Умный и сознающий. 4 миллиарда лет эволюции мозга

Префронтальная кора представляет собой высший уровень обработки информации корой головного мозга и является центром мультимодальной интеграции. Самые разные одно– и мультимодальные области участвуют в обработке перцептивной информации, а также в памяти, абстрактном мышлении и языке. Все они связаны с префронтальной корой, которая является главным местом конвергенции информации в мозге – зоной сверхконвергенции (рисунок 49.1). Как уже отмечалось, эту область традиционно считают центром управления оперативной памятью, или делиберативного мышления. Поскольку информация в префронтальную кору поступает из расположенных сзади одно– и мультимодальных зон, ее функции сводятся к контролю над поведением на основе специфической сенсорной информации, сохраненных воспоминаний или концептуальных представлений высокого уровня абстракции. Посылая сигналы обратно в эти одно– и мультимодальные области, префронтальные контуры контролируют обрабатываемую ими информацию.

Рисунок 49.1. Модель конвергенции «сверху вниз» и управления обработкой сенсорной информации «снизу вверх»

Традиционно считалось, что и организующая, и временная функции поддержания информации оперативной памяти обеспечиваются префронтальной корой (рисунок 49.2). Сейчас же ученые полагают, что за поддержание информации в активном состоянии отвечают области, находящиеся вне префронтальной коры, но контролируемые расположенными выше исполнительными контурами префронтальной коры (и возможно, других зон – таких, как теменная кора). На основании такого предположения Брэдли Постл, Марк Дэспозито и Клэй Кёртис высказали мысль о том, что функции поддержания информации оперативной памяти возникают из коалиции способностей, распределенных по теменной и префронтальной зонам коры головного мозга, участвующим в обработке сенсорной, пространственной и двигательной информации, а также в работе памяти и языка (рисунок 49.3). Таким образом, исполнительный контроль управляет процессом создания временных одно– и мультимодальных представлений и поддерживает их в активном состоянии, для того чтобы с их помощью можно было контролировать мышление, рассуждение и поведение. С этой целью посредством префронтального исполнительного контроля привлекаются различные подклассы контуров; проблема решается индивидуально в зависимости от насущной задачи.

Рисунок 49.2. Традиционное представление об оперативной памяти в префронтальной коре

Рисунок 49.3. Гипотеза о коалиции оперативной памяти

Таким образом, хотя бо́льшая часть временного поддержания актуальности информации приходится на теменные области, а не на префронтальную кору в ее схематичном виде, определенную роль в этом процессе префронтальная кора все же играет. Эрл Миллер и Джонатан Коэн, например, предположили, что префронтальная кора поддерживает в активном состоянии представления о целях и использует их, чтобы управлять обработкой информации в теменны́х областях. Согласно объяснению Дэспозито и Постла, когда вы ищете подругу в толпе, представление этой цели в префронтальной коре влияет на обработку информации в зрительной коре. Вы ищете свойственные вашей подруге черты (длинные светлые волосы), отбрасывая несвойственные ей (короткие темные волосы).

Отношение восходящей обработки к нисходящему управлению можно проиллюстрировать при помощи схемы распознавания идентичности зрительного объекта, такого как яблоко. Посредством соединения специфических контуров в первичной визуальной коре информация о форме и цвете начинает накапливаться во вторичных областях, где простые представления соединяются и формируют все более сложные представления на поздних этапах в височной доле, включая медиальную теменную долю. Такое объединение сенсорных представлений с памятью по мере развертывания последовательности обработки информации позволяет распознавать предмет как яблоко.