Звуковая эйфория

Американские неврологи попытались выяснить, как люди определяют по телефону голос человека или, например, узнают свой рингтон в переполненной комнате. Оказалось, когда психика создает связь между звуком и приятным событием, меняется не только поведение, но и мозг.

Проведенные группой специалистов исследования показывают, что с того самого момента, как человек начинает связывать голос матери с приятными ощущениями, в сенсорной коре – участке головного мозга, отвечающем за восприятие звука, – начинают происходить достаточно серьезные изменения.

«Когда что-то начинает подсказывает, что вот-вот произойдет приятное событие, сенсорная часть мозга, которая отвечает за реакцию на данный стимул, начинает работать более интенсивно, облегчая формирование поведенческой реакции для всего мозга в целом», – говорит доктор Дэвид Т. Блейк (David T. Blake), невролог из Медицинского колледжа штата Джорджия.

Отслеживая потенциалы действия приблизительно дюжины ключевых нейронов при тестировании обезьян, исследователи обнаружили пиковое увеличение активности после всего нескольких уроков. Нейронный фейерверк продолжался недолго и быстро сменялся переключением сенсорных клеток в головном мозге, показывающим, что у животного наступил процесс узнавания.

У обезьян, для которых условия эксперимента не устанавливали связь между изменением в звуковом ряду и выдачей в качестве награды сока, изменения в головном мозге не произошли.

«Те же процессы происходят и у людей, поскольку мы тоже учимся, особенно в области сенсорной дифференциации, – говорит доктор Блейк. – Мы узнаем, чем отличаются лица людей, мы учимся различать отдельные слова, произнесенные вслух или написанные. Мы можем различать говорящих по тембру и интонациям. Все эти способности – часть сенсорной дифференциации. Во время этого обучения изменяется и мозг как участник процесса сенсорной дифференциации».

Полученные данные имеют большое значение для работы с детьми в процессе изучения ими языка, позволяют лучше понять нарушения речи вроде дислексии, повысить грамотность и многое другое, утверждает доктор Блейк. В частности, расположенный в Калифорнии центр Научного обучения (Scientific Learning Center) уже использует эти данные в исследовании поведения обучаемых, успешно внедряя компьютерные программы, помогающие радикально улучшить навыки чтения у детей с затруднениями в речи.

Другая компания из Сан-Франциско Posit Science исследует процессы снижения познавательной способности с возрастом. «Со времен Павлова еще известно, что объединение сенсорных стимулов и награды вызывает выработку поведенческой реакции, – говорит доктор Блейк, – наши данные совпадают с этой теорией. Действительно, происходят изменения в одном из участков мозга, который интегрирован в общую систему так, что собака может ответить слюнотечением после того, как услышит звонок». Более 100 лет назад, изучая желудочную систему собак, русский физиолог открыл то, что он назвал «условным рефлексом». После того как во время раздачи пищи собаки слышали звук метронома, он мог вызвать слюнотечение в любое другое время вне зависимости от наличия пищевой стимуляции.

Доктор Блейк изучает нейронные реакции большого количества человекоподобных обезьян для более глубокого понимания проблемы. Исследователи уже в состоянии контролировать нейронную реакцию благодаря разработанной ученым технологии. Она подобна методу глубокой мозговой стимуляции, используемому в медицине, но с электродами меньшего размера.

В опубликованном в 2002 году в Proceedings of the National Academy of Sciences отчете говорится, что Блейк учил обезьян наклонять голову вперед до контролирующего инфракрасного луча для того, чтобы услышать определенный звуковой ряд. «Если при изменении звукового ряда обезьяна откидывалась назад, она получала аппетитную награду, – говорит он. – Как только она это делала, нейронная реакция на эти звуки усиливалась. Буквально за два дня после того, как обезьяны понимают, что от них требуется, она вырастает вдвое–втрое. Они понимают, что перемещение головы ведет к вознаграждению».

Новое исследование «предполагает, что можно получить награду и ничего не делая, – говорит доктор Блейк. – Они только должны узнать, что стимул говорит о возможности награды. Это важная отправная точка, поскольку очень интересно узнать способность мозга вовремя переключиться от награды к поступившему ранее стимулу, эту награду предопределяющему. Когда обезьяна идентифицирует изменение звукоряда как реплику, на которую нужно ответить, чтобы получить награду, в процессе обучения происходят изменения в головном мозге».