Ученые обнаружили, как мозг формирует карту человеческих эмоций

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.