Главное меню

Реклама

Глава 2. Нейробиологические основы психологии - Резюме

Содержание материала

 

Резюме

1. Базовой единицей нервной системы является специализированная нервная клетка — нейрон. Из клеточного тела нейрона вырастает ряд коротких ответвлений, называемых дендритами, а также тонкий трубчатый отросток, называемый аксоном. Стимуляция дендритов и тела клетки вызывает нервный импульс, идущий вдоль аксона. Сенсорные нейроны передают сигналы от органов чувств к головному и спинному мозгу; моторные нейроны передают сигналы от головного и спинного мозга к мышцам и железам. Нерв — это пучок длинных аксонов, принадлежащих сотням и тысячам нейронов.

2. Идущий по нейрону импульс — электрохимический; он направляется от дендритов к концу аксона. Этот движущийся импульс, или потенциал действия, вызывается самоподдерживаемым процессом деполяризации, при котором изменяется проницаемость клеточной мембраны для различных типов ионов (электрически заряженных атомов и молекул), дрейфующих в клетке и вокруг нее.

3. После своего возникновения потенциал действия проходит по аксону ко множеству утолщений на его конце, которые называются синаптическими окончаниями. Они выделяют химические вещества — медиаторы, отвечающие за передачу сигнала от одного нейрона к соседнему. Медиаторы проникают через узкую щель в месте контакта двух нейронов (она называется синаптической щелью или синапсом) и связываются с рецепторами клеточной мембраны воспринимающего нейрона. Некоторые соединения медиатора и рецептора вызывают деполяризацию клеточной мембраны, а некоторые — поляризацию. Если деполяризация достигает порогового уровня, возникает потенциал действия, который распространяется вдоль воспринимающего нейрона. Возникновение потенциала действия происходит по закону «все или ничего». Существует большое разнообразие взаимодействий медиаторов с рецепторами, которые помогают объяснить целый ряд психических явлений.

4. Существует много различных типов взаимодействия нейротрансмиттер—рецептор, с помощью которых мы можем объяснить целый ряд психологических феноменов. Наиболее важные трансмиттеры — ацетилхолин, норэпинефрин, допамин, серотонин, гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) и глутамин.

5. Нервная система подразделяется на центральную (спинной и головной мозг) и периферическую (нервы, соединяющие спинной и головной мозг с другими частями тела). Периферическая нервная система делится на два подотдела: соматический (передает сообщения к органам чувств, мышцам и кожному покрову, а также от них) и автономный, называемый также вегетативным (соединен с внутренними органами и железами).

6. Головной мозг человека состоит из трех концентрических слоев: центрального ствола, лимбической системы и большого мозга. К центральному стволу относятся: продолговатый мозг, отвечающий за дыхание и постуральные рефлексы; мозжечок, имеющий отношение к моторной координации; таламус — станция переключения поступающей сенсорной информации; и гипоталамус, играющий важную роль в эмоциях и поддержании гомеостаза. Ретикулярная формация, проходящая через некоторые из вышеперечисленных структур, контролирует в организме состояния бодрствования и возбуждения.

7. Лимбическая система контролирует некоторые виды инстинктивной активности (питание, нападение, избегание опасности, спаривание), регулируемые гипоталамусом; она играет также важную роль в эмоциях и памяти.

8. Большой мозг состоит из двух мозговых полушарий. Извилистая поверхность полушарий — кора мозга играет решающую роль в распознавании, принятии решений, научении и мышлении, т. е. в высших психических функциях. Некоторые области коры являются специфическими центрами приема сенсорных сигналов или специфическими центрами управления движениями. Остальная часть коры мозга состоит из ассоциативных зон.

9. Разработан ряд техник, позволяющих получить детальные изображения человеческого мозга без причинения пациенту нежелательного стресса и повреждений. Эти техники включают компьютерную аксиальную томографию (сокращенно КАТ или просто КТ), магнитно-резонансные изображения (МРИ) и позитронную эмиссионную томографию (ПЭТ).

