Истоки человеческой речи

Область F5 (area F5) мозга обезьян, где впервые были обнаружены зеркальные нейроны, соответствует полю 44 коры головного мозга человека. В этом поле у людей также есть зеркальные нейроны, так как различные эксперименты подтвердили, что, когда люди видят или представляют движения рук и лицевой мускулатуры, у них активируется именно эта область. Однако поле 44 доминантного (как правило, левого) полушария интересно не только этим. В нём (а также в расположенном рядом поле 45) находится так называемая зона Брока (открытая, кстати, ещё в XIX веке), которая является центром моторного компонента речи. При поражении этой области коры человек теряет способность произносить слова, хотя продолжает понимать как устную, так и письменную речь.

Этот факт не прошёл незамеченным, и в скором времени появились теории, связывающие речь и зеркальные нейроны. Наиболее известна теория, предложенная Ридзолатти и М. Арбибом (Michael A. Arbib). Эти исследователи предположили, что членораздельная речь у первобытных людей возникла не внезапно в результате случайных макромутаций, как считалось ранее, а в результате постепенного эволюционного процесса. 

Согласно этим исследователям, область F5 коры головного мозга обезьян, первоначально отвечавшая за движения рук и мышц лица, благодаря присутствию в ней зеркальных нейронов, которые позволяют имитировать действия других и понимать смысл этих движений, стала в ходе эволюции постепенно изменяться. Сначала эта область позволила первобытным людям общаться на протоязыке при помощи исключительно мимики, жестов и примитивных звуков. Затем область F5 продолжила эволюционировать и превратилась в зону Брока, которая стала центром регуляции голосовой речи. Фактически, согласно этой теории, именно благодаря тому, что в мозге вида Homo sapiens имелись зеркальные нейроны, этот вид смог овладеть речью и создать цивилизацию. 

Дефекты зеркал

Но что будет, если зеркальные нейроны перестанут работать или будут работать неправильно? В 2000 году известный нейрофизиолог из Калифорнийского университета в Сан-Диего Вилаянур Рамачандран (Vilayanur S. Ramachandran) предположил, что именно нарушение работы зеркальных нейронов является причиной детского аутизма — нарушения, от которого страдают, в среднем, два ребёнка на тысячу детей. 

Аутичные дети стараются отгородиться от внешнего мира и не устанавливать никаких отношений с другими людьми. Хотя их речь сохранна, они практически всегда молчат, но, в отличие от немых, они даже не пытаются объясняться при помощи мимики и жестов. Также аутичные дети не могут воспроизвести действия других людей. 

Для того, чтобы продемонстрировать нарушение функций зеркальных нейронов у детей с аутизмом, Рамачандран воспользовался электроэнцефалографией. Ещё в 1952 году был обнаружен ритм мозга на частоте 7–11 Гц, волны которого были похожи на греческую букву «мю». Главной особенностью этого ритма, который так и назвали «мю-ритм», было то, что он исчезал каждый раз, когда человек совершал любое произвольное движение. Позже было показано, что этот ритм исчезает и в том случае, когда, испытуемый наблюдает, как то же самое действие совершает другой человек. 

Рамачандран предположил, что реакцию подавления мю-волн можно использовать в качестве простого, надежного и безопасного инструмента для изучения активности зеркальных нейронов. Оказалось, что у аутичных детей, как и у здоровых, мю-ритм блокируется, когда они совершают произвольные движения. Однако в том случае, когда аутичный ребёнок наблюдал за выполнением того же движения другим человеком, подавления мю-волн не происходило. На основании этого Рамачандран заключил, что система моторных командных нейронов у аутичного ребенка оставалась целой и невредимой, но функции его системы зеркальных нейронов были нарушены. 

Если гипотеза Рамачандрана действительно верна, то при помощи простой регистрации мю-ритма можно будет диагностировать аутизм на самых ранних стадиях. Тем самым, возможно, удастся помочь таким детям, начав терапию этой болезни ещё до того, как проявятся её основные симптомы. 

Система управления зеркалом

Очевидно, что у зеркальных нейронов, так же, как и у остальных функциональных систем мозга, должна быть своя система управления. При активации зеркальных нейронов именно эта система должна отличать собственные движения от чужих, свою речь от чужой, свои эмоции и чувства от эмоций и чувств других людей. Также эта система должна тормозить слишком сильное или нежелательное отражение. Например, если кто-то зевает, то мы, заметив это, как правило, тоже зеваем, но в случае, если это происходит в месте, где зевать крайне не желательно (например, на собрании или в гостях за столом), мы можем сдержать это своё желание.

