Интероцепция: секретный ингредиент

Ваш мозг поддерживает жизнь и здоровье, обеспечивая метаболический «бюджет» тела. Наши авторы, которые являются соруководителями Междисциплинарной лаборатории аффективных наук Северо-Восточного университета и Массачусетской больницы общего профиля, объясняют, как эта бюджетная деятельность и телесные ощущения, которые она вызывает, позволяют установить удивительные связи между мозгом, разумом, телом и миром.

Сейчас, читая этот текст, может показаться, что ваши глаза просто различают слова вовне. Но вы не распознаете того, как конструируете. В каждый момент, за пределами сознавания, мозг строит модель окружающего мира, преобразуя световые волны, изменения давления и химические вещества в виды, звуки, прикосновения, запахи и вкусы. Мозг непрерывно предвосхищает, что произойдет вокруг в следующий момент, сверяет свои прогнозы с данными, поступающими от глаз, ушей и других сенсорных поверхностей тела, обновляет модель по мере необходимости и таким образом создает ваше переживание мира. Это скрытное конструирование ощущений называется экстероцепцией.

Мозг также моделирует события, происходящие внутри тела. Точно так же, как мозг видит виды, чувствует прикосновения к коже и слышит звуки, он создает внутренние ощущения тела, такие как бульканье в желудке, стеснение в груди и даже биение сердца. Мозг также моделирует другие ощущения от движений, которые вы не можете почувствовать, например, как ваша печень очищает кровь. Конструирование всех внутренних ощущений называется интероцепцией и, как и в случае с экстероцепцией, оно происходит полностью вне вашего сознавания.

Долгое время ученые считали интероцепцию и экстероцепцию совершенно отдельными областями ощущений, разграниченными кожей. Но последние исследования показали, что эти два явления могут быть не столь отдельными, как кажется, и их границы размыты. Возможно, важнее то, что наука об интероцепции раскрывает некоторые удивительные факты о том, как работает ваш мозг, и они могут стать ключом к лучшему пониманию здоровья и болезней.

Ваш мозг составляет бюджет вашего тела

Вы живете в многосложном теле. С помощью более 600 мышц и десятков внутренних органов тело перекачивает 7 000 литров крови в день, балансирует десятки гормонов и других химических веществ, регулирует энергию миллиардов нейронов, переваривает пищу, выводит отходы и борется с болезнями — и все это непрерывно на протяжении всей жизни. Важнейшая работа мозга — координировать и контролировать работу систем тела, чтобы они эффективно сжигали и восполняли энергию. Мозг обеспечивает поступление необходимого количества соли, глюкозы, воды и других жизненно важных ресурсов туда, где и когда они необходимы, чтобы вы могли ходить, думать, учиться, изобретать и любить. Это постоянное бюджетирование потребностей тела называется аллостазом.

Аллостаз — это процесс прогностический балансировки. Ваш мозг перемещает ваше тело в чрезвычайно многосложном мире, полном других мозгов-в-телах, поэтому он должен постоянно догадываться, какие из клеток нуждаются в тех или иных ресурсах… и догадываться хорошо. Если ваш пульс слишком быстрый или слишком медленный для предъявляемых физических требований, или легкие не перерабатывают достаточное количество кислорода, или клетки становятся нечувствительными к глюкозе, которая в итоге питает мышцы, вы вряд ли долго проживете. Поэтому ваш мозг занимается постоянным составлением бюджета аллостаза, прогнозируя потребности вашего тела в каждый момент времени и решая, какие усилия стоят метаболических инвестиций. Например, прямо сейчас ваш мозг использует глюкозу и другие метаболические ресурсы, чтобы прочитать эти слова. С точки зрения метаболизма, научение и передвижение тела — одни из самых дорогостоящих операций для мозга.

Поэтому эффективная регуляция энергии является основным фактором отбора для всех живых существ. Животные живут дольше и страдают от меньшего количества заболеваний, когда их ткани, органы и системы получают нужные питательные вещества именно тогда, когда они необходимы. Такие животные более приспособлены к размножению. Они могут продолжать поиски пищи и лучше защищаться от хищников, постоянно учась и оттачивая свои модели мира. Чем эффективнее и действеннее мозг вкладывает энергию, тем лучше метаболический обмен.

Чувствовать мир вокруг себя

Чтение этого текста зависит от зрения, которое является одной из форм экстероцепции. Для выполнения этой деятельности мозг осуществляет метаболические инвестиции, чтобы смоделировать мир вне вашего тела. Он приводит глазные мышцы в движение, сокращая и расслабляя их в соответствии с паттерном, который позволяет глазам перемещаться по строке текста, в каждый момент прогнозируя, что вы увидите в следующий момент, основываясь на прошлом опыте (см. рис. 1). Затем мозг велит глазам остановиться и ненадолго зафиксироваться, чтобы сравнить свои прогнозы с визуальными данными, полученными на странице. Он вносит необходимые коррективы и затем совершает следующий залп движений глаз.

Рисунок 1: Эта оптическая иллюзия демонстрирует силу использования мозгом прошлого опыта для конструирования того, что вы читаете. Проведите глазами слева направо, и вы воспримете центральный символ как букву «В»; проведите глазами сверху вниз, и он превратится в цифру «13».

Зрение, как и другие формы экстероцепции, работает на службе у движения. Подумайте об этом: откуда вы знаете, на каком расстоянии держать эту страницу, чтобы статья была разборчивой? Как вы вообще понимаете, где находятся ваши конечности в пространстве? Как вам удается не натыкаться на предметы при ходьбе, успешно подносить ложку ко рту или поднимать чашку с необходимым усилием? Все дело в ощущениях и их тесной связи с аллостазом. Ваш мозг видит, слышит, чувствует физический контакт и конструирует другие ощущения не потому, что эти действия по своей сути увлекательны или ценны, а потому, что ощущения — это средство, с помощью которого мозг управляет множеством подвижных частей тела. Движения дают мозгу данные об ощущениях для построения своей модели мира, и эта модель направляет ваши действия, в итоге поддерживая аллостаз, чтобы вы выжили и даже процветали в окружающем мире.

Экстероцепция работает в основном за счет прогнозирования. Мозг отдает двигательные команды, например, двигать мышцами головы, глаз и других частей тела (до того, как вы это сознаете) и одновременно прогнозирует ощущения, которые могут возникнуть в результате этих движений. Когда фактические данные поступают с сенсорных поверхностей ваших глаз, кожи и других органов чувств, мозг интегрирует их для подтверждения или корректировки прогнозов, чтобы уточнить или отрегулировать моторику. Конструируя ощущения, мозг оценивает состояние мира, чтобы контролировать и координировать движения тела.

Чувствуя мир внутри себя

Мышцы, прикрепленные к скелету, — не единственные движущиеся части тела. Пока вы читаете эту статью, ваш мозг дирижирует почти беззвучной симфонией движения внутри вашего тела, в которой участвуют ваши органы, вегетативная нервная система, эндокринная система и иммунная система. Ваши легкие постоянно расширяются и сжимаются, чтобы впустить кислород и выпустить углекислый газ, а сердце бьется, чтобы гонять кровь по всему телу и мозгу. Если то, что вы читаете, кажется, вам интересным или неожиданным, ваш пульс и дыхание могут замедлиться.

Множество других вещей, которые вы, возможно, не считаете движениями, на самом деле являются таковыми. Например, поток слюны, помогающий пищеварению; всплеск химических веществ, вызывающих воспаление; выброс кортизола из надпочечников. (Кортизол называют гормоном стресса, но правильнее было бы назвать его метаболическим гормоном; он обеспечивает быстрое поступление глюкозы в кровь, когда мозг прогнозирует потребность тела в ней). Даже беседы между клетками кишечника и бактериями, которые там обитают, считаются моторикой; это постоянная болтовня помогает пищеварению, а со временем может даже приспосабливать длину кишечника, чтобы регулировать скорость переваривания пищи!

Интероцепция, как и экстероцепция, работает на службе прогнозирования движения. Суть в следующем: Ваш мозг отдает двигательные команды, чтобы приспосабливать внутреннее состояние тела, и одновременно прогнозирует сенсорные последствия этих движений. В то же время сенсорные поверхности внутри тела, включая десятки клеток, отслеживающих изменения давления, температуры, сокращения, растяжения, питательные вещества, газы, токсины и различные химические вещества, посылают постоянный поток сенсорных сигналов обратно в мозг через электрические импульсы в спинном мозге и бурлящие химические вещества в крови. Ваш мозг интегрирует эти сенсорные сигналы для подтверждения или корректировки прогнозов и при необходимости приспосабливает свои прогностические движения, тем самым эффективно поддерживая аллостаз. Таким образом, мозг предугадывает потребности тела и проактивно координирует внутренние движения, которые своевременно доставляют глюкозу, воду, соль, кислород и другие ресурсы миллиардам клеток.

