Какие участки мозга участвуют в процессе воображения у человека? Статья из книги профессора Юрия Щербатых "Мозг и психика"

Следует отметить, что нейрофизиологические механизмы воображения пока изучены недостаточно полно. Это связано, во-первых, с тем, что полноценное воображение есть только у людей, и модельные опыты с животными не могут дать полной картины, а, во-вторых, с тем, что индивидуальные различия в особенностях воображения разных людей затрудняют получение усредненной картины. Тем не менее, за последнее время были получены определенные наблюдения по связи воображения с отдельными зонами мозга.

Процесс воображения, или генерации ментальных образов, не является функцией какого-либо единственного «центра воображения» в мозге. Это сложная, распределенная нейронная деятельность, которая задействует скоординированную сеть регионов, преимущественно расположенных в ассоциативных зонах коры больших полушарий. Ключевой структурой, выступающей в роли интегративного хаба, является так называемая «сеть пассивного режима работы мозга» (Default Mode Network, DMN).

DMN является центральной сетью для процессов, связанных с самосознанием, оперативной памятью и мысленным путешествием во времени - всех ключевых компонентов воображения. DMN активна, когда мозг не занят решением внешних задач, а находится в режиме свободного поиска, генерируя внутренние мысли и образы. Обзор работ по функциям DMN дан в статье Randy Buckner и Fenna Krienen. Этот обзор охватывает последние открытия в анатомии и функции DMN, подчеркивая ее роль в ментальном симулировании и динамических мыслительных процессах, включая воспоминания, мышление о будущем и рассмотрение точек зрения других людей.

К основным компонентам DMN ученые относят ряд областей мозга. Префронтальная кора (PFC) осуществляет контроль и управление процессом воображения. Латеральные отделы PFC участвуют в создании новых сценариев реальности, в то время как вентромедиальная PFC связана с оценкой и эмоциональной окраской этих сценариев. Дорсолатеральная префронтальная кора (DLPFC) отвечает за стратегическом планирование и построение последовательности событий воображаемого сценария планирование и контроль когнитивных функций. Медиальная префронтальная кора (MPFC) участвует в рефлексии, в которой также задействовано воображение, и конструировании мысленных образов, связанных с личным опытом. Эта зона коры важна для социального воображения и эмпатии.

Височная кора вовлекается в обработку аудиальных и визуальных образов, которые могут быть использованы в воображении. Особое значение имеют медиальная (MTL) и латеральная (LTC) части височной коры.

Затылочная кора отвечает за обработку визуальной информации, что важно для визуального воображения. Участки V1, V2, V3 и V4 участвуют в создании ментальных образов. Первичная и вторичная зрительная кора могут активироваться при создании ментальных образов, даже в отсутствие реальных зрительных стимулов. Это позволяет людям «видеть мысленным взором». Авторы работы по изучению роли затылочной коры в процессах воображения и восприятия определяют «визуальное ментальное воображение» как способность создавать перцептивно-подобные репрезентации в отсутствие сенсорного ввода. Они использовали фМРТ для сравнения активности мозга во время зрительного воображения и зрительного восприятия. В результате ученые обнаружили, что воображение и восприятие разделяют обширный набор корковых репрезентаций в ранних зрительных зонах (V1-V3), но также демонстрируют различные паттерны активации в зрительных зонах высшего порядка.

Теменная кора вовлечена в пространственное представление и и его ментальное преобразование. При этом лобно-теменно-затылочные сети играют ключевую роль в создании и манипулировании ментальными образами, а височно-теменной узел (TPJ) участвует в обработке социальных сценариев.

Задняя поясная кора (PCC) — это каудальная часть поясной коры, расположенная сзади от передней поясной коры, верхняя часть лимбической доли. PCC - важнейший узел интеграции информации, который играет свою роль в извлечении эпизодических воспоминаний и визуально-пространственной обработке. Исследования с использованием нейровизуализации и субъективные описания показали, что передняя поясная кора активируется во время размышлений о себе. Считается, что данный отдел мозга участвует в процессе воображения, самосознания и представление прошлого и будущего. Задняя поясная кора участвует в оценке и интерпретации эмоциональных аспектов воображаемых сцен.

Гиппокамп также критически важен для формирования и восстановления эпизодической памяти, что необходимо для воображения, особенно в контексте создания новых сценариев. Он помогает связывать различные элементы воображаемых сцен. Воображение новых сценариев часто представляет собой конструктивный процесс, который объединяет фрагменты прошлого опыта в новую, связную мысленную сцену. Традиционно гиппокамп изучали с точки зрения извлечения воспоминаний о прошлом. Недавние исследования на людях и грызунах показали, что гиппокамп лучше рассматривать как систему, которая помогает прогнозировать предстоящие события. Гиппокамп и связанные с ним кортикальные структуры активны, когда люди представляют себе будущие события, а повреждение гиппокампа нарушает эту способность. Недавние нейровизуализационные исследования показали, что гиппокамп проявляет активность не только при воспроизведении старых воспоминаний, но и при воображении нового опыта. Ученые, которые провели соответствующее исследование, утверждают, что гиппокамп является центральным компонентом основной сети мозга, которая поддерживает воображение и симуляцию будущих событий. Эта сеть взаимодействует с другими регионами, чтобы конструировать ментальные сцены путем рекомбинации сохраненной информации в связный пространственный контекст.

Таким образом, воображение — это результат слаженной работы распределенной сети, где DMN обеспечивает повествовательную и саморефлексивную основу, гиппокамп поставляет «строительные блоки» из памяти, зрительная кора создает сенсорные образы, а префронтальная кора направляет и контролирует весь этот конструктивный процесс.

Научные статьи по теме:

• Randy L. Buckner, Fenna M. Krienen. The Brain's Default Network: Updated Anatomy, Physiology and Evolving Insights // Nature Reviews Neuroscience, 2019, 20(10): 593–608.

• Naselaris, T., Olman, C. A., Stansbury, D. E., Ugurbil, K., & Gallant, J. L. Common and Distinct Neural Mechanisms of Visual Mental Imagery and Visual Perception // Journal of Neuroscience, 2015, 35(4): 1397–1405.

• Buckner R.L. The Role of the Hippocampus in Prediction and Imagination // Annual Review of Psychology, 2010, 61: 27-48.

• Demis Hassabis, Eleanor A. Maguire. The Hippocampus: A Central Node in a Large-Scale Brain Network for Imagination // Trends in Cognitive Sciences, 2009, 13(5): 211–219.

Источник: vk.com

Комментарии: