эмоции других людей или киноперсонажей. Таким образом получается, что во время просмотров драм, фильмов-ужасов, негативных новостей или трагических репортажей по телевизору, человек автоматически заряжается теми же эмоциями. В результате он может почувствовать себя расстроенным, напуганным, опечаленным. У него может активизироваться выработка гормона стресса - кортизола, провоцирующего нарушения внимания, памяти, сна, работы щитовидной железы.

К счастью, принцип зеркальных нейронов аналогичным образом работает и в конструктивно-созидательном ключе. Если человек общается с позитивными, жизнерадостными людьми, смотрит фильмы с такими героями, то в его мозге возникают такие же положительные эмоции.

Несмотря на то, что зеркальные нейроны и их функции были открыты совсем недавно, результаты исследований уже находят свое практическое применение. Более того, они применимы в повседневной жизни человека. Понимание принципа их работы, позволяет каждому развивать память и интеллект, управлять своим вниманием, улучшать свое настроение и здоровье, а также распространять флюиды своей жизнерадостности и на окружающих.

Зеркально-нейронная реакция как феномен была обнаружена в начале девяностых годов. В то время проводились эксперименты с животными. Исследуя обезьян, некоторые группы ученых отмечали нейронную активацию в тех или иных моментах. Например, при захвате животным того либо другого предмета осуществлялась регистрация активности в моторной коре. Таким образом, логично предположить, что в тот момент, когда обезьяна тянется за яблоком либо апельсином, активируются нейроны, которые связаны с тем или другим действием.

В ходе эксперимента было выявлено, что, если показывать предмет, но не давать обезьяне возможности его взять, будет активироваться другая группа нейронов из тех, которые задействованы в момент, связанный с этим действием. Следует отметить, что такие активные нервные клетки были обнаружены в моторной коре. Таким образом, вывод о том, что кора представляет собой в некотором роде устройство для исполнения простых действий, не укладывалось в рамки тех сведений, которые были получены в ходе проведения экспериментов.

В результате исследований было выявлено, что в тот момент, когда приходил экспериментатор и на глазах у обезьяны брал яблоко, у животного начинали активироваться те же нервные клетки, что и в тот момент, когда оно совершало действие само.

Отмечено также, что, когда человек наблюдает за действием другого живого организма, активируются группы нервных клеток, связанные с человеческой потребностью к выполнению такого же действия или с таким же типом поведения. Эти группы нервных клеток называются зеркальные нейроны.

Такое понятие было выбрано не случайно. Нейрон - это нервная клетка. Ученые предполагают, что в той или иной степени все они связаны с теми действиями, которые совершает человек, со всем, что он умеет делать. Позднее специалисты выяснили, что зеркальные нейроны обнаруживаются в достаточно большом количестве. Эти в некотором роде отражают чужие действия. При этом действия могут быть совершенно разными, и это не обязательно захват каких-либо объектов.

Зеркальные нейроны, активируясь, способствуют сокращению мышц, похожему на то, которое могло бы произойти в случае самостоятельного исполнения того либо другого действия. Такой феномен, например, ученые выявили в процессе исследования реакции людей, наблюдавших за игрой на музыкальных инструментах или танцами. В особенности проявлялся в случае, если испытуемые не умели играть или были незнакомы с танцами. Вместе с этим не всегда зеркальные нейроны активируются и способствуют дальнейшему проявлению реакции. Специалисты сделали вывод, что нервные клетки возбуждаются при определенных условиях, в определенное время. В ходе экспериментов были выявлены и описаны некоторые феномены, позволяющие утверждать, что зеркальные нейроны проявляют свою активность внутри системы, но не по отдельности.

Проводить исследования по регистрации мозговой деятельности можно с использованием томографии (позитронно-эмиссионной или магнитно-резонансной). Следует отметить, что исследователи выявили, что при наличии у человека отдельных форм аутизма указанный выше феномен повторения того либо другого действия отсутствует.

По мнению ряда ученых, наличие у человека способности сопереживать другим людям, понимать, представлять намерения, конструировать определенные предположения о том, что может происходить с иными живыми существами, обеспечивают именно зеркальные нейроны.

Необходимо отметить, что вопрос о том, все ли нервные клетки обладают способностью к отражению, находится в стадии исследования. Однако с большой уверенностью ученые говорят о том, что именно зеркальные нейроны обеспечивают возможность имитировать чужие действия.

Вы идете по парку и видите, как случайному прохожему в лицо летит фрисби. Автоматически вы сочувствуете ему. Если вы смотрите забег и болеете за того или иного бегуна, ваше сердце начинает биться быстрее, особенно тогда, когда он близок к финишной черте. Наблюдая за женщиной, которая пробует незнакомую еду и морщит нос, вы можете ощутить неприятные ощущения в желудке.

На протяжении многих лет такие реакции тела вызывали вопросы у психологов, нейроученых и философов. Как человеку удается так быстро инстинктивно отреагировать на мысли, чувства и намерения других людей?

На данный момент большинство ученых уверено, что с нейронаучной точки зрения такое явление можно объяснить работой зеркальных нейронов. Зеркальные нейроны – это тип клеток мозга, которые одинаково отвечают и на ситуацию, когда мы сами совершаем то или иное действие, и на наблюдение за тем, как действие совершается другим человеком. Впервые данные нейроны были обнаружены в начале 1990-х годов итальянскими учеными, которые нашли их в головном мозге обезьян. Одинаковое возбуждение нейронов у обезьян наблюдалось, когда они сами брали тот или иной объект и когда наблюдали за другими приматами, берущими тот же объект. Стоит отметить, что в головном мозге обезьян наблюдались единичные нейроны, наличие которых в головном мозге человека пока не установлено.

Нейроученый Джакомо Риццолатти из Пармского Университета, обнаруживший данные нейроны, сообщает, что именно их наличие объясняет, как и почему мы можем «считывать» мысли других людей и испытывать к ним эмпатию. Продолжая исследование, ученые пришли к выводу, что зеркальные нейроны могут объяснять и такие явления, как аутизм и эволюция языка.

Однако исследование зеркальных нейронов в мозге человека все еще в начале своего пути. До сих пор ученым не удалось найти единичные нейроны у человека (в отличие от обезьян), но только более общую систему зеркальных нейронов. Проблема заключается в том, что чтобы установить активность единичных нейронов у человека, нужно подсоединить электроды прямо к головному мозгу. В последние годы все исследования зеркальных нейронов ведутся при помощи МРТ.

Одним словом, хотя ученые установили наличие зеркальной системы в головном мозге человека, доказать существование единичных зеркальных нейронов пока не представляется возможным.

В ходе всех исследований зеркальных нейронов изучались люди и обезьяны, выполняющие те или иные действия. Это объясняется тем, что моторная область головного мозга наиболее изучена и понятна. Именно в этой области ученым проще отследить наличие нейронов определенного типа.

Однако такой подход являлся недостаточным, так как не дает ответов на наиболее интересные вопросы, например, о том, как люди воспринимают эмоции и чувства других людей.

Бруно Викер и коллеги использовали МРТ для изучения эмоции отвращения. В исследовании, опубликованном в журнале «Нейрон» в 2003 году, приняло участие 14 взрослых мужчин. Активность головного мозга измерялась в двух ситуациях: в первом случае, участникам предлагалось понюхать масляную кислоту (имеющую запах протухшего масла), а во втором – посмотреть видеоролик, на котором мужчина морщит лицо, выражая неприязнь и отвращение. Ученые установили, что и собственный опыт, и просмотр опыта другого человека активирует определенный сегмент обонятельного поля в передней островковой доле большого мозга. Аналогичные зеркальные реакции наблюдались и в ходе исследования активности мозга при тактильном контакте.

Другие ученые задались вопросом, могут ли зеркальные нейроны отвечать не только на эмоции и действия других людей, но и позволять понять, какое намерение стоит за данными действиями.

«Вы можете взять чашку с намерением сделать глоток или убрать ее со стола. Вопрос, могут ли зеркальные нейроны понять разницу», – говорит Марко Якобони, автор исследования о зеркальных нейронах, опубликованного в журнале «PLOS Biology».

В ходе его эксперимента, группа ученых использовала МРТ для исследования 23 участников, смотревших видеоролики, на которых человек брал чашку. На первом ролике человек брал ее с накрытого стола, на котором были различные угощения для вечеринки. Данная обстановка должна была намекнуть участнику, что, скорее всего, человек на видео хочет попить чаю. На втором видео стол был завален фантиками и грязными тарелками, что сообщало участнику, что вечеринка окончена, и герой видео хочет убрать со стола. На третьем видео чашка стояла на пустом столе. Ученым удалось установить, что зеркальные нейроны в премоторной коре реагировали сильнее на действия в контексте вечеринки, чем на действия вне какого-либо контекста. Это означает, что зеркальные нейроны важны не только для понимания непосредственно действия, но и для понимания намерений человека.

Зеркальные нейроны являются ключевым условием понимания того, как людям удавалось выживать и процветать в сложном социальном мире. Механизм данных нейронов непроизвольный и автоматический. Это значит, что человеку не нужно думать о том, что делают или чувствуют другие люди, он просто знает это.

С большой долей вероятности человек «запрограммирован» на то, чтобы видеть других людей похожими на себя, а не отличным от себя. В базисе мы воспринимаем встречающихся нам людей, их чувства, намерения и действия, подобно тому, как воспринимаем собственные эмоции и ощущения.

Оригинальная статья: Lea Winerman, - The mind’s mirror, Monitor on Psychology. American Psychological Association, October, 2005.

Редактор: Симонов Вячеслав Михайлович

Ключевые слова: зеркальные нейроны, нейронаука, психология, исследование