Например, вспомните, когда вы в последний раз испытывали жажду и выпили стакан воды. Через несколько секунд после того, как вы выпили последние капли, вы, вероятно, почувствовали, что жажда уменьшилась. Это событие может показаться обычным, но на самом деле воде требуется около 20 минут, чтобы попасть в кровь, поэтому она не может утолить жажду за несколько секунд. Что облегчило вашу жажду? Прогнозирование. Когда мозг планирует и выполняет действия, необходимые для глотания, он одновременно предвосхищает интероцептивные последствия глотания воды, в результате чего вы чувствуете уменьшение жажды задолго до того, как мозг узнает от тела о повышении уровня гидратации.

Новые осознания и глубокие последствия

Нам еще многое предстоит узнать о механизмах интероцепции и о том, какое значение они имеют для здоровья, болезней и основных психических функций. Экстероцептивные ощущения, такие как зрение, относительно хорошо изучены — возможно, потому что ученые зачастую руководствуются собственными переживаниями, а мы не испытываем большую часть интероцептивной активности.

Тем не менее творческие исследования тех, кто изучает интероцепцию, привели к некоторым интригующим открытиям. Новые идеи меняют наше базовое понимание мозгов и тел и ставят под сомнение наши самые основные предположения о том, как они работают вместе, создавая разум, контролируя действия и вызывая болезни. Мы поделимся тремя такими идеями, которые стирают три фундаментальные границы: что находится внутри тела, а что вне его, что является психическими, а что физическими заболеваниями, и что отличает различные психические явления.

Внутри vs снаружи

Первое осознание заключается в том, что кожа, которая, казалось бы, физически разделяет тело от окружающего мира, является иллюзорной границей, когда речь идет об ощущениях. Традиционно считается, что интероцепция означает ощущение изнутри тела посредством сигналов под кожей, о чем мы уже говорили. Но некоторые экстероцептивные чувства, такие как проприоцепция (сознавание положения тела), обоняние (чувство запаха) и вкус, возникают из сигналов, поступающих изнутри и снаружи тела. Другие сигналы, такие как ощущение влажности, полностью вычисляются мозгом. К примеру, кожа не имеет рецепторов влажности; мозг конструирует ощущение влажности как сочетание осязания и температуры.

Это может показаться странным, но ваш мозг не знает, где заканчивается ваше тело и начинается окружающий мир. Вместо этого он приблизительно определяет постоянно сдвигающуюся границу. Иногда эти сдвиги происходят медленно, с помощью осязания, слуха и наблюдения за частями тела в действии. Если вы были нескладным подростком или беременной с постоянно растущим животом, неожиданно задевающими окружающие предметы, то вы понимаете, что имеется в виду. В других случаях сдвиги происходят быстро. Каждый, кто ездил по городу, не врезаясь в другие машины и бордюры, извлек пользу из того, как быстро и эффективно мозг может расширить границы тела, включив в него периметр автомобиля. (Если выйти из машины, границы столь же быстро сужаются).

Читать:  Образ Я и телесная экспрессия. Моше Фельденкрайз

Кроме того, есть еще одно свойство, которое не позволяет четко разделить внутреннее и внешнее. Интероцепция обеспечивает вас дополнительным, нечетким, экстероцептивным ощущением за так: чутьем того, что вокруг вас что-то произошло. Вот как это работает: Световые волны, попадающие на сетчатку глаза, и изменения давления воздуха, достигающие улитки, являются результатом изменений в окружающем мире, а мозг, используя прошлый опыт, догадывается, каковы могут быть причины этих сенсорных данных. Такие догадки побуждают ваш мозг внутренне готовиться к движению, например, учащать дыхание или выделять кортизол, чтобы поддержать ваши дальнейшие действия. Эти планы координированного движения сопровождаются прогнозируемыми сенсорными последствиями.

Эволюция не предусмотрела, чтобы мы чувствовали каждый интероцептивный бульк, всплеск и тягу непосредственно, поэтому вместо этого мы часто испытываем их как простые чувства: удовольствие или неудовольствие, леность или бодрость, усталость или энергию. Ученые называют эти простые чувства аффектом или настроением. Аффект не показывает, что именно в мире изменилось, где это изменение происходит и что с этим делать. Скорее, это просто быстрое и грубое шестое чувство, свидетельствующее о том, что что-то произошло. Это что-то может находиться вне вашего тела и требовать быстрого и энергетически затратного ответа.

Но здесь есть одна сложность: Такой расклад позволяет и, возможно, даже поощряет вас искать причины вашего настроения во внешнем мире — в ваших отношениях с другими людьми, в ваших обязанностях дома или на работе. Чувствуете себя не в своей тарелке? Возможно, вы опаздываете на встречу. Чувствуете себя неприятно? Возможно, кто-то обидел вас. Однако многие внутренние возмущения имеют чисто внутренние причины, например недостаток сна, обезвоживание или употребление слишком большого количества обработанных жиров и сахара. Если вы чувствуете себя плохо, это не означает, что с вами происходит (или вот-вот произойдет) что-то плохое.

