Где находится префронтальная кора головного мозга. Что такое префронтальная кора

Префронтальная кора головного мозга(префронтальный кортекс, prefrontal cortex - PFC) получает входные сигналы (данные) от всех других областей коры. Основные функции PFC планирование и прямая реализация движений, когнитивного, аффективного и социального поведения во времени. Префронтальная кора головного мозга развивается на протяжении длительного времени, такое развитие позволяет PFC приобретать сложные когнитивные (познавательные) способности через опыт, но делает его восприимчивым (уязвимым) к факторам, которые могут привести к искаженному функционированию, что часто наблюдается при нейропсихиатрических расстройствах. Когда префронтальная кора головного мозга подвергается различным факторам внешней среды (экологическим событиям) во время своего развития, таким, как сенсорные стимулы, стресс, наркотики, гормоны и социальный опыт (включая как отношения с родителями, сверстниками и окружающими людьми) формирование префронтальной коры может развиваться по-разному.

Развитие префронтальной коры головного мозга отражает более чем простое развертывание генетического плана; скорее, это сложный процесс, отчасти напоминающий танец эмпирических и генетических факторов, формирующих мозг. Пред- и постнатальные экологические факторы (события) влияют или изменяют развитие мозга и, в конечном счете, отражаются на когнитивных способностях и поведении взрослого человека.

J. Kaas (1987) предположил, что у большинства млекопитающих имеется несколько основных областей коры головного мозга. К ним относятся первичные и вторичные зрительные и соматосенсорные области (V1, V2, S1, S2), по меньшей мере одна слуховая область и одна область вкуса, моторная область, переходная полоса коры, которая связывает амигдалу и гиппокамп с другими областями коры (периринальный, энторинальный кортекс - perirhinal cortex, entorhinal cortex) и область, называемая префронтальная корой (PFC). Определение сенсорных областей относительно просто, поскольку они получают унимодальный вход от сенсорных рецепторных систем (например, глаз, ушей, языка и пр), а выходы двигательной коры в конечном счете направляются через полисинаптические пути к эффекторным органам. Выходы всех областей коры также являются компонентами контуров обратной связи, через которые регионы коры головного мозга и подкорковые области мозга взаимно влияют друг на друга.

Префронтальная кора значительно больше у прииматов. По - видимому, расширение субрегионов PFC напрямую связано с расширением сенсорных зон. Следствием этого вывода является то, что префронтальная кора выполняет некоторую функцию в интеграции сенсорной информации из разных модальностей, и по мере обработки дополнительной информации PFC естественно увеличивается в своем объеме (расширяется). Несмотря на то, что детали поведения меняются, в общем, млекопитающие решают многие из проблем в своей повседневной жизни. Например, все млекопитающие обнаруживают и интерпретируют сенсорные стимулы, связывают эту информацию с прошлым опытом и генерируют поведенческие стратегии. Теории, анализирующие функции лобной доли сходятся в том, что PFC участвует во временной организации поведения. Общая идея заключается в том, что PFC поддерживает когнитивные функции, необходимые для организации поведения во времени и в контексте, при этом хорошим примером является социальное поведение. Сложность функций PFC наиболее заметна у людей и намного проще у млекопитающих, таких как грызуны; однако в каждом виде млекопитающих существуют общие для класса функции, требующие участия PFC. Можно с уверенностью предположить, что если ранний опыт изменит структуру и поведение PFC у лабораторных животных, этот опыт, вероятно, будет иметь еще больший эффект в более сложном варианте PFC, например, у людей.

Клетки, предназначенные для нервной системы, начинают формироваться около 3 недель после оплодотворения у человека, но созревание головного мозга не является полным, пока человек не достигнет своего четвертого десятилетия жизни. Короче говоря, нейроны формируются, мигрируют в соответствующий регион мозга, становятся зрелыми, образуют синапсы и принимают участие в развитии глии, которая образуют, как миелин, так и другие поддерживающие нейроны и выполняющие другие функции клетки (нейроглия). Из-за сложности организации мозга происходит "перепроизводство" в раннем возрасте нейронов и их связей, которые позже обеспечивают активность сетей нейронов. В человеческом мозге пик "синаптической плотности" достигается между 1 и 5 годами, в зависимости от области коры. По-видимому, существует "каудально-ростральный градиент", причем, задние (сенсорные) области достигают своего пика развития быстрее, чем большие по объему передние (PFC).

Две особенности развития головного мозга очень важны для понимания того, как опыт может изменить организацию коры мозга. Во-первых, плотность дендритов (dendritic spine density) , которая является приблизительным суррогатом числа возбуждающих синапсов на нейроне, в детстве в два-три раза больше, чем во взрослой жизни. Это перепроизводство синапсов прекращается, начиная с позднего детства, а в PFC оно продолжается до третьего десятилетия жизни. Во-вторых, перепроизводство шипиков является наибольшим в PFC, что указывает на наименьшую скорость элиминации синапса в этом регионе. Этот чрезвычайно ghjljk;bntkmysq период ликвидации синапса в PFC имеет свои последствия, которые важны для понимания влияния окружающей среды в период полового созревания на когнитивные способности взрослого человека. Тем не менее, период производства синапсов может быть столь же важным для понимания развития когнитивных и эмоциональных способностей взрослых, как более поздняя "обрезка" отростков и синапсов нейронов в подростковом возрасте. Именно в период до 2 -3 лет префронтальная кора головного мозга образует основные нейронные сети (схему) , которые позже будут лежать в основе более высоких когнитивных функций. Таким образом, опыт, полученный на раннем этапе жизни может формировать основную схему функционирования мозга, которая затем модифицируется в подростковом возрасте. Ранний опыт (негативный или другой) устанавливает траектории PFC и имеют "пожизненные" последствия для регулирования поведения.

