Роберт Галамбос из Медицинского центра Уолтера Рида показал, что и в других отношениях характер колебаний неспецифических потенциалов мозга, по-видимому, соответствует субъективным феноменам внимания. Он вырабатывал у макака-резуса привыкание к звуковым щелчкам до тех пор, пока потенциалы, регистрируемые при слуховом раздражителе электродами, вживленными в различные участки ствола мозга, не тонули в общем фоне мозговых волн. После этого он внезапно изменял процедуру: он сопровождал, или «подкреплял», каждый щелчок короткой струей воздуха, направляемой в лицо животному. В результате этого потенциал, возникавший при каждом «подкрепленном» щелчке, тотчас же становился очень большим при любом положении электродов. После нескольких щелчков, подкрепленных неприятным воздействием, щелчок сам по себе начинал вызывать сильную реакцию—в соответствии с установленными принципами обучения путем выработки условного рефлекса.
Механизмы мозговых процессов, происходившие у макаков в экспериментах Галамбоса, вероятно, сходны с механизмами, лежащими в основе тех изменений ЭЭГ при выработке условных реакций у людей, которые наблюдал В. С. Русинов в Институте высшей нервной деятельности Академии наук СССР. Испытуемого просили сжимать резиновый баллончик при каждом третьем появлении раздражителя — слышимого тона. Раздражитель всегда имел одну и ту же длительность и вначале появлялся с одинаковыми промежутками во времени. После достаточного числа повторений, когда испытуемый привыкал к этой процедуре и она уже не сказывалась на его электроэнцефалограмме, экспериментатор без предупреждения начинал пропускать третий тон — тот самый, при котором нужно было сжимать баллончик. Отсутствие ожидаемого сигнала вело к появлению в ЭЭГ пиковых потенциалов, сходных с теми, которые наблюдал Галамбос после подкрепления привычного звукового сигнала неприятным раздражителем. Кроме того, при подкреплении, совершенно так же как и у макаков, реакции регистрировались даже электродами, расположенными на некотором расстоянии от того участка головы, где обычно бывает легче всего обнаружить эти неспецифические импульсы, сигнализирующие о внимании.
Такие результаты, хотя и не столь обширные, неплохо согласуются с общим характером тех выводов относительно памяти и процессов обучения, к которым мы пришли, исходя из совершенно иных наблюдений. Ведь это значит, что действительно существуют неспецифические нервные токи, ослабление которых коррелирует с кажущимся угасанием наших ощущений при длительном и монотонном повторении раздражения. Внезапное усиление этих электрических эффектов при каком-либо «отрицательном подкреплении» (в одном случае — при воздействии струи воздуха на лицо, в другом — при необходимости воздержаться от привычной реакции сжимания баллончика) также указывает на физическую реальность той мотивационной роли подкрепления при запоминании и обучении, о которой свидетельствуют наблюдения, касающиеся поведения. Существенно и то, что под действием такого подкрепляющего стимула неспецпфпческие токи не только усиливаются, но и распространяются на области мозга, в которых их нельзя было раньше обнаружить. Если при обучении, как мы заключили, образуются связи между нейронными цепями, находящимися в разных областях мозга, то можно было бы ожидать, что ситуация обучения с необычными раздражителями, особенно при наличии подходящей эмоциональной мотивации, будет сопровождаться широким распространением электрических токов, которые путем сенсибилизации или иным способом обеспечивают необходимые процессы соединения нейронов.
Эти же соображения, по-видимому, приложимы и к потенциалам мозга, регистрируемым у животного при оперантном обусловливании. В этом случае условным раздражителем часто служит звуковой или зрительный сигнал, указывающий животному, что нажатие на рычаг позволит избежать электрического удара или получить пищу. По мере того как животное обучается, привыкание приводит к тому, что высокая вначале неспецифическая активность мозга снижается и даже, возможно, совсем исчезает. Однако вызываемые раздражителем потенциалы мозга быстро восстанавливаются, если, например, поместить рычаг вне пределов досягаемости или отключить его от цепи, т. е. сделать выработанный навык бесполезным и тем самым вызвать у животного чувство «досады».
Электроэнцефалографические проявления механизмов памяти и обучения
У. Р. Эйди, по-видимому, открыл род волн мозга, обладающих фазовыми свойствами, которые содержат специфические указания на правильность выполнения усвоенной реакции. Эти волны как будто бы являются также существенным компонентом электрической активности, сопровождающей работу механизмов памяти.