Нейронаука о силе мысли

Тип №1 – когнитивная область и преднамеренный творческий процесс. Тип №2 – эмоциональная область и преднамеренный творческий процесс. Тип №3 – когнитивная область и спонтанный творческий процесс. Тип №4 – эмоциональная область и спонтанный процесс.

Тип №1 – когнитивная область и преднамеренный творческий процесс. Биолог, например, работает над проблемой и целенаправленно делает массу опытов, и получается открытие в результате такого преднамеренного творческого процесса. В областях фотографирования, электричества, коммуникаций многочисленные опыты Эдисона дали массу изобретений и более 1000 патентов автору в своей стране. Ему принадлежат слова: «Гений – это один процент вдохновения и девяносто девять процентов потения».

Тип №2 – эмоциональная область и преднамеренный творческий процесс. Известно, например, что Лев Толстой переписывал свои произведения по несколько раз, сознательно выбирая лучшие варианты, пока не добивался совершенства.

Тип №3 – когнитивная область и спонтанный творческий процесс. Как говорят, Ньютон создал закон всемирного тяготения, когда увидел падающее яблоко.

Тип №4 – эмоциональная область и спонтанный процесс. Поэты, как правило, ждут вдохновения и создают стихотворения спонтанно, без предварительной подготовки.

Дитрих дает следующее нейроанатомическое описание для творческого процесса, где особая важность придается работе префронтальной области мозга (передняя часть фронтальной доли) и областям под названием ТВЗ. ТВЗ объединяет три доли: теменную, височную и затылочную (ТВЗ – по первым буквам).

Рис. 5. Доли головного мозга человека.

На рисунке изображено левое полушарие и обозначены четыре доли мозга (фронтальная, височная, теменная и затылочная), а также мозжечок и ствол мозга.

Функции ТВЗ отличаются от функций фронтальной доли. В ТВЗ находятся, в основном, нейроны, предназначенные для восприятия, здесь первичные сенсорные и первичные ассоциативные участки коры. Фронтальная кора не получает прямой сенсорной информации и не имеет долговременной памяти в отличие от ТВЗ. Когда нейроны ТВЗ расшифровывают сенсорную информацию, репрезентация этой информации поступает и в рабочую память (префронтальная кора) согласно электрофизиологическим исследованиям.

Префронтальная кора занимает примерно половину фронтальной коры (передняя часть фронтальной доли) и интегрирует уже обработанную информацию, отвечает за волевые решения, абстрактное мышление, временную интеграцию, поддержание и управление вниманием во времени и пространстве, обеспечивает когнитивную гибкость, новые комбинации, критическую оценку, рабочую память (Carlsson, Wendt, Risberg, 2000).

Префронтальная кора неоднородна и имеет свои участки с разными функциями, характеризующиеся разными нейросетями и связями с подкорковыми структурами.

Чем больше мозговых структур связано с интеграцией, тем больше новых комбинаций элементов. Префронтальная кора отвечает за оценку уместности новой идеи, когда она осознается и становится озарением, попадая в рабочую память. Пока информация не представлена в рабочей памяти и не осознана, мы не можем ее передавать или размышлять о ней. Но так как на всех уровнях нейронные сети могут активировать моторную систему, то такое неосознанное знание может создавать новое поведение. Однако сложное креативное поведение требует осознания. Озарение – это только первый шаг по превращению новой комбинации информации в творческий результат. Дальше префронтальная кора начинает извлекать из памяти информацию сознательно, оценивать, поддерживать и управлять вниманием, решать, как реализовать в жизни новую идею и как представить ее.

Дитрих ссылается на Газзанигу (Gazzaniga), который утверждает, что неосознающий мозг работает как параллельный процессор одновременно с осознающим. Новые комбинации информации создаются постоянно, но для осознавания важен тип обработки информации – намеренный или спонтанный. При преднамеренном способе действуют нейроны префронтальной коры, и работа структурирована, рациональна и соответствует внутренним ценностям и системе убеждений.

Согласно Дитриху, спонтанный способ, это когда система внимания не отбирает активно содержание сознания, а позволяет отражать работу памяти, неосознанные мысли, более случайные и нефильтрованные.