10. Если рассечь мозолистое тело (толстый пучок нервных волокон, соединяющий два полушария мозга), в работе полушарий произойдут существенные изменения. Левое полушарие специализируется на речевых и математических навыках. Правое полушарие немного понимает язык, но не способно к речевому общению; у него сильно развито чувство пространства и структуры.

11. Термин «афазия» используется для описания нарушения речи, вызванного поражениями головного мозга. Лица с поражениями зоны Брока испытывают трудности с правильным произношением слов и говорят медленно и с усилием. Лица с поражениями зоны Вернике могут слышать слова, но не понимают их значения.

12. Автономная нервная система состоит из симпатического и парасимпатического отделов. Ее роль особенно важна в эмоциональных реакциях, поскольку ее волокна опосредуют работу гладкой мускулатуры и желез. Симпатический отдел активен при возбуждении, а парасимпатический — в состоянии покоя.

13. Эндокринные железы выделяют в кровоток гормоны, влияющие на эмоциональное поведение и мотивацию. Они дополняют нервную систему в деле интеграции поведения и их работа тесно связана с активностью гипоталамуса и автономной нервной системы.

14. Наследственный потенциал человека передается хромосомами и генами и влияет на его психику и физические характеристики. Гены — это фрагменты молекулы ДНК, хранящие генетическую информацию. Некоторые гены являются доминантными, некоторые — рецессивными, а некоторые связаны с полом.

15. Селекционное выведение (скрещивание животных по принципу присутствия у них определенного признака, слабо или сильно выраженного) — один из методов изучения влияния наследственности. Еще один метод анализа раздельного влияния наследственности и окружения — изучение близнецов, при котором сравниваются характеристики идентичных близнецов (имеющих одну и ту же наследственность) и родственных близнецов (генетически сходных не более обычных братьев и сестер). Поведение определяется взаимодействием наследственности с окружением: гены задают границы потенциала человека, но то, что с этим потенциалом происходит дальше, зависит от окружения.

 

Ключевые термины

нейрон

нейротрансмиттер

нерв

ядро

ганглия

потенциал действия

центральная нервная система

периферическая нервная система соматическая (нервная)

система автономная (нервная)

задний отдел головного мозга

средний отдел головного мозга

передний отдел головного мозга

центральный ствол

гомеостаз

лимбическая система

большой мозг

афазия

гормон

генетика поведения

хромосома

ген

 

Вопросы для размышления

1. Лишь около одной десятой клеток мозга являются нейронами (остальную часть составляют глиальные клетки). Означает ли это, что мы используем лишь одну десятую часть мозга в процессе мышления? Вероятно, нет. Каковы другие возможные варианты?

2. Местная анестезия, например используемая при лечении зубов, действует путем блокировки натриевых шлюзов в нейронах, находящихся в районе укола. Естественно, зубные врачи и хирурги, как правило, делают уколы в часть тела, ближе всего расположенную к источнику боли. Как вы думаете, какое воздействие может оказать подобный препарат при введении в головной мозг? Будет ли он блокировать только болевые и тактильные ощущения, и ничего кроме них, или же он будет действовать иным образом?

3. Почему мозг симметричен (имеется в виду внешнее сходство левого и правого полушария)? В вашем мозге есть левая и правая моторная кора, левый и правый гиппокамп, левый и правый мозжечок и так далее. В каждом случае левая сторона является зеркальным отражением правой стороны (точно так же, как левый глаз является зеркальным отражением правого глаза, а левое ухо — зеркальным отражением правого уха, и т. д.). Можете ли вы назвать причину такого симметричного строения мозга?

4. У пациентов с расщепленным мозгом, чье мозолистое тело было рассечено, левая и правая стороны мозга после операции, по-видимому, функционируют независимо. Например, слово, предъявленное одной стороне, может быть прочитано и вызвать реакцию без знания другой стороны о том, какое это было слово. Обладает ли такой пациент двойным разумом, каждый из которых способен знать о различных вещах? Или же такой пациент также обладает лишь одним разумом?

