Называть любое поведение эгоистичным — это все равно что описывать всю жизнь на Земле как преобразованную солнечную энергию. Оба утверждения имеют некоторую общую ценность, но едва ли помогают объяснить разнообразие, которое мы видим вокруг. Некоторым животным дает возможность выжить только беспощадная конкуренция, другим — лишь взаимопомощь. Подход, который не учитывает эти противоречивые отношения, может оказаться полезным биологу, изучающему эволюцию, но ему нет места в психологии.
<Рис. Взрослый самец шимпанзе, проигравший в схватке сопернику, пронзительно кричит, пока его успокаивает в своих объятиях младший шимпанзе. Подобное «утешение» пока не описано у других видов животных. Это поведение, по-видимому, является формой бескорыстного сочувствия.>
---
Часть II. Биологические процессы и развитие
Глава 2. Нейробиологические основы психологии
Всякое поведение — от моргания глазом до игры в баскетбол и написания компьютерных программ — зависит от интеграции действия множества различных процессов в организме. Такая интеграция обеспечивается нервной системой при поддержке эндокринной системы. Рассмотрим для примера совокупность всех процессов, которые надо эффективно скоординировать, чтобы остановить автомобиль при красном свете светофора. Сначала вам надо увидеть красный свет; это значит, что свет должен быть запечатлен одним из ваших органов чувств — глазами. Нервные импульсы от глаз передаются в мозг, где стимул [В психологии под стимулом обычно понимают предмет или его свойство, воздействующее на орган (или органы) чувств. — Прим. ред.] анализируется и сравнивается с информацией о прошлых событиях, хранящейся в памяти; тогда вы понимаете, что в данном контексте красный свет означает «стоп». Процесс передвижения ноги к педали тормоза и ее нажатия инициируется моторными зонами мозга, контролирующими мышцы ноги и ступни. Чтобы посылать этим мышцам нужные сигналы, мозг должен знать, где находится ступня и куда вы хотите ее переместить. Мозг регистрирует относительные положения частей тела и использует эти данные для построения целенаправленных движений. Однако вы не останавливаете машину одним резким движением ноги. Специальный участок мозга получает непрерывную обратную связь от мышц ноги и ступни, так что вы осознаете величину оказываемого давления на педаль и можете соответственно изменить свои движения. В то же время глаза и некоторые другие органы чувств сообщают, насколько быстро машина останавливается. Если красный свет включился, когда вы мчались к перекрестку, то могут также активироваться некоторые эндокринные железы, что вызовет увеличение частоты сердечных сокращений, учащение дыхания и другие метаболические изменения, связанные с чувством опасности; эти процессы ускоряют ваши реакции в аварийных ситуациях. Ваша остановка на красный свет происходит быстро и кажется автоматической, тем не менее в ней содержится целый ряд сложных сообщений и происходят различные регулировки. Информация, необходимая для осуществления такого рода активности, передается по большим сетям нервных клеток.
Нервная система, органы чувств, мышцы и железы позволяют нам осознавать окружающий мир и приспосабливаться к нему. Восприятие событий зависит от того, как наши органы чувств обнаруживают стимулы и как информация от них интерпретируется мозгом. Поведение человека во многом мотивируется такими потребностями, как голод, жажда и избегание усталости и боли. Способность человека пользоваться речью, мыслить и решать проблемы зависит от работы мозга, который невероятно сложен. Действительно, основу сложнейших мыслительных процессов составляют определенные совокупности электрических и химических явлений в мозге.
В сущности, любые аспекты поведения и психического функционирования легче понять, зная о том, какие биологические процессы лежат в их основе. При рассмотрении восприятия, мотивации и речи в различных частях этой книги мы будем более подробно останавливаться на нейробиологических механизмах. В задачу настоящей главы не входит подробный обзор взаимоотношений биологии и психологии; мы лишь предварительно ознакомимся с некоторыми основными идеями нейробиологии, которые позднее, при обсуждении различных психологических явлений, будут представлены более развернуто.
Нейроны - строительные блоки нервной системы
Основной единицей нервной системы является нейрон — специализированная клетка, передающая нервные импульсы или сигналы другим нейронам, железам и мышцам. Понимать работу нейронов важно потому, что, без сомнения, именно в них таятся секреты функционирования мозга и, соответственно, секреты человеческого сознания. Нам известна их роль в передаче нервных импульсов, и мы знаем, как работают некоторые нервные механизмы; но мы только начинаем узнавать об их более сложных функциях в процессах памяти, эмоций и мышления.