Длительная концентрация внимания ведет к переутомлению и к меньшей степени контроля и управления со стороны префронтальной коры. Отсюда и меньше запретов. Поэтому мы сталкиваемся с рассказами великих ученых, которые сделали открытия во сне, в ванне, во время беседы с кем-то на отвлеченные темы и т.д., то есть тогда, когда они вроде бы и не думали о своей профессиональной проблеме, а это получилось как бы случайно. Префронтальная кора извлекает информацию из ТВЗ во временную память и использует свою гибкость, чтобы создать новые комбинации. Она не будет извлекать того, что не соответствует убеждениям и прошлому опыту. Поэтому сознательное обдумывание может ухудшить творческое решение проблемы. Оптимальные варианты решения могут быть заблокированы существующими убеждениями и привычкой решения, так как префронтальная кора ищет на основе формальной логики (А вызывает В) и отметает все то, что не соответствует этой логике. При этом рабочая память, сама по себе, имеет ограниченные возможности для хранения информации, и отсюда меньше вариантов для решения проблемы.

Спонтанный процесс же не ограничивает ментальную парадигму, так как он не инициируется префронтальной корой и не ограничивается рамками рабочей памяти.

Обычно решение при спонтанном процессе воспринимается как момент случая, но переход информации в рабочую память не случаен. Длительная память находится в ассоциативных нейросетях. Память, зависящая от гиппокампа, считается ассоциативной.

Даже сама активность через нейросеть, хранящую знания, может способствовать новому общему состоянию (gestalt). Новые идеи собираются бессознательно и предстают в рабочей памяти в законченном виде. Возможно, этот процесс объясняет интуицию (вывод без рассуждения). Сон признается как самая оптимальная форма спонтанного процесса, ведущего к озарению. Однако для творчества нужны знания и освоение навыков. Знания – это работа ТВЗ, а креативность – это работа дорсолатеральной префронтальной коры и развитая рабочая память. Такова суть теории Дитриха.

В коре мозга есть много ассоциативных зон (80% территории коры), не связанных непосредственно с сенсорными или моторными процессами, где происходит ассоциация (соединение) разносенсорной информации. Каждая такая ассоциативная область коры тесно связана сразу с несколькими проекционными (сенсорными или моторными) зонами. Нейроны ассоциативных областей имеют полисенсорность (умеют реагировать на различные сигналы, поступающие от слуховой, зрительной, кожной и других систем). Такая полисенсорность нейронов позволяет им объединять сенсорную информацию, организовывать и координировать взаимодействие сенсорных и моторных областей коры. Каждая проекционная область коры, будь то сенсорная или моторная, окружена ассоциативными областями.

В связи с этим, Антонио Дамасио характеризует творческий процесс следующим образом (Damasio, 2001):

1) Первичная карта активности нейронов (картированная репрезентация) создается при восприятии предмета (работают зрительная и слуховая области коры). Эта нейронная карта представляет собой конфигурацию сигналов, полученных человеком по отношению к этому предмету.

2) Вторичная карта активности нейронов включает ассоциативную кору, которая хранит память об активированных нейронных сетях при первичном восприятии в виде диспозиционной репрезентации. Диспозиционные репрезентации хранят невидимые записи всех картированных репрезентаций (первичную карту нейронной активности), и они идут в обратном направлении в первоначальную картированную область, где мозг пытается воссоздать первоначальный образ. Иначе говоря, воспоминание ведет к первичной картированной репрезентации, но при этом возникает модификация образов и новизна, и создается что-то новое, что и называется творчеством. Например, если вы видите лицо человека впервые, то у вас создается первичная картированная репрезентация. Если вы уже знаете человека и вспоминаете его лицо, не видя его самого, то вы используете диспозиционную репрезентацию. Если же при воспоминании его лица вы чувствуете радость и улыбаетесь, то здесь участвует диспозиционная репрезентация со стороны префронтальной коры. Для диспозиционных репрезентаций нейронных цепочек в префронтальной коре не важны черты лица человека, им важна релевантность этой репрезентации для всего организма человека в целом. Такие диспозиционные репрезентации в префронтальной коре связаны с той памятью, которая соотносится с первоначальным эффектом события на внутреннюю жизнь организма и внутренние фундаментальные процессы.

Дамасио предполагает, что некоторые отобранные диспозиционные репрезентации реконструируются в первичную карту активности нейронов (в картированную нейронную репрезентацию) и затем передаются во внешний мир как произведения искусства или науки.

