Зеркальные нейроны

Материал из Википедии — свободной энциклопедии
Перейти к навигации Перейти к поиску

Зерка́льные нейро́ны (англ. mirror neurons, итал. neuroni specchio) — нейроны головного мозга, которые возбуждаются как при выполнении определённого действия, так и при наблюдении за выполнением этого действия другим животным. Такие нейроны были достоверно обнаружены у приматов, подтверждено их наличие у людей[1][2] и некоторых птиц.

Гипотетически механизм «зеркальных нейронов» создан эволюционно для ускоренной адаптации детёныша, опираясь на авторитет родителя, доверие к нему. Также существует и стандартная система формирования нейронных связей: более медленная, но более достоверная. Сформированная через зеркальные нейроны система мышления несовершенна, так как оставляет разум зависимым. Взрослая же особь, отделившаяся от стаи, переходит к рациональной форме мышления и в авторитетах больше не нуждается.

История открытия[править | править код]

Впервые зеркальные нейроны были обнаружены и описаны Джакомо Риццолатти[3], Лучано Фадигой, Витторио Галлезе и Леонардо Фогасси в университете города Парма, Италия в экспериментах на макаках с введением микроэлектродов в зону F5 (премоторная кора) в начале 1990-х годов. Затем аналогичный тип нейронов был найден и в других областях коры — в ассоциативной теменной (нижняя теменная) и височной (верхняя височная) коре. В связи с этим популярна точка зрения, что активизация зеркальных нейронов происходит не за счёт какого-либо одного нейрона, а как синергетический результат работы нейронной сети.

У людей активность мозга, согласующаяся с поведением зеркальных нейронов, первоначально была обнаружена в лобной и теменной областях косвенными методами, такими как МРТ и электроэнцефалография (см. диаграмму мозга). В 2010 г. исследовательская группа М. Якобони и соавторов зарегистрировала внеклеточную активность 1000 нейронов лобной и височной коры. Часть этих нейронов отвечали как на совершение действия, так и на наблюдение за совершаемым действием.

Затраты на исследования в области зеркальных нейронов, по подсчетам журнала The Economist, ежегодно растут едва ли не в геометрической прогрессии, а самому направлению пророчат роль одного из основных трендов в развитии науки в ближайшие годы.[3]

Зеркальные нейроны отвечают за подражание.
Gehirn, medial - beschriftet lat-rus.svg

Некоторые учёные называют их открытие самым главным событием в нейробиологии за последние десять лет. Одним из них является Вилайанур Рамачандран[4], который считает, что эти нейроны играют ключевую роль в процессах имитации и обучении языку. Тем не менее, несмотря на их чрезвычайную популярность, на сегодняшний день не было предложено достойной вычислительной модели для описания того, как функционирование зеркальных нейронов воплощает такие когнитивные функции, как имитация[5].

Функция[править | править код]

Функция, которую выполняют зеркальные нейроны, до конца не ясна и является предметом научных споров. Эти нейроны могут быть задействованы в эмпатии, в понимании действий других людей и в освоении новых навыков путём имитации. Некоторые исследователи утверждают, что зеркальные нейроны могут строить модель наблюдаемых событий и действий, в то время как другие относят их функции к освоению навыков, связанных с речью. Также существует точка зрения, что нарушения их функционирования могут лежать в основе некоторых психических заболеваний, в частности аутизма. Однако связь между дисфункцией зеркальных нейронов и аутизмом остается предметом споров, и по этому поводу ещё не выработано единое мнение.

Критика[править | править код]

Хотя в научном сообществе с интересом воспринято сообщение об открытии «зеркальных нейронов», некоторые ученые выразили сомнения как в существовании, так и в роли зеркальных нейронов у человека. По мнению таких ученых, как Хикок, Пасколо и Динштейн, неясно, действительно ли зеркальные нейроны образуют отдельный класс клеток (в отличие от случайного явления, наблюдаемого в клетках с другими функциями)[6], и является ли зеркальная активность отчетливым типом ответа или же является просто артефактом общего вспоможения двигательной системе[7][8].

Владимир Косоногов видит другое противоречие. Сторонники понимания теории зеркальных нейронов постулируют, что зеркальные нейроны кодируют цели других действий, потому что они активируются, если наблюдаемое действие является целенаправленным. Однако, зеркальные нейроны активируются только тогда, когда наблюдаемое действие направлено на цель (объектно-ориентированное действие или коммуникативный жест, который, безусловно, также имеет цель). Как они «знают», что определенное действие направлено на достижение цели? На каком этапе их активации они обнаруживают цель движения или его отсутствие? По его мнению, зеркальная нейронная система может быть активирована только после того, как цель наблюдаемого действия приписывается некоторым другим структурам мозга[9].

Нейрофилософы, в частности Патриция Черчленд выразили как научные, так и философские возражения против теории, что зеркальные нейроны ответственны за понимание намерений других. В своей книге она указывает, что утверждение об участии зеркальных нейронов в понимании намерений (посредством имитации наблюдаемых действий), основано на предположениях, которые философски не разрешены и приводит аргумент, что намерения кодируются на более сложном уровне нейронной активности, чем активность отдельного нейрона. Черчленд заявляет, что «Нейрон, хотя и сложный в вычислительном отношении, является просто нейроном. Это не интеллектуальный гомункулус[10].