Постоянные изменения в поведении и психологии человека в широком смысле слова, которые возникают в результате раннего опыта, скорее всего, опосредуются реорганизацией или усилением синаптических связей в определенных нейронных цепях, что обозначается термином "пластичность нейронов". Нейронную пластичность можно вывести из поведенческих, нейрофизиологических (электрофизиологических) , клеточных и молекулярных измерений, однако, большая часть исследований по пластичности была связана с изучением морфологии дендритов и дендритных шипиков. Подавляющее большинство синаптических входов на нейроны находятся на дендритах и ​​шипиках, а количество синаптических сигналов, получаемых клеткой, зависит от количества доступной дендритной поверхности. По оценкам исследователей, более 90% возбуждающих синапсов находятся на дендритных шипиках; таким образом, исследователи сосредотачивались на плотности шипиков, находящихся на нейронах, которые можно количественно определить из ткани, окрашенной одним из многих методов Гольджи. В последнее время исследователи начали использовать эпигенетические методы измерения, которые включают как глобальное метилирование, так и экспрессию генов.

Одним из важных теоретических моментов развития мозга является то, что измерения плотности оси дендритов или экспрессии генов могут проявляться в виде своего увеличения или уменьшения в зависимости от конкретного опыта. Однако неясно, как это относится к изменениям в нейронных сетях. Принято считать, что чем больше синапсов лучше; однако, учитывая, что "обрезка" также является ключевым элементом развития, увеличение числа синапсов может впроследствии сказаться на неудачу при их сокращении ("обрезка") , что может быть функционально вредным для мозга. При синдроме Дауна плотность дендритов увеличивается, однако, морфология этой плотности (и, вероятно, функция) изменяется.

Когда исследователи начали изучать опытно-зависимые изменения в развивающемся мозге, было выссказано естественное предположение, что изменения в развитии мозга будут очевидны только в ответ на довольно значительные изменения в опыте. Теперь ясно, что даже довольно безобидный опыт может глубоко повлиять на развитие мозга и что диапазон опыта, который может изменить развитие мозга, намного больше, чем когда-то считалось. Кроме того, несмотря на то, что что сенсорные корковые области очень чувствительны к раннему опыту, недавно было показано, что префронтальная кора головного мозга, по меньшей мере чувствительна к широкому спектру стимулов. Когда младенцы подвергались воздействию разных стимулов, а позже изучались во взрослой жизни, они демонстрировали как повышенную двигательную способность, так и пространственное обучение, а также изменения в синаптической организации коре головного мозга. Несмотря на то, что точный механизм действия тактильной стимуляции неизвестен, можно предположить, что тактильная стимуляция приводит к увеличению производства нейротрофического фактора FGF-2 как в коже, так и в мозге. Ранее было обнаружено, что FGF-2 играет важную роль как в нейрогенезе, так и при созревании нейронов. Другим способом улучшения сенсорных и моторных функций является размещение животных в сложных условиях, в которых они могут взаимодействовать с изменяющейся сенсорной и социальной средой и увеличивать свою двигательную активность. В эксперименте этот тип опыта привел к увеличению длинны дендритов в пирамидальных клетках в различных областях коры.

Продуктивность — это не столько умение правильно распоряжаться своим временем, сколько умение правильно распоряжаться рабочими инструментами. А наш главный рабочий инструмент — это мозг.

Знание того, какая часть головного мозга за что отвечает, поможет работать с наивысшим КПД.

И самым главным двигателем является префронтальная кора.

Для начала краткий урок биологии.

Префронтальная кора головного мозга — совокупность нескольких областей лобных долей, непосредственно связанных с отделами лимбической системы.

Она отвечает за сложные когнитивные и поведенческие функции, эмоции, исполнительные функции (особенно страдают при шизофрении), оценка обстановки и принятие решений, чувство такта, контроль импульсов и абстрактное мышление.

То есть мы используем эту часть головного мозга для того, чтобы логически мыслить, расставлять приоритеты и планировать. И именно она отличает нас от животных. Работа префронтальной коры довольна энергозатратна и когда она устает, страдает наша производительность и тогда включаются другие части головного мозга.

Антиподом префронтальной коры является амигдала , которая также является частью лимбической системы и отвечает за наши эмоции, как отрицательные (страх), так и положительные. То есть когда мы видим медведя, умом мы еще не соображаем, что происходит, а амигдала уже дала команду нашему сердцу начать ускоренно работать и нашим ногам нестись прочь — «борись или беги»!

Любите свою префронталную кору и боритесь с вашей амигдалой

Когда речь заходит об успешности в бизнесе, ваша префронтальная кора — ваш лучший друг и помощник, а амигдала только все портит.

• В то время как амигдала будет бегать в панике пытаясь «потушить пожары», префронтальная кора будет думать о том, как избежать подобных ситуаций в будущем.
• Амигдала будет орать на вашего коллегу из-за допущенной ошибки. Префронтальная кора будет стараться улучшить процесс, который вызвал ошибку.
• Ваша амигдала будет сосредоточена на 0,1% изменения коэффициента конверсии, которое связано с изменением цвета кнопки. Ваша префронтальная кора будет будет придумывать новое предложение, которое увеличит количество переходов в 10 раз.

Используйте ее тогда, когда она находится в лучшей форме

Лучший вариант использования своей префронтальной коры на полную мощность без большой потери энергии — это использование в тот момент, когда она находится на пике своей продуктивности. То есть по понедельникам!

Если мы все делали правильно и хорошо отдыхали на выходных, в понедельник как раз и наступает этот правильный момент.

Если вы хотите свою работу на неделю вперед, увидеть общую картину развития бизнеса и принять кучу важных и правильных решений — выберите для этого понедельник. Понедельник — день для исполнительного типа мышления.

Исполнительный тип мышления и Стив Джобс

В бизнесе руководители берут на себя ответственность за развитие компании, поэтому «исполнительное мышление» для них очень и очень важно. Если вы руководитель, то это не значит, что вы должны устраивать «префронтальные понедельники» только для себя. Вы можете объединить усилия своей префронтальной коры с префронтальными участками своих коллег. Именно это и делал каждый понедельник — по утрам в понедельник он устраивал встречи и мозговые штурмы со своей командой.

Ключевым моментом для проведения свободных дискурсов исполнительной команды было утро понедельника. Он начинался в 9 утра и продолжался 3-4 часа. Внимание всегда было сфокусировано на будущем - на развитии каждого продукта, на том, что с ним будет происходить дальше, какие новые продукты будут разработаны.

Джобс использовал эти собрания для усиления чувства общей миссии в компании Apple. Это привело к централизованному управлению, которое сделало компанию похожей на ее хороший продукт — тесно интегрированной, и помогло избежать внутренней борьбы между подразделениями, которая могла привести к развалу.

Так же, как ваша префронтальная кора служит чем-то вроде «центра управления полетами» для вашего мозга, так и встречи по понедельникам, которые устраивал Джобс, помогали компании сохранять целостность и контролировать все процессы.

Почему понедельник?

Как уже упоминалось в начале статьи, если вы живете правильно, то именно в понедельник ваша префронтальная кора будет на пике своей продуктивности. Мы ведь пришли на работу хорошо отдохнувшими после , правда?

Несмотря на то, что у нас принято не любить понедельник, утро этого дня является идеальным временем для того, чтобы, не отвлекаясь на детали, взяться за что-то действительно важное и масштабное, набросать основные цели на рабочую неделю и подумать о своем будущем.

Возможно, если вы не работаете по стандартному графику, принятому в офисах (с пн-пт или с пн-пн), тогда вы можете выбрать другой день. Главное — почувствовать себя хорошо отдохнувшим и готовым свернуть горы.

• устойчивость внимания;
• настойчивость;
• оценки;
• управление импульсами;
• организованность;
• самоконтроль;
• решение задач;
• критическое мышление;
• способность планировать на будущее, прогнозировать;
• делать выводы, учиться на опыте;
• способность ощущать и выражать эмоции;
• взаимодействие с лимбической системой;
• эмпатия.

Префронтальная кора (ПК) - наиболее развитая часть головного мозга. Эта область находится в перед­ней трети полушарий, прямо за лобной костью. Часто в префронтальной области выделяют три зоны: дорсолатеральную (внешняя поверхность ПК), кору нижней по­верхности лобных долей и поясную извилину (проходит в средней части лобных долей).

Префронтальная кора
ная кора, вид снаружи.	ная кора, вид снаружи.
Дорсально-латеральная префронталь- ная область (трехмерное изображение поверхности, вид сбоку).	Инфериорно-орбитальная префронталь- ная кора (внутреннее строение).
Инфериорно-орбитальная префронталь- ная кора (внутреннее строение) Трехмерное изображение - нижняя поверхность.	Префронтальная область Трехмерное изображение поверхности, вид сверху.

О поясной извилине, которую часто рассматривают как часть лимбической системы, мы поговорим в отдель­ной главе. Дорсолатеральная и внутренняя глазная из­вилины часто именуются главным управляющим цен­тром мозга. Обе их мы рассмотрим в этой главе. При необходимости я буду уточнять, что именно известно об их функциях.

Вообще ПК - это та часть головного мозга, которая отслеживает, контролирует, направляет, управляет и фокусирует ваши действия. Она отвечает за «исполни­тельные функции» - способность управлять временем, суждениями, импульсами, планированием, организацией и критическим мышлением. Способность человека, как вида, думать, планировать будущее, рационально ис­пользовать время и общаться с окружающими в значи­тельной степени зависит от этого отдела мозга. ПК от­вечает за действия, которые помогают вам оставаться нацеленными на достижение определенного результата, социально ответственными и эффективными.

Томас Голтьери, психиатр из штата Северная Каро­лина, лаконично охарактеризовал функции ПК у чело­века как способность формулировать цели, вырабаты­вать планы их достижения, эффективно их реализовывать, а также менять курс или импровизировать перед лицом препятствий или неуспеха, причем проделывать это успешно при отсутствии внешнего управления или структуры. Способность отдельного человека ставить перед собой цели и добиваться их считается главной чертой зрелой эффективной личности. Причем эта спо­собность не определяется общественными условностями или культурным багажом. Эта способность заложена в структуру префронтальной коры и ее связей 1 .

1 John Ratey, M.D., ed., The Neuropsychiatry of Personality Disorders (Cambridge, Mass.: Blackwell Science, 1995), p. 153.

Префронтальная кора (в особенности кора нижней поверхности лобных долей) помогает думать, что мы го­ворим или делаем, до того, как мы это говорим или де­лаем. Скажем, если вы ссоритесь со своим мужем (женой) и ПК у вас работает хорошо, скорее всего, вы станете реагировать обдуманно, и ваши ответы смогут исправить ситуацию. Если ваша ПК работает плохо, то, наверное, вы скажете такое, от чего всем станет только хуже. ПК по­могает вам решать проблемы, просчитывать, как станет развиваться ситуация, и, используя опыт, выбирать из нескольких вариантов оптимальный. Хорошая функция ПК необходима в такой игре, как шахматы.

Эта же часть мозга отвечает за то, как вы учитесь на собственных ошибках. Хорошая работа ПК не означает, что вы не совершаете просчетов. Однако она поможет вам не совершать одну и ту же ошибку снова и снова. Вы в состоянии учиться на опыте и использовать уроки прошлого. Скажем, студент с хорошей работой ПК в со­стоянии усвоить, что, приступая к работе по большому проекту как можно раньше, он тем самым обеспечит се­бе больше времени на исследовательскую работу и у не­го будет меньше поводов волноваться, что он не успеет сдать ее вовремя. Между тем студент с пониженной функцией ПК не принимает в расчет прошлые волнения и неудачи и будет постоянно откладывать все на по­следний момент. У тех, кто не способен учиться на про­шлых неудачах, как правило, нарушена функция ПК. Они постоянно совершают одни и те же ошибки. Их действия основаны не на полученном опыте, а на том, что им хочется в данный момент.

ПК (в особенности дорсолатеральная зона) также участвует в сохранении устойчивости внимания. Она по­могает сосредоточиваться на важной информации и от­фильтровывать менее значимые мысли и ощущения. Устой­чивое внимание играет важную роль для кратковремен­ной памяти и обучения. При помощи многочисленных связей с другими областями мозга ПК позволяет вам длительное время заниматься одним проектом и не от­влекаться от него вплоть до его окончания. ПК посыла­ет успокаивающие сигналы в лимбическую и сенсорную системы мозга, когда вам надо сосредоточиться, и сни­жает отвлекающие импульсы, поступающие из других областей мозга. Когда функция ПК снижена, человек начинает легче отвлекаться от основного занятия (синдром дефицита внимания).

ПК, и в особенности дорсолатеральная зона, позво­ляют нам переживать и выражать эмоции; чувствовать себя счастливыми, грустными, ощущать радость и лю­бовь. То, как это происходит в ПК, отличается от более примитивной лимбической системы. Несмотря на то, что лимбическая система управляет настроением и половым влечением, ПК может переводить процессы в лимбиче­ской системе в узнаваемые чувства, эмоции и слова, та­кие, как любовь, страсть или ненависть. Сниженная ак­тивность или травма в этой области мозга часто приво­дят к снижению способности выражать мысли и чувства.

ПК оказывает серьезное воздействие на способность размышлять и контролировать импульсивное поведение. Способность продумывать последствия своих действий (выбор партнера, работа с клиентами, общение с труд­ными детьми, трата денег, вождение по шоссе) имеет ре­шающее значение для полноценной жизни, практически в каждом из ее аспектов. Без нормальной работы ПК сложно действовать продуманно и последовательно, и тогда в нашем поведении решающую роль начинает иг­рать импульсивность.

ПК связана многими связями с лимбической систе-

При сканировании ПК такими методами, как, на­пример, SPECT, ученые часто проводят два исследова­ния: одно - на мозге в состоянии покоя и другое - во время упражнения на концентрацию. Оценивая функ­цию мозга, им важно видеть картину активного мозга. Когда нормальному мозгу предлагают задание, требую­щее концентрации, - математическую задачу или сорти­ровку карточек - активность ПК возрастает. При неко­торых мозговых нарушениях, таких, как шизофрения или синдром дефицита внимания, при необходимости решить интеллектуальную задачу активность ПК сни­жается.

ПРОБЛЕМЫ, СВЯЗАННЫЕ С НАРУШЕНИЕМ
ДЕЯТЕЛЬНОСТИ ПРЕФРОНТАЛЬНОЙ КОРЫ:

• короткий период концентрации внимания;
• отвлекаемость;
• недостаток настойчивости;
• трудности с контролированием импульсивного поведе­ния;
• гиперактивность;
• постоянные опоздания, неумение управлять временем;
• неорганизованность;
• медлительность;
• низкая эмоциональность;
• ошибочные предположения;
• неверные оценки;
• неспособность учиться на собственном опыте;
• проблемы с кратковременной памятью;
• социальная фобия и страх перед испытанием.

Проблемы в дорсолатеральной префронтальной коре часто приводят к снижению способности удерживать внимание, отвлекаемости, нарушениям кратковременной памяти, снижению скорости мышления, апатии и сниже­нию способности к вербализации мыслей.

Проблемы в коре нижней поверхности лобных долей часто влекут за собой плохое управление импульсивно­стью, трудности в управлении настроением (из-за тес­ных связей с лимбической системой), снижение способ­ности к общению и контролю над поведением».

Эми Арнстен, Кэролайн Мэзьюр и Раджита Синха
Журнал "В мире науки" №7 2012

Вступительный экзамен в медицинский институт представляет собой пятичасовой обстрел сотнями вопросов, которые даже у наиболее подготовленных претендентов часто вызывают замешательство и тревогу. У некоторых будущих врачей подобное неослабевающее напряжение приводит к заторможенности, при которой они соображают крайне медленно или вообще лишаются способности думать. Всем известно данное состояние, имеющее массу различных названий: ступор, мандраж, трясучка, беспамятство - и десяток других аналогичных «терминов», описывающих хорошо знакомое многим ощущение, когда человек теряет способность говорить, писать и связно мыслить в процессе долгого экзамена.

В течение многих десятилетий ученые полагали, что представляют себе процессы, происходящие в мозге человека в ходе тестирования или допроса. Однако исследования последних лет открыли совершенно новую главу в изучении физиологии стресса. Реакция на стресс - это не только первичный ответ, характерный для многих видов животных от саламандры до человека и вызывающий нарушения работы некоторых участков мозга. Стресс может влиять и на когнитивные функции нашего мозга, негативно воздействуя на деятельность тех зон, которые достигли наивысшего развития у приматов.