5. Практически каждый год сообщается об открытии нового «гена алкоголизма» или гена, ответственного за наркотическую зависимость, шизофрению, сексуальную ориентацию, импульсивность либо другую сложную психологическую черту. Однако при проведении дальнейших исследований выясняется, что данный ген связан с соответствующей чертой только у некоторых индивидуумов, а не у всех. Нередко также оказывается, что ген связан и с другими поведенческими чертами помимо той, с которой он первоначально ассоциировался. Можете ли вы назвать какую-либо причину, по которой гены могут влиять на психологические черты таким образом? Иными словами, почему отсутствует строгое однозначное соответствие между присутствием гена и выраженностью конкретной психологической черты?

 

Дополнительная литература

Введение в физиологическую психологию: Carlson. Foundations of Physiological Psychology (3rd ed., 1995); Groves & Rebec. Introduction to Biological Psychology (4th ed., 1992); Kolb & Whishaw. Fundamentals of Human Neuropsychology (4th ed., 1996); Schneider & Tarshis. An Introduction to Physiological Psychology (3rd ed., 1986); Rosenzweig & Leman. Physiological Psychology (2nd ed., 1989); Kalat. Biological Psychology (6th ed., 1998).

Обзор по молекулярным основам нервных процессов: Alberts et al. Molecular Biology of the Cell (3rd ed., 1994); Levitan and Kaszmarek. The Neuron: Cell and Molecular Biology (1997). О нервных основах памяти и когнитивной деятельности: Squire. Memory and Brain (1987). О человеческом сознании в контексте нервных механизмов: Crick. The Astonishing Hypothesis: The Scientific Search for the Soul (1994).

Обзор влияния генов на поведение: Plomin, De Fries & McClearn. Mehavioral Genetics: A Primer (2nd ed., 1989). Обзор психотропных средств и их влияния на организм, мозг и поведение: Julien. A Primer of Drug Action (6th ed., 1992); Julien. Drugs and the Body (1988).

Обзор исследований функций двух полушарий мозга: Springer and Deutsch. Left Brain, Right Brain (3rd ed., 1989) Hellige. Hemispheric Asymmetry: What's Right and What's Left (1994).

 

На переднем крае психологических исследований

Молекулярная психология

Как вы помните из предыдущей главы, когда нервный импульс достигает конца аксона, высвобождающиеся молекулы медиатора проходят через синаптическую щель и соединяются с рецепторными молекулами, находящимися в мембране воспринимающего нейрона. Эти два типа молекул подходят друг к другу, как ключ к замку, и в результате изменяют электрические свойства воспринимающей клетки, немного повышая (возбуждающий эффект) или понижая (тормозящий эффект) вероятность ее включения.

Чтобы выполнять свои функции, каждый ключ должен подходить к определенному замку; точно так же каждому медиатору соответствует свой рецептор. С молекулами рецепторов взаимодействуют практически так же, как и медиаторы, многие медицинские препараты. Их молекулы по своему строению достаточно близки к молекулам медиатора, и они срабатывают как ключ, «отпирающий» молекулу рецептора.