А что произойдёт, если эта система нарушится? Что будет, если мы перестанем контролировать работу зеркальных нейронов? И хотя существование системы контроля зеркальных нейронов пока ещё окончательно не доказано, и она является исключительно предположением, но давайте ради интереса всё-таки рассмотрим этот вопрос.

В случае какого-либо дефекта этой системы мы, вероятно, потеряем возможность тормозить зеркальные нейроны и не поддаваться их сигналам, а как результат мы начнём постоянно имитировать других людей. Если кто-то рядом с нами выполнит какое-то движение, то мы начнём повторять его; если кто-нибудь начнёт говорить, то мы начнём вслух повторять за ним его же слова, не обращая внимания на то, что это выглядит довольно глупо. В психиатрической практике эти симптомы давно известны и носят названия, соответственно, эхопраксия (echopraxia) и эхолалия (echopraxia). Причём эти симптомы, как правило, характерны для такого заболевания, как шизофрения.

В настоящее время считается, что шизофрения возникает из-за нарушения работы префронтальной коры. И действительно, при поражении этой области мозга наблюдаются многие симптомы, характерные для шизофрении — бездеятельность, эмоциональная тупость и регресс поведения. Однако для шизофрении характерны и так называемые «продуктивные симптомы», а именно бред и галлюцинации, которые одним лишь нарушением префронтальной коры объяснить невозможно. Если мы предположим, что причиной шизофрении является нарушение пока гипотетической системы, управляющей зеркальными нейронами, то многие симптомы этой болезни получают своё объяснение. 

Так, при шизофрении часто наблюдаются слуховые галлюцинации — больной слышит различные голоса. Они могут вслух повторять его мысли, могут комментировать все его действия, а могут спорить друг с другом. Очевидно, что в данном случае происходит ошибка в интерпретации работы зеркальных нейронов и человек воспринимает свою собственную внутреннюю речь как речь чужую, внешнюю. Понятно, что если постоянно слышишь голоса, которые повторяют твои мысли, то рано или поздно разовьётся бред преследования, характерный для шизофрении. Больному начнёт казаться, что кто-то постоянно читает его мысли.

Мало того, ситуация начнёт усугубляться тем, что любые обрывки чужой речи, которые попали в сферу сознания больного, из-за того, что не работает система управления зеркальными нейронами, начинают восприниматься как собственная внутренняя речь. Соответственно, человеку начинает казаться, что некоторые таинственные силы влияют на его мысли. Вот несколько типичных высказываний таких шизофреников: «Я думала о моей матери, но внезапно мои мысли были удалены из моего сознания при помощи френологического вакуум-экстрактора, в моём сознании ничего не осталось» или «Он использовал моё сознание как экран и послал в него свои мысли, как вы рисуете картину».

Аналогичная ситуация происходит с движениями и эмоциональными реакциями. Классический шизофренический бред внедрения эмоций и навязчивых движений («Это не мне плохо, просто они внедряют ощущение несчастья в мой мозг. Они заставляют меня смеяться без причины», «Это приходит ко мне из отдела рентгеновских лучей и не имеет ко мне никакого отношения, этого хотят они, поэтому я беру бутылку и пью из неё», «Это моя рука и её кисть двигаются, мои пальцы берут ручку, но я не управляю ими. То, что они делают, не имеет ко мне никакого отношения» и т.п.) также можно объяснить дефектом системы управления зеркальными нейронами. В частности, эта система недостаточно тормозит слишком сильное отражение в зеркальных нейронах, находящихся в премоторной и поясной коре, что и приводит к тому, что стоит больному только вообразить или заметить какие-либо действия или эмоции, как он сразу это всё выполняет, как ему кажется, против своей воли… 

Впрочем, предположение о причастности зеркальных нейронов к развитию шизофрении потребует, конечно, дополнительной проверки. Однако если оно окажется верным, то, возможно, в скором времени появятся простые методы диагностики и лечения этой исключительно человеческой болезни.

Что же дальше?

Если действительно допустить, что благодаря развитию «зеркальных» нейронов обезьяна научилась понимать других обезьян, смогла с ними общаться, овладела речью и за счёт этого обрела сознание и назвала себя человеком, то возникает вопрос, что же дальше? Различные исследования свидетельствуют, что некоторые гены, влияющие на развитие мозга, продолжают эволюционировать до сих пор. Если предположить, что «зеркальные» нейроны продолжат свою эволюцию, то к чему это приведёт? Сказать наверняка, конечно, нельзя, но вероятно благодаря развитию таких нейронов люди далёкого будущего будут настолько хорошо уметь различать и интерпретировать мельчайшие движения, интонации и мимику других людей, что современному человеку они покажутся настоящими телепатами, а мы им — примитивными обезьянами…