В старых учебниках говорится, что гипоталамус (эволюционно древняя структура, расположенная в основании мозга) реагирует на стресс, посылая сигналы гипофизу и надпочечникам, которые выбрасывают в кровяное русло волну гормонов. Под их влиянием пульс учащается, артериальное давление повышается, аппетит пропадает. Однако недавние исследования выявили удивительный факт: в реакции на стресс также участвует и префронтальная область коры - зона мозга, находящаяся непосредственно за лобной костью и выполняющая функции центра управления нашими высшими когнитивными способностями, в число которых входят концентрация внимания, планирование, принятие решений, понимание ситуации, формирование суждений и способность восстанавливать в памяти прошлые события. Префронтальна кора - наиболее эволюционно молодая область мозга, и она особенно чувствительна даже к мимолетным тревогам и страхам, с которыми мы сталкиваемся ежедневно.

Когда все идет хорошо, данная структура выступает в роли координатора, удерживающего в узде наши основные эмоции и импульсы. Но сильный и неконтролируемый стресс, как показали новые исследования, приводит к запуску каскада биохимических реакций, ослабляющих влияние префронтальной коры, в результате чего поведение начинают контролировать более эволюционно древние зоны мозга. По сути, под действием стресса власть над нашими мыслями и эмоциями переходит от префронтальной области - структуры более высокого уровня - к гипоталамусу и еще более архаичным участкам мозга. По мере того как эти древние зоны мозга берут на себя управление, нас начинают охватывать парализующий страх или импульсы, которые обычно подавляются сознанием: неумеренное желание есть, употреблять дурманящие вещества или устроить попойку прямо в магазинчике возле дома. Проще говоря, мы теряем над собой контроль.

Сейчас появляется все больше данных о том, что сильный стресс может заметно нарушать работу высших «руководящих» структур в мозге человека. И теперь исследователи не просто пытаются понять, что происходит в голове человека, когда его охватывает ступор, но и стремятся разработать медикаментозные средства и определенные поведенческие приемы, позволяющие сохранять самообладание в любых обстоятельствах.

Встряска для мозга

Вопрос, почему мы иногда теряем над собой контроль, волновал исследователей на протяжении десятилетий. После Второй мировой войны ученые пытались проанализировать, почему хорошо обученные в условиях мирного времени пилоты совершали грубые и фатальные ошибки в горячке воздушного боя. Подобные исследования велись и позже. Однако то, что на самом деле происходит внутри черепной коробки человека, оставалось тайной до тех пор, пока относительно недавно активности в префронтальной области показал, насколько уязвим «высший контролирующий орган». Префронтальная кора столь чувствительна к стрессу из-за своего специфического статуса в иерархии структур мозга. Это наиболее эволюционно молодой участок коры, у человека развитый в гораздо большей степени, чем у обезьян, и составляющий практически треть коры. Он созревает позже, чем любая другая зона мозга, и окончательно формируется только к концу подросткового периода. Нейроны префронтальной области образуют сеть, отвечающую за абстрактное мышление и способность концентрироваться, а также за сохранение информации в нашем мысленном «блокноте для заметок» - кратковременной памяти. Данная зона работает как временное хранилище информации, позволяя нам, например, удерживать в памяти сумму чисел, которую необходимо перенести в следующую колонку при сложении в столбик. Она обеспечивает также осознанный контроль и подавляет действия, не соответствующие мыслям.

Работа нейронного контролирующего центра осуществляется с помощью обширной внутренней сети связей между особыми нейронами треугольной формы, которые называются пирамидными клетками. Они обеспечивают и связи с более глубокими участками головного мозга, контролирующими наши эмоции, желания и привычки. Когда мы находимся в нормальном, не стрессовом состоянии, эти схемы работают параллельно, не мешая друг другу. Кратковременная память напоминает нам, что определенное дело необходимо сделать к следующей неделе, а другая сеть нейронов посылает сигнал в более глубокие участки мозга, оповещая, что от следующего стакана вина, возможно, лучше воздержаться. Тем временем сигнал, посылаемый миндалине (структуре, расположенной глубоко в мозге и отвечающей за реакцию страха), обеспечивает нам уверенность, что вон тот огромный верзила, приближающийся по тротуару, вовсе не собирается нападать на нас.

Поддержание этой системы в состоянии постоянного обмена импульсами - тонкий процесс, который легко нарушить, поэтому когда на мозг обрушивается стресс, даже небольшие обусловленные им изменения в нейрохимической среде могут мгновенно ослабить связи внутри сети. В ответ на стресс нейроны ствола мозга начинают выбрасывать потоки биологически активных веществ, вроде норэпинефрина и дофамина, наводняя ими мозг. Возрастание концентраций сигнальных веществ в префронтальной коре блокирует генерацию импульсов ее нейронами, в том числе и потому, что на время выходят из строя синапсы, т.е. места соприкосновения нейронов. Активность сети снижается, как и способность сознательно управлять поведением. Данные эффекты только усиливаются, когда маленькие железы, расположенные возле почек, надпочечники, по команде гипоталамуса начинают выделять в кровь гормон стресса кортизол, посылая его в мозг. В таких обстоятельствах самоконтроль становится крайне сложной задачей.

Выражение «сохранять спокойствие» довольно точно описывает лежащий в основе биохимический процесс. Нейронные структуры префронтальной коры (независимо от способности концентрировать кратковременную память на текущей деятельности) могут вопреки действию лавины нейротрансмиттеров, синтезированных в глубинных зонах мозга, сдерживать возникновение волны неконтролируемых эмоций - приступа паники.