Хорошим примером таких молекул-дубликатов являются опиаты — вид наркотиков, в состав которых входят героин и морфин. По своей форме молекулы опиатов сходны с группой медиаторов мозга, называемых эндорфинами и оказывающих обезболивающее действие. Когда стало известно, что опиаты имитируют вещества, естественно образующиеся в мозге, было проведено серьезное исследование системы химического контроля в организме, помогающей справляться со стрессом и болью. Возможно, у людей, которые кажутся невосприимчивыми к боли, есть уникальная способность при необходимости увеличивать производство этих естественных болеутолителей. Исследования одного из эндорфинов, энкефалина, позволили объяснить, почему морфиноподобные болеутоляющие вызывают привыкание. При нормальных условиях энкефалин соединяется с определенным числом опиатных рецепторов. [То есть рецепторных молекул, приспособленных по форме к соединению с молекулами опиатов по принципу «ключ-замок». — Прим. перев.] Морфин утоляет боль, соединяясь с теми рецепторами, которые остались свободными. Избыток морфина может приводить к снижению производства энкефалина и недозаполнению опиатных рецепторов. Тогда, чтобы заполнить незанятые рецепторы и уменьшить боль, организму требуется больше морфина. Если поступление морфина прекращается, опиатные рецепторы остаются незаполненными, вызывая болезненные симптомы абстиненции. Тот факт, что в мозге синтезируются вещества, сходные с опиатами, послужил основанием для объяснения всевозможных эффектов. Бегуны трусцой усиленно пропагандируют идею, что физическое напряжение повышает производство энкефалина и тем самым вызывает «кайф бегуна». Практикующие акупунктуру говорят, что их иголки стимулируют выделение энкефалинов, которые действуют подобно естественным анестетикам. Однако нет никаких определенных доказательств в поддержку таких утверждений.

Препараты, влияющие на настроение и умственную деятельность (опиаты, например), называются психотропными средствами. Они действуют преимущественно за счет изменения различных механизмов типа медиатор—рецептор. Различные препараты могут действовать по- разному на один и тот же синапс. Один из них имитирует действие конкретного медиатора, другой может занимать рецепторный участок, так что нормальный медиатор оказывается заблокированным, а некоторые влияют на процессы обратного захвата или распада медиаторов. Действие лекарств, таким образом, может повышать или понижать эффективность передачи импульсов через синапсы.

Два препарата — хлорпромазин (аминазин) и резерпин — оказались полезными при лечении шизофрении (об этом психическом заболевании рассказывается в гл. 16). Оба препарата воздействуют на системы норэпинефрина и допамина, но их антипсихотический эффект в основном связан с воздействием на медиатор допамин. Хлорпромазин блокирует рецепторы допамина, а резерпин снижает концентрацию допамина, разрушая хранящие его пузырьки в синаптических окончаниях. Эффективность этих препаратов при лечении шизофрении привела к появлению допаминовой гипотезы, согласно которой шизофрения объясняется избыточным выделением допамина определенными группами мозговых клеток. Основным подтверждением этой гипотезы является то, что клиническая эффективность антипсихотических препаратов пропорциональна их способности блокировать передачу импульсов молекулами допамина.

Исследования систем «медиатор—рецептор» позволили лучше понять действие препаратов. Раньше психотропные препараты обнаруживались почти случайно, и их разработка требовала годы исследований. Сегодня, когда мы больше знаем о медиаторах и рецепторах, новые препараты можно планомерно проектировать и разрабатывать.

За последние 10 лет очень многое стало известно о молекулярной основе связей между нейронами. Вырисовывается впечатляющая картина: вовлеченными оказываются тысячи различных типов молекул — не только молекулы медиатора и рецептора, но и ферменты, производящие и разрушающие их, и разные другие молекулы, которые влияют на их действие. Каждый раз, когда обнаруживается еще одна молекула, появляется шанс справиться еще с двумя болезнями или психическими расстройствами: конечно же, найдутся люди, у которых этих молекул слишком много, и люди, у которых их недостает. Работы в этом направлении оказались настолько плодотворными, что дали повод говорить о новой дисциплине с названием «молекулярная психология» (Franklin, 1987). Ее основная идея заключается в том, что различные умственные процессы и аномалии рассматриваются с точки зрения молекулярного взаимодействия между нейронами.

 

Современные голоса в психологии

Чем обусловлено агрессивное поведение - физиологией или окружением?

