Мозговой трест. 39 ведущих нейробиологов – о том, что мы знаем и чего не знаем о мозге

Для начала я предлагаю сосредоточиться на главных особенностях голоса, которые передают понятную нам информацию о половой принадлежности собеседника, его эмоциональном состоянии и романтическом интересе. Мы все способны посредством голосовой коммуникации определять пол другой особи нашего вида и оценивать возможность образовать пару. В этой функции голосовой коммуникации главную роль играет древняя часть переднего мозга позвоночных, получившая название центрального ядра миндалины (CeA), поскольку у нее есть доступ к нейронным цепям заднего мозга, участвующим в формировании эмоций[307]. Вполне возможно, что именно CeA отвечает за распознавание голоса.

У макак-резусов многие нейроны в CeA активируются как звуками, используемыми при социальных взаимодействиях, так и сопутствующим выражением лица[308]. Летучие мыши, как и обезьяны, используют особые низкочастотные сигналы для общения в разных социальных ситуациях[309]. Звуковая информация, содержащаяся в социальных сигналах, передается из заднего мозга в передний. Разные нейроны CeA в переднем мозге реагируют на разные сигналы[310]. Кроме того, CeA, по всей видимости, определяет голосовую реакцию, поскольку электрическая стимуляция этой зоны вызывает генерацию социальных сигналов[311]. CeA иногда называют автономной миндалиной, поскольку центральное ядро управляет нервными цепями заднего мозга, отвечающими за автоматические изменения частоты дыхания, пульса и кровяного давления, которые сопровождают эмоции и возбуждение[312]. Эта связь между звуковосприятием, звукоизвлечением и эмоциями помогает понять, как звук воспринимается мозгом. Наша миндалина, например, возбуждается от крика ребенка, и особенно сильно эти звуки действуют на мать[313].

В экспериментах по изучению голоса часто используется еще одно позвоночное — шпорцевая лягушка, поскольку социальная коммуникация у этого вида осуществляется только посредством звука. Около 150 миллионов лет назад, когда Африка и Южная Америка были единым континентом Гондваной и предки шпорцевой лягушки жили на суше только во взрослом состоянии, эта лягушка перешла к полностью подводной жизни, а ее гортань и нейронные цепи заднего мозга, управляющие извлечением звука, изменились, чтобы приспособиться к новым условиям[314]. Лягушке пришлось модифицировать нейронные цепи заднего мозга, унаследованные от сухопутных предков, чтобы задерживать дыхание при звукоизвлечении и не захлебываться[315]. Нейронные цепи заднего мозга настолько критичны для жизни животного, что их очень трудно изучать; одно неверное движение экспериментатора приводит к смерти лягушки. К счастью, архитектура нейронных цепей заднего мозга одинакова у всех позвоночных, в том числе у лягушек, птиц, летучих мышей, обезьян и людей. У шпорцевых лягушек эти нейронные цепи изучать легче, потому что их мозгу не требуется кислород, получаемый с помощью дыхания. Мозг, извлеченный из лягушки и помещенный в емкость с нейромодулятором серотонином, можно заставить «петь» — генерировать паттерны нервной активности, соответствующие паттернам при реальных звуках, издаваемых лягушкой[316]. Мы выяснили, что стимуляция CeA изолированного мозга шпорцевой лягушки вызывает пение еще и потому, что эта область активирует нейронные цепи заднего мозга, которые вырабатывают разные звуковые последовательности[317]. В реальности у самцов лягушки повреждение CeA приводит к социально неадекватной реакции на сигналы (фонагнозия лягушек). Обычно самец отвечает на песню готовых к размножению самок пылкой ответной песней. Но самец с поврежденным CeA умолкает, когда слышит голос самки, хотя обычно такое случается только тогда, когда он слышит другого самца, своего соперника. Для шпорцевой лягушки неповрежденный CeA необходим, чтобы отличать голос самца от голоса самки. Эксперименты с животными, эволюционно далекими от нас, показывают, что способность извлекать из звуковых сигналов социальную информацию, вызывающую эмоции, определяется древним отделом мозга — автономной миндалиной, или CeA.