Наше исследование, показавшее, насколько легко можно нарушить работу префронтальной коры, началось около 20 лет назад. Эксперименты на животных, проведенные Арнстен вместе с Патрицией Голдман-Ракич из Йельского университета, были одной из первых работ, проиллюстрировавшей, как нейрохимические изменения, происходящие под действием стресса, могут быстро блокировать часть функций префронтальной коры.

Ученые выявили, что после того как на нейроны префронтальной коры обрушивается волна нейротрансмиттеров и гормонов стресса, связи между ними ослабляются, а генерация нервных импульсов прекращается. В то же время зоны, расположенные в глубине мозга, напротив, начинают все сильнее влиять на наше поведение. Дофамин достигает ряда структур, называемых базальными ядрами, которые расположены глубже в мозге и контролируют сильные желания и обычные эмоциональные и двигательные реакции.

Базальные ядра руководят нашим поведением не только тогда, когда мы едем на велосипеде и сохраняем равновесие, но и в моменты, когда мы потворствуем вредным привычкам, например заставляя нас тосковать по запретному мороженому. В 2001 г. Бенно Розендал из Университета Гронингена в Нидерландах, Джеймс Макгоф из Калифорнийского университета в Ирвайне и их коллеги обнаружили сходные процессы в миндалевидном теле - еще одной эволюционно древней структуре. В присутствии норэпинефрина или кортизола миндалина вводит большую часть нервной системы в состояние готовности к встрече с опасностью, а также усиливает воспоминания, связанные со страхом и другими эмоциями.

Проведенные эксперименты показали, что некоторые индивиды из-за своих генетических особенностей или под влиянием предыдущего опыта оказываются более уязвимыми к стрессу, чем другие. В норме после того, как дофамин и норэпинефрин отключают обеспечивающие высшие функции префронтальной коры нейронные цепи, ферменты начинают разлагать молекулы этих веществ, так что подобное состояние не сохраняется надолго, и после прекращения стрессирующего воздействия наш мозг быстро возвращается к обычной работе. Однако некоторые формы генов способны кодировать менее эффективные варианты ферментов, из-за чего носители данных аллелей могут быть более уязвимыми для стресса и, в некоторых случаях, в отношении отдельных психических заболеваний. Аналогичным образом восприимчивость могут усиливать определенные факторы окружающей среды, например отравление свинцом, которое частично воспроизводит реакцию на стресс и влияет на когнитивные функции.

В настоящее время ряд ученых занимаются исследованием процессов, которые запускаются в случае, если приступ в префронтальной коре длится в течение нескольких дней или недель. Хронический стресс расширяет влияние запутанной сети связей между нейронами в наших наиболее глубинных центрах эмоций, тогда как зоны, обеспечивающие способность рассуждать - от осмысления философии Иммануила Канта до банальных арифметических расчетов, - постепенно отключаются. В таких условиях дендриты (разветвленные отростки нейронов, принимающие сигналы) в архаичной миндалине увеличиваются в размерах, а дендриты нейронов префронтальной коры, наоборот, уменьшаются. Джон Моррисон (John Morrison) из Медицинской школы МаунтСинай и его коллеги показали, что дендриты префронтальной коры после прекращения действия стресса способны снова восстанавливаться, но такая способность может исчезнуть, если стресс был особенно сильным. Одна из сотрудниц нашей группы (Раджита Синха) обнаружила свидетельства существования этого процесса и у людей, выявив, что сокращение объема серого вещества в префронтальной коре было связано с предшествующим сильным и продолжительным стрессом. Подобная цепь молекулярных превращений делает нас более восприимчивыми к последующему стрессу и, вполне вероятно, способствует развитию зависимости от химических препаратов и алкоголя, депрессии и тревожности, включая синдром посттравматического стрессового расстройства. Как выяснилось, пол человека также влияет на реакцию на стресс. У женщин гормон эстроген может усиливать чувствительность. Например, как показала одна из нас (Кэролайн Мэзьюр) в соавторстве с другими исследователями, повседневный стресс у женщин в большей степени, чем у мужчин, способствует развитию депрессии и снижает устойчивость к таким пристрастиям, как курение. У мужчин же стресс может сильнее влиять на проявление страстей и стереотипное поведение, которые определяются работой базальных ядер.

Большую часть исследований по определению влияния стресса на функционирование связанных с самоконтролем зон префронтальной коры еще только предстоит провести. Некоторые ученые сейчас пытаются установить, как на работу префронтальной коры влияют другие нейромедиаторы. Тревор Роббинс (Trevor W. Robbins) и Анджела Робертс (Angela Roberts) из Кембриджского университета возглавляют группу, стремящуюся выяснить, может ли серотонин, играющий ключевую роль в развитии депрессии, посредством действия на префронтальную кору влиять на стресс и чувство тревоги. Подобные исследования представляют собой непростую задачу, поскольку современные этические нормы проведения экспериментов с людьми требуют, чтобы последние не попадали в ситуации экстремального психологического стресса и, помимо возможности в любой момент прервать опыт, просто сказав: «Стоп!», могли контролировать ситуацию эксперимента. Таким образом, обстановка опыта совершенно перестает напоминать реальную жизнь со всеми ее стрессами. Однако несколько лабораторий добились успеха в имитации эффектов неконтролируемого стресса у испытуемых, показывая им фрагменты фильмов ужасов или добиваясь проявления соответствующих реакций путем обращения с просьбой кратко рассказать о своих собственных стрессирующих переживаниях.

Последний вопрос, до сих пор приводящий в растерянность специалистов, связан с тем, почему мозг имеет подобные встроенные механизмы, ослабляющие его высшие когнитивные функции. Мы до сих пор не знаем наверняка, но, возможно, переключение на уровень древних примитивных реакций оказывается спасительным в ситуации, когда в кустах вокруг человека могут скрываться дикие хищники. Если вы внезапно увидите мелькнувшего в лесу тигра, гораздо эффективнее будет затаиться, чтобы он вас не заметил, а не вспоминать стихи Уильяма Блейка.