 

Как физиология влияет на человеческую агрессию

Л. Рауэлл Хьюзман, Университет Мичигана

Нейроанатомические, нейрофизиологические, эндокринные и другие физиологические нарушения влияют на вероятность проявления агрессивного поведения. Хотя, по-видимому, эти факторы не являются у людей прямой причиной агрессии, биологические различия между детьми в сочетании с влиянием окружения (то есть биосоциальные взаимодействия) приводят к образованию индивидуальных различий в социальном поведении. Биосоциальные взаимодействия на ранних этапах жизни особенно важны для развития склонности к агрессивному поведению. Ребенок впервые испытывает гнев, когда ему еще нет года, а физическая агрессия (толчки, удары) распространена уже у двухлетних детей. В среднем, чем агрессивней ребенок в шесть, семь или восемь лет, тем агрессивней будет он, когда вырастет (Huesmann, Eron, Lefkowitz & Walder, 1984). Биологические различия влияют на поведение и процессы научения у маленьких детей и на эмоциональные реакции людей в определенных ситуациях, стимулирующих насилие.

Какие биологические факторы могут предрасполагать людей к агрессивному поведению?

Во-первых, на степень агрессивности, по-видимому влияет множество нейроанатомических различий. Наряду с корой префронтальной области особенно важными участками, анатомические особенности которых влияют на агрессивное поведение, представляются гипоталамус и миндалевидное тело. Электрическая стимуляция или поражение этих ядер могут увеличивать или уменьшать склонность человека к агрессии (Moyer, 1976). Анатомические различия в какой-нибудь из этих областей, вызванные травмой, опухолью и т. д., влияют на агрессивные тенденции. Однако заметные изменения агрессивности, вероятно, зависят и от ситуационных факторов. Например, эксперименты по электрической стимуляции, проведенные на животных, показали, что стимул, вызывающий агрессию к противнику небольшого размера, может не вызывать агрессию против более крупного врага.

Во-вторых, индивиды с пониженным содержанием в нервной системе серотонина — нейротрансмиттера, участвующего в торможении спонтанных реакций на фрустрацию, — по- видимому, более склонны к агрессивному поведению (Knoblich & King, 1992). Если резко понизить уровень серотонина у животных (например, диетой или лекарственным способом), они ведут себя более агрессивно. Линнойла с коллегами (Linnoila et al., 1983) обнаружила, что у мужчин, осужденных за импульсивные насильственные преступления, наблюдается более низкий уровень серотонина, чем у неимпульсивных преступников. Кроме того, дети с низким уровнем серотонина более склонны к агрессивному поведению (Knoblich & King, 1992).

В-третьих, повышенный уровень тестостерона в период внутриматочного развития и в раннем детстве, по-видимому, вызывает развитие нейрофизиологических процессов, предрасполагающих к агрессии. Высокий уровень тестостерона повышает вероятность агрессивного поведения в каждый конкретный момент. Райниш (Reinisch, 1981) обнаружил, что девочки, чьи матери во время беременности принимали гормоны, подобные тестостерону, вырастали более агрессивными по сравнении с контрольными испытуемыми. Аналогично юноши с большим уровнем тестостерона в ответ на провокацию ведут себя агрессивнее (Olweus et al., 1988). Однако эти эффекты не носят одностороннего характера. Недавние исследования показали, что власть или агрессия по отношению к другому человеку повышает уровень тестостерона как у мужчин, так и у женщин (Booth et al., 1989).

В агрессии играют роль и другие биологические факторы (например, характерный уровень возбуждения) кроме тех, которые я упомянул, но эти три хорошо иллюстрируют, как взаимодействие наследственности и внешней среды влияет на агрессивность. Что является причиной биологических различий? Очевидна важность генетических факторов. Исследования близнецов, разлученных с самого рождения, показывают намного более высокую корреляцию агрессии между однояйцевыми близнецами, чем между разнояйцевыми близнецами одного пола (например, Tellegen et al., 1988). Лонгитюдные исследования мальчиков, усыновленных при рождении, также показали, что существует связь между совершением преступлений с применением насилия родным отцом и приемным сыном (Mednick et al., 1987). Эти генетические факторы могут влиять через биологические различия, которые я упоминал (тестостерон, серотонин, нейроанатомия лимбической системы), или другими способами. Какой бы ни была точная причина, биологическая предрасположенность несомненно влияет на то, как взаимодействия со средой формируют социальные сценарии, убеждения и схемы ребенка, а также на когнитивные и эмоциональные реакции людей на провоцирующие и фрустрирующие стимулы окружения.