3.4. Как можно помочь мозгу быть творческим?

Джон Грузельер, Тобиас Эгнер, Дэвид Вернон и некоторые другие нейроученые подчеркивают важность нейробиоритмов мозга для творческого процесса и считают, что креативные люди имеют более низкий уровень мозговой активности в префронтальной коре (гипофронтальная активность), когда заняты творческим решением проблемы (Vernon, Gruzelier, 2008; Gruzelier, Egner, 2004).

Создание оригинального продукта и творческая деятельность связаны с (1) увеличением связи между нейропутями во время отдыха с открытыми глазами и с (2) более сильной центротеменной альфа-синхронизацией. Нейроученые занимаются исследованием корреляции творчества с нейробиоритмами и даже обучают желающих контролировать свою ритмическую электроактивность мозга. Количество активности при определенной частоте отражает тип обработки информации (сфокусированная концентрация, мечтательность днем, сонное состояние, алертность[8 - Алертность – это готовность ко всему, способность моментального перехода к активному действию, бдительность, собранность.]).

Смотря на экран, человек учится контролировать свои нейробиоритмы по специальной методике. Когда тета-амплитуда в 5—7 Гц становится более заметной по отношению к альфе в 8—12 Гц, наступает гипнотическое состояние (переход от пробуждения к сонному состоянию, сопровождаемому зрительными образами и обрывками мыслей) (Leach, Gruzelier, 2008). Гипотеза заключается в том, что если научиться поддерживать гипнотическое состояния без засыпания с помощью обратной связи с электроэнцефалограммой, то человек сможет преднамеренно входить в состояние, способствующее творческому процессу (Leach, Gruzelier, 2008). Саморегулирование включает контроль над функциями центральной нервной системы и периферической[9 - Классификация по топографическому признаку.], а также автономной и соматической[10 - Классификация по функциональному признаку.]. Раньше считалось, что научиться произвольно контролировать автономную систему (пульс, давление крови) невозможно, но теперь известно, что можно достичь контроля и лечить головные боли, астму и многие другие болезненные состояния (Gruzelier, Egner, 2004).

Рис. 6. Нервная система по функциональному признаку.

Нервная система по функциональному признаку разделяется на соматическую, отвечающую за произвольные мышечные действия в ответ на стимул, и автономную, отвечающую за непроизвольные действия в ответ на стимул. А автономная, в свою очередь, подразделяется на симпатическую, отвечающую за возбуждение, и парасимпатическую, отвечающую за успокоение.

Рис. 7. Основные мозговые волны.

На рисунке представлены пять основных ритмов: дельта-волны (delta), тета-волны (theta), альфа-волны (alpha), бета-волны (beta), гамма-волны (gamma). Рисунок изображает ритм за 1 секунду. Диапазон частоты означает, сколько волн пройдет за секунду и измеряется в герцах (Гц; Hz). Диапазон амплитуды означает силу сигнала (высоту волны по отношению к базовой линии) и обозначается в микровольтах (мкВ; µV).

Мозговые волны – это электрическая активность нейронов. Ритмы мозга различаются по частоте (скорости) и измеряются в герцах[11 - Герц – единица измерения частоты периодических процессов (например колебаний).] и различаются по амплитуде (напряжению) и измеряются в микровольтах[12 - Микровольт – единица измерения электрического напряжения, потенциала и электродвижущей силы.].

Существуют следующие основные ритмы: дельта (0,5—4 Гц), тета (4—8 Гц), альфа (8—12 Гц), бета 1 (12—30 Гц), гамма-волны (30—100 Гц). Один ритм может передавать разнообразные функциональные состояния нейронной коммуникации и вырабатывается разными структурами мозга, причем для каждого человека функциональное значение ритма может варьироваться.

Гамма-волны (30—100 Гц; 10—20 мкВ) появляются, когда человек очень активен и возбужден. Высокая частота волн определяет их слабый электрический потенциал. Отсутствие волн с 40 Гц характеризует людей, которым тяжело учиться. Иногда возникают спонтанно у людей с психическими заболеваниями.