При отключении нейронных сетей высшего порядка, которые обеспечивают способность мыслить, но работают медленнее, примитивные нервные пути дают нам возможность мгновенно остановиться или без промедления сорваться с места и спасаться бегством. Такие механизмы могут выполнять сходную функцию и в случае нашей встречи с опасностями современного мира - скажем, когда нас «подрезает» безрассудный водитель и необходимо резко вдавить в пол педаль тормоза. Однако если мы останемся в этом состоянии надолго, функции префронтальной коры будут ослаблены, и подобные помехи окажут разрушительное действие в обстоятельствах, когда мы должны будем принимать обдуманное решение при резком ухудшении состояния здоровья кого-то из близких или в процессе организации серьезного мероприятия.

Держи себя в руках

Вполне логично, что по мере выяснения причины возникновения умственного ступора продвигается вперед и разработка методов борьбы с ним. Ученые надеются, что новые данные о биохимии процесса, переводящего мозг из состояния прогрессивных размышлений к состоянию зависимости от архаичных рефлексов, могут привести к созданию эффективных средств лечения расстройств, связанных со стрессом. Некоторые из недавних открытий лишь подтвердили то, что уже было известно. Например, выработка у солдат и сотрудников экстренных служб автоматических реакций, необходимых для выживания, связана с работой базальных ядер и других древних структур мозга, имеющихся у животных. А новые исследования на животных показали, что чувство психологического контроля (которое становится второй натурой солдата или врача скорой помощи) оказывается решающим фактором в способности противостоять стрессирующим обстоятельствам. По аналогии тех, кто чувствует себя уверенно перед аудиторией, публичные выступления лишь бодрят; другим они не приносят ничего, кроме ужаса и «столбняка мыслей».

Методы тренировки сержантов в американской армии были сначала опробованы в исследованиях на животных. Эксперименты показали, что молодые особи вырастают более устойчивыми к стрессу, если в онтогенезе они имели опыт многократного успешного сопротивления слабому стрессу. Аналогичные данные были получены и в исследованиях на людях. Теперь доказано, что успешное разрешение сложной ситуации может привести к повышению стрессоустойчивости. Напротив, если дети в стрессовой ситуации сталкиваются с непреодолимыми препятствиями, то во взрослом состоянии они оказываются более уязвимыми по отношению к стрессу и склонными к развитию депрессии.

В лабораториях постепенно разрабатываются и новые методы медикаментозного воздействия. Лечение празозином (стандартным препаратом, назначаемым при гипертонии и частично блокирующим действие норэпинефрина) было опробовано на ветеранах военных действий и представителях мирного населения с посттравматическим стрессовым расстройством и дало положительные результаты. Также выяснилось, что празозин ослабляет алкогольную зависимость и количество потребления спирта. Самые последние исследования в этой области, проведенные Шерри Макки (Sherry McKee) и коллегами из Йельского университета, выявили, что другое распространенное лекарство от гипертонии под названием гуанфацин может ослаблять некоторые реакции, связанные со стрессом, и усиливать работу нейронных комплексов префронтальной коры, помогая людям, например, удерживаться от курения во время стрессовых ситуаций. Более того, многие лаборатории доказали, что реакцию на стресс могут ослабить определенные стратегии поведения, такие как расслабление, глубокое дыхание и медитация.

А что же с чувством самоконтроля? Вероятно, позволит людям ощущать, что они могут контролировать ситуацию. Так что в следующий раз, проходя тест или выступая публично и почувствовав накатывающий ступор, вы, быть может, скажете себе: «Это всего лишь механизм защиты от притаившегося в кустах тигра». Возможно, это позволит вам почувствовать себя более уверенно, даже если и не подскажет правильного ответа на экзаменационный вопрос.

Перевод: Т.А. Митина

По этой теме также читают:

8. Вы решили отправиться на пешеходную экскурсию за город. Перед началом маршрута внезапно испортилась погода, может пойти дождь, от которого укрыться будет негде. Всем, кто раздумал идти, возвращают деньги за билет. Вы будете среди тех, кто вопреки непогоде отправится на экскурсию?

9. Вам прописано десять сеансов неприятной лечебной процедуры. Вы пройдете весь курс до конца?

10. Вам пришло письмо, которое не требует немедленного ответа. Вы ответите на него сразу?

11. Если придется брать деньги в долг, вы вовремя их отдадите?

12. По телевизору идет ваша любимая передача, а вам срочно надо выполнить какое-то важное дело. Вы сделаете его, не прерываясь на телевизор?

13. Вы решили ежедневно делать гимнастику. Сможете ли не делать себе поблажек ни в выходные, ни в праздники и не отказываться от задуманного, ссылаясь на нехватку времени или еще какие-то обстоятельства?

14. Сдержите ли вы данное кому-то обещание, даже если выполнить его окажется трудно?

За каждый ответ «да» начислите себе 2 очка, за каждый ответ «может быть» – 1 очко и за каждый ответ «нет» – 0 очков. Подсчитайте общее количество набранных вами очков.

Если вы набрали от 0 до 14 баллов – ваша сила воли развита слабо.

Если вы набрали от 15 до 21 баллов – сила воли у вас развита средне.

Если вы набрали от 22 до 28 баллов – у вас хорошо развитая сила воля.

Как вам кажется, эта оценка соответствует действительности? Честно ли вы ответили на все вопросы? Не пытались ли, пусть неосознанно, приукрасить свое поведение?

Но сколько бы очков вы ни набрали – у вас есть потенциал для развития!