 

Важность научения в контексте агрессии

Расселл Джин, Университет Миссури-Колумбия

Роль факторов наследственности и научения в человеческой агрессии не может быть описана в терминах «или—или». Практически каждый психолог, исследовавший эту проблему, осознает, что присутствуют оба фактора и что различия в точках зрения подразумевают акцент на одном из них.

Важности научения в контексте агрессии подтверждается данными из двух главных источников. Первый — это контролируемые исследования поведения в лабораторных и естественных условиях. Экспериментальные исследования показали, что агрессия, как и многие другие виды оперантного поведения, восприимчива к влиянию поощрений и наказаний. К тому же человеческая агрессия различается по степени уверенности агрессора в том, что такое поведение приведет к желательным результатам, и по ценности этих результатов (Perry, Perry & Boldizar, 1990). Такое поведение является функцией вероятности наград, а ценность этих наград для индивида долго считалась в теории социального научения основным фактором. Исследования также показали, что истоки агрессивного поведения можно обнаружить в раннем опыте общения с членами семьи. Группа ученых, изучавших эту проблему, пришла к заключению, что «паттерны асоциального поведения вплоть до юношеского возраста прежде всего формируются в домашней обстановке под влиянием членов семьи» (Patterson, Reid & Dishion, 1992). Сначала дети узнают от других членов семьи о том, что драки, крики и вспышки раздражения могут быть эффективными средствами достижения желаемого результата, и в конечном счете такое поведение перерастает в агрессивность более крупного масштаба, проявляющуюся как в семье, так и вне дома.

Другим источником данных, подтверждающих гипотезу социального научения агрессии, стали исследования, рассматривающие различия в склонности к насилию как функцию культурных и социальных переменных. Например, существует большое количество фактического материала о систематических колебаниях частоты насильственных актов в различных культурах. Кроме того, жители некоторых стран демонстрируют более выраженную тенденцию рассматривать насилие как средство решения проблем (Archer & McDaniel, 1995). Другие исследования показывают существование региональных субкультурных различий в уровне агрессии в пределах Соединенных Штатов. Например, было показано, что уровень убийств среди белых нелатиноамериканцев, живущих в селах или мелких городах в южной части страны, более высок, чем соответствующий уровень в других регионах в аналогичных условиях. Эти факты объясняются существованием различных местных норм агрессивного поведения (Gohen & Nisbett, 1994).

Противопоставить природу и научение при обсуждении человеческой агрессии — значит создать ложную дихотомию. Джин (Geen, 1990) предположил, что как научение, так и наследственность лучше рассматривать в качестве фоновых переменных, формирующих уровень потенциала к агрессии, но не служащих ее непосредственными причинами. Агрессивное поведение представляет собой реакцию на условия окружения, провоцирующие человека и побуждающие его к нападению. Даже если индивид склонен к агрессии и способен проявить ее, акт агрессии должен вызваться специфической ситуацией. Вероятность агрессивного поведения и его интенсивность сильно различаются в зависимости от природы стимула и уровня потенциала агрессии, обусловленного фоновыми переменными. Несомненно, люди, родившиеся предрасположенными к насилию, будут более агрессивными в случае нападения на них, чем люди без такой склонности, а люди, приобретшие через социальное научение выраженную склонность к агрессивному поведению, будут реагировать более агрессивно, чем не имеющие подобной склонности. Таким образом, наследственность и социальное научение — это дополняющие друг друга факторы человеческой агрессии.