Мозговые системы положительного («поощрения») и отрицательного («наказания») подкрепления.

Сформировавшаяся в процессе эволюции способность живых организмов (включая одноклеточных) адаптироваться к изменениям окружающей среды во многом связана со способностью классифицировать объекты (и их ключевые признаки) на «полезные переживания» (позитивные) и «вредноносные», угрожающие жизни (негативные). Первые вызывают «реакцию приближения» (approach behavior), сопровождающуюся положительными эмоциями, а вторые – оборонительную реакцию избегания (удаления) или нападения (avoidance behavior), сопровождающуюся отрицательными («болезненными») эмоциями. С этой точки зрения основная функция эмоций в эволюции – это функция подкрепления приобретаемого опыта: максимизации положительного подкрепления – в случае полезной для выживания информации и минимизации отрицательного подкрепления – в случае, когда новый опыт связан с угрозой для жизни. Таким образом, научение и память базируются на чувствах и эмоциях, выполняющих функцию «кнута и пряника». Наглядная иллюстрация подкрепляющей функции эмоций – это обучение ребенка путем поощрения и наказания.

      Такая эволюционно закрепленная тесная связь эмоций и памяти проявляется в том, что эмоции «автоматически» вызывают в нашей памяти те или иные события. И наоборот, воспоминания могут сопровождаться яркими эмоциональными переживаниями.

Центр положительных эмоций был открыт в 1950 году Джеймсом Олдсом и Питером Милнером, которых интересовал вопрос о том, может ли крысам стать некомфортно при электрическом стимулировании определённых участков мозга, в частности, при стимулировании лимбических систем. Эксперимент был построен следующим образом: электрический ток включался, когда крысы заходили в определённый угол клетки. Согласно теории, они должны были бы сторониться угла, если бы эффектом был дискомфорт. Вместо этого они очень быстро возвращались обратно после первой стимуляции, и ещё быстрее после второй. В более поздних экспериментах учёные позволили крысам нажимать на рычаг стимуляции самостоятельно, в результате чего они начали стимулировать себя до семисот раз в час. Этот участок мозга вскоре стал известен как «центр удовольствия».

Крысы в ящиках Скиннера с имплантированными в прилежащее ядро металлическими электродами начинали повторно нажимать на рычаг, который активировал эту зону, забывая впоследствии о принятии пищи и воды, и, в конечном счёте, умирали от истощения.

      Имеется множество и других экспериментальных свидетельств тому, что подкрепляющая функция эмоций реализуется специальными структурами мозга. Так, электрическая стимуляция червя мозжечка обезьяны усиливает активность в области прозрачной перегородки – элемента системы положительного подкрепления в мозге. При этом тормозится активность в гиппокампе – элементе системы избегания. Это свидетельствует о функциональной оппонентности в работе двух систем – подкрепления и наказания, напоминающей оппонентность во взаимодействии сигналов о цвете в системе цветооппонентных нейронов зрительной системы. Результаты опытов по электрической стимуляции хорошо согласуются с данными применения психотропных и нейроактивных веществ, избирательно воздействующих на ту или иную систему подкрепления. Например, инъекция ацетилхолина в область септума вызывает ощущения «удовольствия».

В настоящее время система положительного подкрепления (удовольствия) включает:

1.   ядра септума

2.   глубокие слои мозжечка

3.   дорзо - латеральные области миндалины.

 Из наблюдений над бодрствующими пациентами, принимающими в лечебных целях марихуану, кокаин или димедрол, следует, что прием этих препаратов сопровождается яркими положительными эмоциями и коррелирует с активацией указанных выше элементов системы положительного подкрепления.

Прямая электрическая стимуляция ростральной части септума всегда сопровождается появлением у больного приятных ощущений (эйфории). К аналогичному результату приводила химическая стимуляция этой области путем инъекции ацетилхолина. Параллельно наблюдалось торможение в гиппокампе (элементе системы избегания).

Путем хирургии, электрической и химической стимуляции (как и в случае с системой положительного подкрепления) показано, что система отрицательного подкрепления (наказания) включает:

1.   гиппокамп

2.   медиальные ядра миндалины

3.   ядра глубоких слоев мозжечка

4.   области покрышки среднего мозга

5.   поясная извилина

 Не исключено, что такая биполярная (оппонентная) система эмоционального подкрепления имеется и у беспозвоночных животных. Об этом свидетельствуют экспериментальные данные, подтверждающие наличие в ганглионарной системе моллюсков двух локусов, избирательно активирующихся при «положительном» («центре поощрения») и «отрицательном» («центре наказания») подкреплении.