Психическое vs физическое

Это подводит нас ко второй мысли: Интероцепция ослабляет границу между физическим и психическим. В каждый момент времени ваш мозг преобразует нечто физическое — интероцептивные прогнозы (представляющие собой нейронные паттерны) и сенсорные данные (представляющие собой нейронные или химические паттерны) — в нечто психическое (аффект). Те же цепи мозга, которые моделируют физиологическое состояние вашего тела и создают интероцептивные ощущения, также создают подъемы и спады, которые вы испытываете каждый день. Сотни исследований, проведенных в лабораториях по всему миру, включая нашу, показали, что это так, но ученые до сих пор ломают голову над механизмами, которые преобразуют физические сигналы в психические чувства. Они остаются одной из великих загадок сознания.

Особенно проницаемым аспектом границы между психическим и физическим является граница между психическим и физическим заболеванием. Ожирение традиционно рассматривается как поведенческое расстройство, сердечные заболевания — как физическое расстройство, а депрессия — как аффективное расстройство. Однако эти три заболевания являются коморбидными, причем любое из них может стать так называемым «исходным» расстройством (т. е. депрессия может предшествовать ожирению или наоборот). Кроме того, семена всех трех заболеваний закладываются в раннем возрасте. Такое стечение обстоятельств позволяет предположить, что некоторые поведенческие, физические и аффективные расстройства имеют общие нарушения в эффективной регуляции энергии, что подразумевает нарушения в аллостазе и интероцепции.

Ученые до сих пор разгадывают многосложное переплетение метаболизма, иммунной системы и других внутренних систем тела. Например, проблемы с энергетической регуляцией, если они продолжаются достаточно долго, приводят к образованию химических веществ и активации рецепторов, которые запускают иммунную систему. Иммунные реакции требуют невероятных затрат энергии, что еще больше нагружает метаболизм, и такие каскады часто заканчиваются серьезными заболеваниями. Изучение и понимание таких базовых механизмов может открыть дверь к новым стратегиям профилактики, терапии и лечения.

Некоторые говорят, что тело «ведет счет» невзгодам и травмам с самого детства, делая вас более уязвимыми к болезням; но в действительности счет ведет ваш мозг, а тело является учетной картой.

Психические явления

Чем больше мы узнаем об интероцепции, тем более размытой становится третья предполагаемая граница: граница между различными психическими явлениями. Например, вы никогда не спутаете чувство осязания с актом дыхания, верно? Оказывается, эти два явления переплетены гораздо теснее, чем вы думаете. Когда что-то касается вашей кожи, вы с большей вероятностью будете воспринимать информацию об этом на вдохе, чем на выдохе. Этот вывод позволяет предположить, что ощущение прикосновения, которое традиционно считается экстероцептивным, может быть переплетено с интероцепцией на базовом уровне.

Точно так же вы никогда не спутаете зрение с сердцебиением, но то, как ваш мозг получает визуальную информацию из окружающего мира, может быть связано с сердцебиением. Люди более склонны воспринимать визуальную информацию в момент, когда сердце расслабляется и кровь заполняет желудочки, и менее склонны воспринимать визуальную информацию, когда сердце сокращается и выталкивает кровь в артерии. Последнее похоже на кратковременную, повторяющуюся во времени визуальную слепую зону.

Такие находки имеют удивительные последствия для понимания того, как мозг и тело создают разум. Например, они означают, что ни общепринятая «зрительная система», ни общепринятая «соматосенсорная система» не отвечают исключительно за способность видеть и чувствовать прикосновения, но обе являются компонентами крупных, более распределенных нейронных ансамблей, которые производят эти ощущения — ансамблей, включающих интероцепцию. Традиционные границы между такими явлениями повседневной жизни, как зрение и осязание, могут не соблюдаться мозгом.

Подобные наблюдения могут иметь практическое значение и оказать глубокое влияние на общество. Представьте, что ваше сердце колотится со скоростью 180 ударов в минуту, настолько быстро, что ваш мозг не успевает правильно считывать данные с сетчатки глаза. Что тогда вы увидите? Ваш мозг будет строить ваши зрительные переживания в основном на основе своих прогнозов — ваших убеждений — и может остаться без корректировки реальными событиями внешнего мира. Теперь представьте, что ваше сердце бешено колотится, потому что вы — полицейский в ситуации высокого давления, и вы вооружены. Вполне возможно, что прогнозы вашего мозга могут привести к тому, что вы буквально увидите то, чего нет на самом деле.