Бета-волны (12—30 Гц; 5—30 мкВ) доминируют над другими волнами, когда человек думает о чем-то или пытается вспомнить, концентрирует свое внимание на чем-то или решает задачу. Интенсивность бета-волн повышается от страха и беспокойства и понижается с мышечной активностью или мышечной релаксацией. Бета-волны связаны с быстрым метаболизмом и повышенным кровяным давлением. Бета-волны характеризуют быстрый сон (со сновидениями). Люди, страдающие от синдрома тревожного расстройства, имеют повышенное выражение бета-ритма. Если существует переизбыток бета-волн, то возникает беспокойство, страх и паника, а если недостаток, то – депрессия, плохое избирательное внимание и плохое запоминание информации.

Альфа-волны (8—12 Гц; 20—200 мкВ) появляются, когда человек созерцает что-то или ему хочется спать, делает монотонную работу, идет пешком, ест, то есть, когда отсутствует активный мыслительный процесс. Эти волны наиболее ритмичные и мощные. Было также обнаружено, что альфа-ритм больше характеризует правое полушарие. Альфа-ритм дает ощущение спокойствия и удовлетворенности. Когда мозг производит большое количество альфа-волн, у человека создается ощущение ясности мышления. Если закрыть глаза, то альфа-волны становятся еще сильнее, и воображение начинает создавать образы, внимание переключается от одной идеи (или образа) к другой и самым непредсказуемым образом. Альфа-волны оказывают лечебное воздействие. Считается, что в альфа-волнах есть диапазон частот, которые резонируют с магнитным полем Земли. Волны с частотой 10 Гц связывают с выделением серотонина, ощущением творческого потока, позитивным мышлением, ощущением повышенной способности к познанию. Каждая область мозга имеет характерный альфа-ритм, но альфа-волны с самой высокой амплитудой находятся в теменной и затылочной областях. Амплитуда альфа-волн уменьшается, когда человек открывает глаза. Так как на электроэнцефалограмме (ЭЭГ) здорового спокойного человека альфа-волн всегда много, то их недостаток считается признаком стресса, неспособности к полноценному отдыху, нарушением в деятельности мозга или болезнью. Также полагают, что альфа-волны обеспечивают связь сознания с подсознанием. Было установлено, что люди, пережившие в детстве события, связанные с сильными душевными травмами, и люди с посттравматическим синдромом имеют подавленную альфа-активность мозга.

Тета-волны (4—8 Гц; 10—30 мкВ) появляются, в основном, когда человек спит, медитирует, отдыхает, в минуты творческого озарения. Он не думает, он в полусознательном состоянии, работает подсознание. В этом состоянии сознание не контролирует, что приходит на ум. Поток воспоминаний, ощущений, эмоций не может прорваться напрямую, но впоследствии оказывает влияние на идеи, ощущения и отношения. Тета-ритм связывают с паранормальными явлениями, усиленной способностью к творчеству. Может появиться ощущение духовного познания, или могут проснуться творческие способности и идеи. Комбинация тета-волн с другими волнами может помочь реализоваться творческой идее. Тета-ритм обычно высокий у детей. Тета-ритм может появляться и при бодрствовании, когда человек испытывает фрустрацию, а также у людей с депрессией и с трудностями в обучении. Появление тета-волн очень варьируется у индивидуумов. Именно в тета-состоянии человеческий мозг напоминает свое гипнотическое состояние (гипногогию) из-за картины распределения и сочетания электрических потенциалов головного мозга. Считается, что тренировка мозга в тета-диапазоне увеличивает творческие способности человека. Также значительно снижается потребность в алкоголе и наркотиках. Пристрастие некоторых людей к алкоголю и наркотикам, возможно, объясняется тем, что мозг этих людей не способен по каким-то причинам в обычном состоянии генерировать достаточное количество альфа- и тета-волн, а при наркотическом или алкогольном опьянении мощность электрической активности мозга в альфа- и тета-диапазоне у них резко возрастает.

Дельта-волны (0,5—4 Гц; 100—150 мкВ) характеризуют глубокий сон. Глубокий сон без сновидений обычно имеет частоту 1,5—3 Гц. Однако некоторые люди могут находиться в дельта-состоянии, не теряя осознанности (глубокое трансовое состояние). Когда человек проявляет действительную заинтересованность в чем-то, то мощность электрической активности мозга в дельта-диапазоне значительно возрастает (наряду с бета-активностью). Тренировка мозга в дельта-диапазоне позволяет избавиться от бессонницы, помочь психологу и психотерапевту подстроиться под пациента, а затем восстановиться. В дельта-ритме мозг выделяет наибольшее количество гормона роста, а также в организме наиболее интенсивно идут процессы самовосстановления и самоисцеления. Дельта-волны иногда сравнивают с радаром, с их помощью человек получает информацию на уровне интуиции. Люди с большой амплитудой дельта-волн имеют усиленную интуицию. Огромные дельта-волны также связывают со способностью чувствовать сердцем и помогать людям. Некоторые полагают, что если человек понимает, как использовать свои дельта-волны с высокой амплитудой, то это может быть бесценным даром.

