Ученые обнаружили, как мозг формирует карту человеческих эмоций

An illustration of the brain's emotional mappin...

Человеческий мозг способен организовывать информацию об эмоциях по принципу координатной сетки, аналогично тому, как он ориентируется в физическом пространстве. Исследователи выявили, что определенная область мозга кодирует эмоциональные состояния, учитывая их взаимное расположение в условном пространстве чувств. Это открытие помогает понять, как человек сопоставляет различные переживания и использует эмоциональный опыт для оценки происходящего. Об этом пишет Известия.

К такому выводу пришли ученые из Университета Эмори в США, которые обнаружили специфический сигнал в вентромедиальной префронтальной коре — области мозга, отвечающей за оценку информации и принятие решений. По их данным, эта область кодирует эмоциональные понятия по принципу сетчатой системы координат. Результаты исследования опубликованы в журнале PLOS Biology.

Исследование не подразумевает наличие буквальной карты, где каждое чувство занимает отдельное место. Ученые выявили закономерность в активности мозга, характерную для сетчатого кодирования, что ранее наблюдалось при изучении представления физического пространства и других абстрактных понятий. Теперь стало известно, что этот принцип также применяется для организации знаний об эмоциях.

Основой модели являются два измерения — валентность и возбуждение. Валентность указывает на степень приятности или неприятности переживания, а возбуждение отражает его интенсивность: от спокойного состояния до сильного эмоционального подъема. Эти два параметра образуют так называемое эмоциональное пространство, в котором различные чувства располагаются относительно друг друга.

Например, радость ассоциируется с положительной валентностью, в то время как страх, гнев и печаль — с отрицательной. При этом страх и удивление могут сопровождаться высоким уровнем возбуждения, тогда как спокойствие предполагает низкий. Таким образом, эмоции различаются не только по приятности, но и по интенсивности переживания. Авторы работы проверили, отражает ли мозг эту систему координат при обработке различных эмоциональных сигналов.

В исследование вошли данные восемнадцати человек. Во время функциональной магнитно-резонансной томографии (фМРТ) участникам показывали изменяющиеся выражения лиц и последовательности словосочетаний, передающих разные эмоциональные состояния. Участники должны были определить, усилилась или ослабла эмоциональная окраска стимула, либо изменений не произошло.

После сканирования добровольцы оценивали увиденные лица и фразы по тем же двум параметрам. Это позволило исследователям расположить стимулы в эмоциональном пространстве и сопоставить их с активностью мозга. Ученые обнаружили, что в вентромедиальной префронтальной коре сигналы менялись по шестинаправленному принципу: активность была связана с направлением изменения эмоционального состояния. Закономерность наблюдалась как при работе с изображениями лиц, так и с языковыми стимулами.

Аналогичного сетчатого сигнала в гиппокампе, области мозга, связанной с памятью, исследователи не нашли. Это может указывать на разделение функций: гиппокамп участвует в представлении отдельных эмоциональных понятий, а вентромедиальная префронтальная кора помогает организовывать отношения между ними.

Такая система может способствовать обобщению эмоционального опыта и его применению в новых обстоятельствах. Если различные переживания представлены взаимосвязанно, человеку проще сопоставлять текущую ситуацию с уже знакомыми состояниями и оценивать возможные последствия. Авторы предполагают, что подобная организация знаний может участвовать в прогнозировании и гибком принятии решений.

Однако исследование не доказывает, что вентромедиальная префронтальная кора самостоятельно формирует эмоции или что без нее человек не способен ориентироваться в эмоциональном опыте. Работа основана на данных фМРТ, позволяющей наблюдать закономерности активности, но не устанавливающей, насколько конкретная область мозга необходима для определенного процесса. Кроме того, выборка была небольшой, и ученым предстоит проверить результаты на большем числе участников, а также выяснить, как эмоциональная карта меняется под влиянием индивидуального опыта.