Но подождите, это еще не все. Зрение, осязание, ощущения легких и сердца — это лишь некоторые из множества психических способностей, которые изучают ученые. А как насчет границы между познанием и эмоциями? Как насчет границ между различными видами познания (мышление, принятие решений, внимание) или различными видами эмоций (гнев, печаль, страх, счастье)? На протяжении более века ученые в основном предполагали, что человеческий разум состоит из различных типов психических способностей, каждый из которых возникает в результате своего собственного специального психологического процесса или механизма, реализуемого в своем собственном специальном наборе физических причин в теле и мозге. Но так ли это?

Последние данные свидетельствуют о том, что нам следует заменить подход, основанный на типах, на более целостный, чтобы лучше понять, как весь мозг постоянно взаимодействуя с различными системами в теле, создает разум в каждый данный момент. Если мы рассмотрим схемы мозга, важные для аллостаза, и изучим их связь с остальным мозгом, мы увидим две хорошо известные сети мозга (см. рис. 2, «Две жизненно важные сети»). Эти сети пересекаются в наборе узлов в коре головного мозга, которые служат основой нейронной связи мозга и имеют обширные проекции на подкорковые области, контролирующие вегетативную нервную систему, иммунную систему и эндокринную систему. Эти сети задействованы в различных типах ощущений и восприятия, включая интероцепцию, и участвуют в таких разнообразных явлениях, как память, эмоции, аффекты, язык, вознаграждение, социальная принадлежность, боль, тяга к алкоголю, стресс, психические заболевания, диабет и моральные суждения о других людях. Они также взаимодействуют с группами клеток в глубине ствола мозга, которые вырабатывают нейрохимические вещества — дофамин, серотонин и норэпинефрин, которые помогают нейронам работать и, следовательно, играют важную роль во внимании, научении и сознании. Похоже, что интероцепция может лежать в основе психических явлений, которые вовсе не кажутся интероцептивными.

Даже если мы сосредоточимся на отдельных структурах мозга, мы можем узнать, как интероцепция растворяет традиционные психологические границы. Рассмотрим гиппокамп — структуру, расположенную глубоко в височной доле мозга, которая, как правило, считается ключевой для определенных видов памяти. Захватывающие научные данные свидетельствуют о том, что гиппокамп буквально купается в интероцептивной информации и играет ключевую роль в оценке физиологического состояния тела. Например, гиппокамп грызуна получает сигналы о доступности энергии в кишечнике, что регулирует количество потребляемой животным пищи. Но гиппокамп может отменять эти сигналы, заставляя животных съедать значительно больше пищи, чем они могли бы. Поэтому называть гиппокамп структурой «памяти» может быть чересчур упрощенным.

Влияние интероцепции выходит далеко за рамки общепринятого определения этого явления. Кто бы мог подумать, что ваше сердцебиение связано с тем, что вы видите и насколько хорошо вы это видите? Поэтому, чтобы понять нечто столь фундаментальное, как зрение, мы должны признать важность интероцепции. Чтобы понять здоровье и болезнь, и даже сознание и настроение, мы также должны осознать, что метаболизм, а значит и интероцепция, играет центральную роль. Интероцепция — это секретный ингредиент в некоторых из самых важных и интимных составляющих вашей жизни.

Две жизненно важные сети: система мозга, поддерживающая аллостаз и интероцепцию, состоит из двух крупномасштабных, внутренних сетей. Их условно называют сетью «режима по умолчанию» и сетью «определения значимости», однако в публикуемых исследованиях ученые так же используют несколько других названий. Изображения мозга: Ken Hub Images и Лиза Фельдман Барретт; изображение всего тела: Shutterstock

Книги Лизы Фельдман Барретт на русском языке:

Как рождаются эмоции

Семь с половиной уроков о мозге

Авторы: Лиза Фельдман Барретт и Карен С. Куигли.
Источник: Interoception: The Secret Ingredient / Lisa Feldman Barrett, Ph.D. , Karen S. Quigley, Ph.D.
Иллюстрация: Zoë van Dijk
Перевод: Георгий Попов

Георгий Попов

Георгий Попов

Создание этого сайта стоит большого и практически безвозмездного труда. Возможно, вы заметили, что в интернете не так много подобных материалов? Тем более на русском и в нормальном переводе. Все потому, что невероятно трудно на этом что-то заработать. Пожалуйста, поддержите меня и дальнейшее развитие сайта сделав пожертвование и/или подписавшись на Patreon.

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован.

Отправляя сообщение вы принимаете политику конфиденциальности сайта.