Сознание и гамма-колебания

В последнее время вновь возродился интерес к проблеме физиологических механизмов обработки информации в сознании. Из раздела 1.4.2 вы помните, что сознание (точнее, его алгоритмы) реализуется, опираясь на физиологию – материю. Как это происходит?

На ХХVI Международном психологическом конгрессе, состоявшемся в 1996 году в Монреале (Канада), проблеме сознания был посвящен специальный симпозиум “Нейрофизиология сознания”. Одной из ключевых тем обсуждения явилась проблема связи информационной деятельности сознания с высокочастотной активностью мозга на частоте гамма-колебаний (35-120 Герц). Р. Ллинас (Llinas R.) в своем докладе “Сознание и когерентная активность мозга” предложил модель работы сознания, основанную на синхронизации нейронной активности. Он предположил, что когерентная электрическая активность части нейронной иерархической структуры мозга создает необходимое и достаточное условие для возникновения образа в сознании. Это происходит даже в том случае, если при этом процессе чувствительные окончания нейронов (рецепторы) не работают, например во время сновидений.

	Когерентная электрическая активность части нейронной иерархической структуры мозга создает необходимое и достаточное условие для возникновения образа в сознании.

В основе этого явления лежит свойство анализаторов возбуждаться при возмущающих колебаниях, частота которых находится на уровне 40 Герц. Таким образом, высказанная в 50-х годах М.Н. Ливановым идея о пространственной синхронизации ритмической активности мозга, как одном из механизмов обработки информации в сознании, получила новое развитие. Представления о кооперативных функциях ансамблей нейронов основаны на синфазной нейронной активности в полосе гамма-колебаний.

Идею, заложенную в модели “временного связывания” нейронов в ансамбле через механизм их синхронизации при восприятии зрительного образа, разделяют многие исследователи (Crick F., 1990; Singer W., Crick F., 1995). В. Зингер с коллегами из Института мозга им. Макса Планка во Франкфурте полагают, что колебания частотой 40 Герц могут синхронизировать импульсацию нейронов, реагирующих на различные аспекты воспринимаемого образа.

Изменение параметров стимула может увеличить или, наоборот, уменьшить степень синхронизации нейронов. Так, на рисунке 1.5.27 показано, как у двух клеток зрительной зоны коры головного мозга, принадлежащих к одной группе нейронов-детекторов и находящихся на расстоянии 7 мм друг от друга, можно было видеть синхронизацию активности, когда в поле их зрения полоски двигались в одном направлении и с одинаковой скоростью. Если же полоски двигались под разными углами зрения (в разных направлениях), синхронизация их разрядов не возникала.

Е.Н. Соколов объясняет механизм синхронизации нейронов анализаторов следующим образом. Колебания, генерируемые определенным зрительным образом, возбуждают зрительные рецепторы. Сигнал от рецепторов, приходящий к нейронам, одновременно возбуждает у них постсинаптические потенциалы, которые и запускают на их собственных частотах резонансные колебания. Так возникают синхронно работающие пейсмекеры. Пейсмекер генерирует сигнал с максимальной амплитудой (максимальную активность), когда частота возмущающего (сенсорного) сигнала совпадает с резонансной частотой данного пейсмекера. Нейроны-детекторы с пейсмекерными свойствами, принадлежащими к одной группе, имеют общую резонансную частоту. Отсутствие фазового сдвига у колебаний возбужденных нейронов является следствием того, что все нейроны собираются на одном нейроне-детекторе. У стоячих же волн, имеющих одну и ту же поверхность закрепления колебательных элементов, фазовый сдвиг равен нулю.

В концепции Е.Н. Соколова механизм появления субъективного образа в сознании связан с активизацией гностической единицы, являющейся вершиной пирамиды иерархически организованных нейронов (сети нейронов – рисунок 1.5.26), построенной из нейронов-детекторов. Каждый из них несет в себе информацию о признаке образа. Восприятие образа связано с активацией нейронной пирамиды образа. Такая активизированная пирамида иерархически организованных нейронов представляет базисный механизм актов сознания (Е.Н. Соколов, 1996).

Поскольку все процессы в организме связаны с пассивной или активной работой сознания, то становится понятно, что от уровня синхронизации ритмов сознания зависит эффективность функционирования алгоритмических программ, управляющих работой как всего организма, так и отдельных его систем и органов. Поэтому для обеспечения их слаженной работы необходимо поддерживать синхронность ритмов сознания и организма в целом.

	Синхронизируйте свои ритмы.