Достижения мозга. Как этот орган стал самой сложной и влиятельной частью тела человека

Наконец, в соответствии с «теорией глобального рабочего пространства», чтобы информация стала сознательной, она нуждается в распространении и сохранении в обширных сетях мозга. В отличие от теории интегрированной информации, подчеркивающей важность «горячей зоны» в заднем отделе мозга, нейронное глобальное рабочее пространство также включает передние (фронтальные) отделы мозга. Согласно этой теории очень слабый, близкий к порогу восприятия стимул нуждается в том, чтобы быть объектом внимания для последующего усиления и сознательной обработки.

Неполные теории

У всех этих теорий есть общая черта: для появления состояния сознания информация должна циркулировать и распространяться на более или менее длинные расстояния в мозге. Интересно, что, судя по всему, ни в одной из этих моделей не учитывается асимметрия между двумя полушариями мозга. Между тем нам известно, например, что инсульт в правом полушарии мозга часто вызывает синдром пространственного игнорирования: пациент становится крайне невнимательным по отношению ко всему, что находится слева от него, и в результате не осознает то, что происходит с этой стороны с внешним окружением и даже с его собственным телом. Такого почти никогда не происходит после поражения левого полушария.

Синдром пространственного игнорирования с правой стороны после инсульта в левом полушарии встречается гораздо реже, и он менее опасен и продолжителен по сравнению с синдромом левостороннего пространственного игнорирования после инсульта в правом полушарии.

Ученым все еще неизвестны глубинные причины, объясняющие это драматическое различие между клиническими последствиями инсультов для внимания и сознания в зависимости от поражения левого или правого полушария. Тем не менее с уверенностью можно утверждать, что это различие отражает серьезную асимметрию процессов сознания в человеческом мозге.

Связаны ли нейросети через белое вещество?

Наши научные исследования вокруг межполушарной асимметрии внимания и сознания строились на основании доказательства важной роли, которую играет проводящий путь белого вещества, соединяющий заднюю часть правого полушария головного мозга с его передними отделами. Дело в том, что опытным путем было доказано, что при дезактивации этого пути посредством электрической стимуляции в ходе хирургического вмешательства пациент временно утрачивает возможность сознательного восприятия левой части горизонтальной линии, расположенной в его поле зрения. Этот же пучок чаще всего получает повреждения у пациентов, перенесших инсульт в правом полушарии. У этих пациентов огромная проблема с осознанием событий, которые происходят в пространстве слева от них.

В чем именно заключается роль лобно-теменной сети правого полушария, задействованной в процессах внимания и сознания? Чтобы ответить на этот вопрос, мы изучали с помощью электродов пациентов, страдающих резистентной к медикаментозному лечению эпилепсией. Мы зарегистрировали у этих пациентов электрическую активность мозга в то время, когда они пытались выявлять очень слабые визуальные стимулы, близкие к минимальному порогу восприятия. После каждой попытки пациенты сообщали нам, видели ли они тот или иной стимул или нет. Чтобы изучить роль внимания в сознательном восприятии до каждого стимула, мы привлекали внимание пациентов к хорошо видимой черной точке. Эта точка появлялась либо рядом с тем местом, в котором затем появлялся стимул, либо далеко от него. С появлением точки начиналось привлечение внимания к этой зоне – независимо от того, появляется ли потом рядом стимул или нет. В последнем случае пациенты должны были направить свое внимание в нужное место, чтобы обнаружить стимул, увидеть который было труднее. Мы задавали следующие вопросы: «Улучшает ли сознательное восприятие такая направленность внимания к зоне стимула, тем самым повышая количество выявленных стимулов? Какие мозговые сети вовлечены в этот процесс?»

Как и ожидалось, когда точки появлялись в правильном месте, принимавшие участие в эксперименте пациенты утверждали, что видят больше стимулов. Следовательно, пространственное внимание помогало сознательному восприятию. Еще более явным образом сознательное выявление обозначенных точками стимулов сопровождалось активностью, поддерживаемой в сетях правого полушария, включая сеть, соединенную лобно-теменным путем, о чем мы только что говорили. Эта активность начинается во время ориентирования внимания к точке до появления стимула – она указывает, как наш мозг (и особенно его правое полушарие) учитывает все, что происходит в окружении (появление точек) для улучшения восприятия очень слабых изменений (речь идет об очень слабых стимулах на границе порога восприятия, когда возле точек появляются цели).