В нервной системе существует два типа нейронов: очень мелкие нейроны, известные как локальные нейроны, и более крупные нейроны, называемые макронейронами. Хотя большинство нейронов являются локальными, мы лишь недавно начали понимать, как они функционируют. Фактически на протяжении долгого времени многие исследователи полагали, что эти крохотные нейроны вовсе не являются нейронами или что они являются незрелыми и неспособными к передаче информации. Сегодня мы знаем, что на самом деле локальные нейроны передают сигналы другим нейронам. Однако они обмениваются сигналами преимущественно с соседними нейронами и не передают информацию на большие расстояния в пределах организма, как это делают макронейроны.
С другой стороны, макронейроны были детально изучены, и поэтому наше внимание будет сосредоточено на этих нейронах. Хотя макронейроны значительно различаются по своим размерам и внешнему виду, все они обладают некоторыми общими характеристиками (см. рис. 2.1) От тела клетки отходит множество коротких отростков, называемых дендритами (от греческого дендрон — дерево). К дендритам и телу клетки поступают нервные импульсы от соседних нейронов. Эти сообщения передаются другим нейронам (или мышцам и железам) через тонкое трубчатое удлинение клетки, которое называется аксоном. Окончание аксона делится на ряд тонких веточек, разветвлений, на концах которых имеются небольшие утолщения, называемые синаптическими окончаниями.
Рис. 2.1. Схематическое строение нейрона. Стрелками показано направление движения нервного импульса. Некоторые аксоны разветвляются. Эти ответвления называются коллатералями. Аксоны многих нейронов покрыты изолирующей миелиновой оболочкой, что позволяет увеличить скорость передачи нервного импульса.
На самом деле синаптическое окончание не касается возбуждаемого им нейрона. Между синаптическим окончанием и телом или дендритом воспринимающей клетки существует небольшой промежуток. Такое сопряжение называется синапсом, а сам промежуток называется синаптической щелью. Когда нервный импульс, проходя по аксону, достигает синаптического окончания, он запускает выделение химического вещества, называемого нейромедиатором (или просто медиатором). Медиатор проникает через синаптическую щель и стимулирует следующий нейрон, передавая тем самым сигнал от одного нейрона к другому. Аксоны от очень многих нейронов синаптически контактируют с дендритами и телом клетки отдельного нейрона (рис. 2.2).
Рис. 2.2. Синапсы на клеточном теле нейрона. Множество различных аксонов, каждый из которых многократно разветвляется, синаптически контактируют с дендритами и телом клетки отдельного нейрона. Каждое концевое ответвление аксона имеет утолщение, которое называется синаптическим окончанием и содержит химическое вещество, высвобождаемое и передаваемое нервным импульсом через синапс к дендритом или телу клетки воспринимающего нейрона.
Хотя все нейроны обладают этими общими признаками, они весьма разнообразны по форме и величине (рис. 2.3). У нейрона спинного мозга аксон может достигать 3-4 футов длины и идти от конца позвоночника до мышц большого пальца ступни; нейрон головного мозга может иметь размер всего лишь в несколько тысячных долей дюйма.
Рис. 2.3. Формы и относительные величины нейронов. Аксон нейрона спинного мозга может достигать нескольких футов длины (на рисунке показан не полностью).
В зависимости от выполняемых ими общих функций нейроны делятся на три категории. Сенсорные нейроны передают импульсы от рецепторов в центральную нервную систему. Рецепторы — это специализированные клетки органов чувств, мышц, кожи и суставов, способные обнаруживать физические или химические изменения и преобразовывать их в импульсы, проходящие по сенсорным нейронам. Моторные нейроны несут сигналы, выходящие из головного или спинного мозга, к исполнительным органам, т. е. к мышцам и железам. Промежуточные нейроны получают сигналы от сенсорных нейронов и посылают импульсы к другим промежуточным нейронам и к моторным нейронам. Промежуточные нейроны обнаружены только в головном мозге, глазах и спинном мозге.
Нерв — это пучок длинных аксонов, принадлежащих сотням или тысячам нейронов. Один нерв может содержать аксоны как от сенсорных, так и от моторных нейронов.
Помимо нейронов в нервной системе есть множество клеток, не являющихся нервными, но рассеянных между — и часто вокруг — нейронов; их называют глиальными клетками. Количество глиальных клеток превосходит число нейронов в 9 раз, и они занимают больше половины объема мозга. Их название (от греческого glia — клей) определяется одной из их функций — закреплением нейронов на их местах. Кроме того, они вырабатывают питательные вещества, необходимые для здоровья нейронов, и как бы «ведут хозяйство», очищая нейрональную среду (на синаптических участках), тем самым поддерживая сигнальную способность нейронов. Бесконтрольное разрастание глиальных клеток — причина почти всех опухолей мозга.