Сесилия Хейес (профессор экспериментальной психологии, Оксфорд) выдвинула теорию, согласно которой зеркальные нейроны являются побочным продуктом ассоциативного обучения, а не эволюционной адаптации. Она утверждает, что зеркальные нейроны у людей являются продуктом социального взаимодействия, а не эволюционной адаптацией к пониманию действий. В частности, Хейз отвергает теорию, выдвинутую Рамачандраном, о том, что зеркальные нейроны были «движущей силой большого скачка вперед в эволюции человека»[8][11].

Обобщение критики[править | править код]

Данные о поведении детей, отслеживающих глаза взрослого, предполагают, что система зеркальных нейронов развивается до 12-месячного возраста, и что эта система может помочь младенцам понять действия других людей[12]. Критическим становится вопрос «как зеркальные нейроны приобретают зеркальные свойства?». Две близкие модели постулируют, что «зеркальные нейроны» обучаются согласно «Теории Хебба» или ассоциативно [13][14][15]. Тем не менее, если премоторные нейроны необходимо обучать с помощью действия, чтобы приобрести зеркальные свойства, неясно, как новорожденные могут имитировать лицевые жесты другого человека (имитация невидимых действий), как это было предложено в работе Meltzoff и Moore. Одна из возможностей заключается в том, что при виде выпяченного языка у новорожденных возникает врожденный механизм высвобождения. Тщательный анализ показывает, что «имитация» этого единственного жеста может составлять почти все сообщения о мимике лица у новорожденных детей[16].

См. также[править | править код]

Примечания[править | править код]

  1. Риццолатти Джакомо, Синигалья Коррадо. Зеркала в мозге: О механизмах совместного действия и сопереживания / Пер. с англ. О. А. Кураковой, М. В. Фаликман. — М.: Языки славянских культур, 2012. — 208 с. (Вклейка в конце книги.) ISBN 978-5-9551-0561-1
  2. Ученые подтвердили существование зеркальных нейронов
  3. 1 2 Когда тебя понимают,Эксперт On-line
  4. Mirror Neurons and imitation learning as the driving force behind «the great leap forward» in human evolution (англ)
  5. Dinstein I, Thomas C, Behrmann M, Heeger DJ (2008). «A mirror up to nature». Curr Biol 18 (1): R13-8.
  6. Pascolo PB, Ragogna R, Rossi R (2009). “The Mirror-Neuron System Paradigm and its consistency”. Gait & Posture. 30 (Suppl. 1): 65. DOI:10.1016/j.gaitpost.2009.07.064.
  7. Hickok G (2009). “Eight problems for the mirror neuron theory of action understanding in monkeys and humans”. J Cogn Neurosci. 21 (7): 1229—1243. DOI:10.1162/jocn.2009.21189. PMC 2773693. PMID 19199415.
  8. 1 2 Heyes, Cecilia Where do mirror neurons come from? (PDF). Neuroscience and Biobehavioral Reviews (2009).
  9. Kosonogov, V. (2012). “Why the Mirror Neurons Cannot Support Action Understanding”. Neurophysiology. 44 (6): 499—502. DOI:10.1007/s11062-012-9327-4. ISSN 0090-2977.
  10. Churchland, Patricia, Braintrust (2011), Chapter 6, page 142
  11. Ramachandran, VS (2000). “Mirror neurons and imitation learning as the driving force behind "the great leap forward" in human evolution”. Edge. Проверено 13 April 2013.
  12. Infants predict other people's action goals (PDF). Nature Neuroscience 9. Psyk.uu.se (2006). Архивировано 25 марта 2009 года.
  13. Heyes C. M. (2001). “Causes and consequences of imitation”. Trends in Cognitive Sciences. 5 (6): 253—261. DOI:10.1016/S1364-6613(00)01661-2. PMID 11390296.
  14. Brass, M., & Heyes, C. Trends in Cognitive Sciences 9 (2005)
  15. Heyes C. M. (2010). “Where do mirror neurons come from?”. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 34 (4): 575—583. DOI:10.1016/j.neubiorev.2009.11.007.
  16. Anisfeld M (1996). “Only tongue protruding modeling is matched by neonates”. Developmental Review. 16 (2): 149—161. DOI:10.1006/drev.1996.0006.

Литература[править | править код]

  • Риццолатти Джакомо, Синигалья Коррадо. Зеркала в мозге: О механизмах совместного действия и сопереживания / Пер. с англ. О. А. Кураковой, М. В. Фаликман. — М.: Языки славянских культур, 2012. — 208 с. (Вклейка в конце книги.) ISBN 978-5-9551-0561-1
  • Бауэр И. Почему я чувствую, что чувствуешь ты. Интуитивная коммуникация и секрет зеркальных нейронов.- СПб: Изд-во Вернера Регена, 2009 ISBN 978-5-903070-20-6
  • Gallese V., Fadiga L., Fogassi L., Rizzolatti G. Action recognition in the premotor cortex. Brain, 119 (1996), 593—609.
  • Giacomo Rizzolatti, Leonardo Fogassi, Vittorio Gallese: Mirrors in the Mind. Scientific American Band 295, Nr. 5, November 2006, S. 30-37

Ссылки[править | править код]