Существует также ритм сенсомоторной коры (сенсомоторный ритм). Этот ритм сенсомоторной коры с частотой 12—20 герц и с пиком в 12—14 был обнаружен в эксперименте с кошками и был назван СМР (сенсомоторный ритм). Наблюдалась неподвижность (замирание), связанное с волной СМР (Vernon, Gruzelier, 2008). СМР с подавлением тета-ритма (4—8 Гц) может помочь в лечении эпилепсии и детской гиперактивности.

Для усиления внимания требуется подавление тета-активности и усиление более высокой беты (15—18 герц). Бета/СМР – в основном используется при лечении дефицита внимания (Gruzelier, Egner, 2005).

Альфа-волны (8—12 Гц) в затылочной части мозга человек распознает сам без аппаратуры – релаксированное и мирное состояние. Саморегуляция альфа- и тета-волн используется как техника релаксации, а также при лечении алкоголизма и посттравматического шока (увеличение преобладания теты, 4—8 Гц, над альфой, 8—12 Гц, при закрытых глазах) (Gruzelier, Egner, 2004). Обычно при закрытых глазах доминирует альфа-ритм, но когда человек успокаивается, то начинает преобладать тета, а если впадает в дремотное состояние, то – дельта-ритм. Медитация (когда человек не засыпает) характеризуется преобладанием теты над альфой (Gruzelier, Egner, 2004). То же самое можно сказать и о гипнотическом состоянии. Гипнотическое состояние наступает тогда, когда тета-амплитуда становиться заметной по отношению к альфе.

Практический эксперимент показал, что самотренировка по поддерживанию гипнотического состояния без засыпания с помощью обратной связи с электроэнцефалограммой при обучении нужному ритму дает преимущество для воплощения творческой способности. Эксперименты были удачными для тех, которые занимаются искусством, улучшением спортивных навыков и деятельностью, которая сопровождается нервозными состояниями и большой концентрацией внимания (Vernon et al., 2003; Gruzelier et al., 2006; Ros et al., 2009).

Студенты музыки, а именно музыканты-инструменталисты и начинающие вокалисты, были разделены на три группы (Leach, Gruzelier, 2008):

– группа с тренировкой в альфа-тета,

– группа с тренировкой сенсомоторного ритма,

– контрольная группа.

Электроэнцефалограмма снималась с Pz (центрально-теменная область), бралась мочка левого уха[13 - Запись потенциалов с каждого электрода осуществляется относительно нулевого потенциала референта, за который принимается мочка уха или кончик носа.], глаза закрыты, обратная связь через слуховые сигналы, фоновая музыка колебалась между звуками моря – это тета и реки – это альфа. Если достигается порог, установленный экспериментатором, то мгновенно звучание усиливается. Если человек засыпает, то обратная связь прекращается.

Тренировка изменила уровень творческого потенциала в группе альфа-тета. В группе СМР исчезли только ошибки из-за импульсивности и невнимательности.

Улучшение в группе альфа-тета было между 13,5% и 17%, а в среднем 12% по всем оцененным параметрам (музыкальность, техника исполнения, выразительность, связь с аудиторией, свобода исполнения и т.д.). Некоторые даже имели 50% улучшение. Студенты характеризовали новое приобретенное состояние, как «полет мысли» (Leach, Gruzelier, 2008; Gruzelier, Egner, 2004).

Обучение регулированию нейробиоритмов с помощью специальных технологий в экспериментах Грузельера и коллег улучшает результаты у тех, которые не могут выразить свой творческий потенциал из-за боязни аудитории и нервозной обстановки (Gruzelier, Egner, 2004). Но среди медитирующих буддистов, которые мастерски владеют техникой изменения мозговых волн, не так уж много гениальных творцов. Медитация, возможно, помогает гению, но не создает гения.