Можете гордиться собой, если выяснилось, что у вас сильная воля, но все равно ведь и у вас наверняка есть слабости, о которых вы знаете. Кроме того, даже сильная воля может стать еще сильнее и приносить вам еще больше радости и удовольствия от жизни.

Ну а если результаты теста не такие радужные – не спешите отчаиваться, лучше скажите себе, что именно сегодня для вас начинается новая жизнь, в которой вы будете по-другому относиться и к себе, и к обстоятельствам, и к жизненным задачам, и к своим целям, и к желаниям, и к возникающим на пути трудностям. Вы начинаете дорогу к себе новому – волевому, сильному человеку, который не сбивается с выбранного пути и всегда добивается своего.

А теперь давайте поговорим о природе такого качества, как сила воли, и о том, как и почему она поддается тренировке.

Сила воли – это одна из функций нашего мозга. Мозг поддается тренировке. Более того – мозг с готовностью откликается на те новые задачи, которые мы перед ним ставим. Сила воли, как свойство мозга, не исключение. Ведь тренируя силу воли, мы тем самым тренируем и головной мозг, а точнее, развиваем его лобные доли .

Ученые уже давно выяснили, что именно лобные доли головного мозга отвечают за процессы, связанные с саморегуляцией и самоконтролем. А воля, как мы уже выяснили, имеет непосредственное отношение к самоконтролю. И если у животных лобные доли отвечают только за контроль движений и положений тела, то у человека их функции гораздо богаче – именно с помощью лобных долей мы регулируем свое поведение, свои мысли, чувства и эмоции. Более того, именно благодаря лобным долям мы осознаем, кто мы есть. Лобные доли отвечают за наше ощущение собственной идентичности, они позволяют нам осознать свою индивидуальность, ответить на вопрос «Кто я?».

Животные не задают себе таких вопросов. Животные не планируют своих действий и не контролируют свое поведение при помощи разума. На это способен лишь человек. Вот почему у человека по сравнению с животными лобные доли более развиты и гораздо сложнее устроены. Представьте себе: у большинства хищных животных они едва намечены, у приматов развиты сильнее, а у человека занимают почти треть от всего объема больших полушарий мозга! Такой дар мы получили в процессе эволюции – лобные доли развились именно благодаря тому, что у человека появилась необходимость в таком качестве, как сила воли.

Но особое значение для нашей силы воли имеет кора лобных долей, или, как ее еще называют, префронтальная кора . Это передняя часть мозга, которая расположена в области лба – точнее, прямо за лобной костью. Некоторые исследователи называют ее «командным пунктом» и даже «топ-менеджером» нашего мозга. И не случайно – это наиболее высокоразвитая часть мозга, которая, собственно, и делает нас человеком разумным.

Вот основные качества, за которые отвечает префронтальная кора:

Способность планировать свои действия,

Умение контролировать свои импульсы,

Способность запретить себе делать что-то плохое или вредное,

Организованность и самодисциплина,

Настойчивость и целеустремленность,

Способность осознавать и исправлять ошибки,

Способность отдавать себе отчет в своих словах и действиях,

Способность управлять своими эмоциями,

Способность принимать решения.

Именно с помощью префронтальной коры мы можем отличать важное от второстепенного, вредное от полезного – по сути дела, разбираться в том, «что такое хорошо и что такое плохо», и на основе сделанных выводов принимать решения и осуществлять те или иные действия.

Что интересно, префронтальная кора всегда подает нам точные сигналы относительно того, что для нас правильно, а что нет. Может, вы заметили, что, съедая лишний кусок торта, несмотря на диету, или отлынивая от занятий физкультурой, или откладывая на завтра важное дело, вы испытываете нечто вроде угрызений совести? Ну или по крайней мере понимаете, что ведете себя неправильно. Так проявляется работа префронтальной коры. Она изо всех сил пытается направить нас на «путь истинный» и оградить от ошибочных действий и решений. И мы всегда слышим ее сигналы. Другое дело, что не всегда им следуем!

Это происходит тогда, когда влияние префронтальной коры ослабевает. Часто это происходит под воздействием стресса , к которому эта область мозга очень чувствительна. Мы способны к самоконтролю, к обузданию сиюминутных страстей и эмоциональных импульсов, к принятию решений и разумному планированию действий благодаря тому, что нейроны (нервные клетки) префронтальной коры связываются между собой и образуют нейронные сети. По нейронной сети передаются сигналы, которые и определяют наше подконтрольное разуму поведение. Но в случае стресса в организме выделяется множество биохимических веществ, которые нарушают, а то и полностью блокируют передачу сигналов между нейронами. Деятельность префронтальной коры ослабевает. А поскольку «свято место пусто не бывает», то на авансцену тут же выступают другие, более древние участки нашего мозга – те самые, которые формируют инстинкты, страхи, неконтролируемые эмоции и импульсы.

Вот почему в состоянии стресса мы порой начинаем бояться того, чего бояться не следует, делаем ошибки в самых простых вещах и совершаем неразумные поступки. Вот почему стресс способен сделать нас ленивыми и безвольными.

Давайте перечислим, какие еще проблемы поджидают нас из-за снижения активности префронтальной коры:

Рассеянность, неумение сосредоточиться;

Склонность совершать поступки, о которых мы позже сожалеем;

Неорганизованность;

Подверженность необоснованным страхам;

Неадекватность в выражении эмоций (когда полная бесчувственность сменяется неконтролируемыми вспышками без видимых причин);

Склонность совершать одни и те же ошибки – наступать на одни и те же грабли из-за неумения делать выводы и учиться на опыте;

Неумение правильно оценивать обстановку;

Конфликтность;

Подавленность, депрессивность, негативный настрой.