Биологические ловушки мозга Лекция Аси Казанцевой о знаменитых психологических экспериментах

Биолог Ася Казанцева в 2014 году получила научную премию «Просветитель» за книгу «Кто бы мог подумать: как мозг заставляет нас делать глупости». Описание произведения словами самого автора — «об основных биологических ловушках, которые мешают нам жить счастливо и вести себя хорошо». Ася Казанцева прочитала в ДК ЗИЛ лекцию о знаменитых психологических экспериментах. Их ценность еще и в том, что в современных университетах этические комиссии теперь запрещают такие опыты над людьми. «Лента.ру» записала основные тезисы лекции Аси Казанцевой.

Животные-киборги

В интернете популярно описание эксперимента, в котором крыса с вживленными в определенный отдел мозга электродами якобы жмет на педаль, получает от этого удовольствие и, в конце концов, умирает, так как не может остановиться. Такие эксперименты действительно проводились, но крыса в результате них не умирала.

Делал такие опыты нейробиолог Джеймс Олдс. У него была публикация за 1956 год в журнале Scientific American, где он честно признается, что, поскольку про мозг тогда было известно мало, нейробиолог и его коллеги втыкали электроды наугад, а потом смотрели, как ведет себя животное. Благодаря данному эксперименту ученые в свое время узнали много «нового и прекрасного» о мозге. В первой статье на эту тему, опубликованной в 1954 году, описываются 14 крыс, четырем из которых электроды попали в септальную область мозга.

Олдс занимался экспериментами на крысах и раньше, просто они были устроены по-другому. Ученые вводили животному в мозг электроды и смотрели, как оно реагирует на это: убегает в другой угол клетки, если ее стимулируют током, или нет. Когда выявили области, при стимуляции которых крыса не убегала, а, наоборот, придвигалась к экспериментатору, они поступили несколько по-другому: создали установку, с помощью которой грызун смог сам себя стимулировать.

При стимуляции одних областей мозга крыса не нажимала на кнопку, а при стимуляции других, наоборот, делала это очень увлеченно. Септальная область является частью лимбической системы головного мозга, отвечающей за эмоции и чувство вознаграждения. Если крысам стимулировать ее, они становятся настоящими фанатиками. Животные занимаются нажатием на кнопку от 75 до 92 процентов времени эксперимента. Если крыса не подходила к кнопке более 30 секунд между разными нажатиями, то тогда считалось, что она не занимается стимуляцией. «Экспериментальное время могло продолжаться 3, 6, а то и 12 часов, и все это время бедное животное радовалось, радовалось и радовалось.

В другом эксперименте исследователи держали крыс голодными четыре часа, а потом запускали их в Т-образный лабиринт, на одной стороне которого была еда, а на другой — рычаг, замыкавший электроды. Животные все равно устремлялись к рычагу, потому что стимуляция мозга напрямую эффективнее употребления пищи.

Что касается человека, то примерно таким же образом на него действуют наркотики, особенно тяжелые. Если героиновому наркоману предоставят на выбор еду или героин, то, скорее всего, он выберет наркотик ввиду более эффективной активизации системы наслаждения.

Этот эксперимент важен даже не потому, что люди узнали много нового о мозге, о том, что в нем есть центры удовольствия. Он важен потому, что, когда в университетах не было этических комиссий, он дал старт экспериментам над людьми. В эти «дикие странные времена» людям тоже вживляли электроды в мозг.

Например, известен эксперимент с пациентом В-19, которому вживляли электроды в мозг, в центр удовольствия, чтобы излечить его от гомосексуализма. Ему давали нажимать на рычаг в случае, если он реагировал на какие-то гетеросексуальные стимулы. Таким образом врач добился того, что пациент-гей согласился заняться сексом со специально для этого приглашенной проституткой. Но после того, как ему сняли электроды, он больше не возвращался к этому доктору.

Сейчас иногда тоже вживляют электроды людям в мозг, но применяется метод для лечения тяжелых форм депрессии, когда их не удается вылечить никаким другим образом. В некоторых университетах такому пациенту могут это сделать, чтобы он мог сам себя стимулировать, что действительно повышает качество его жизни. Если предыдущие 20 лет лежал в постели и ничего не хотел, то с электродами он, например, согласен посмотреть на закат.

С помощью данного метода можно делать из животных настоящих зомби, добиваться от них того, чего хочет человек. Например, с 2002 года в Нью-Йоркском университете делают радиоуправляемых крыс. Им вживляются три электрода: один в область, ассоциирующуюся с правыми вибриссами (усами), другой — с левыми вибриссами, а третий электрод внедрен в центр удовольствия. Животное быстро обучается тому, что, когда ему стимулируют правую зону, ему нужно поворачивать направо, и оно получит удовольствие (то же верно и с левой зоной). Трех электродов достаточно, чтобы сделать радиоуправляемую крысу.

Разработчики предполагали использовать этих крыс, например, для спасения людей, попавших под завал. Животных бы запускали в узкие ходы, в которые не может попасть человек, и, управляя ими, обнаруживали, где лежат жертвы. Эксперимент усиленно обсуждали в 2002-2003 годах, были публикации в журнале Nature, а сейчас эта тема затихла и про крыс ничего не слышно.

Последние несколько лет ознаменовались появлением такого нового метода, как оптогенетика. Смысл его заключается в том, что специалисты могут подключить фоторецепторы к конкретным нервным клеткам живого существа и выборочно мотивировать нейронные комплексы с помощью направленного света. Это позволяет, например, заставить муху-дрозофилу взлетать по команде — причем голову ей можно вообще оторвать, так как стимулировать нужно нейроны спинного мозга.

Голуби и суеверия

Американский психолог, изобретатель и писатель Беррес Скиннер ставил знаменитые опыты над голубями. В одной из модификаций эксперимента, в так называемом ящике Скиннера, открывалась дверь и перед птицей появлялась еда. Голубей перед этим морили голодом — они теряли до 50 процентов от своей первоначальной массы, и все это для того, чтобы у них была мотивация. Дверь «ящика Скиннера» вне зависимости от факторов внешней среды открывалась раз в пять минут, и птица могла клевать пищу.

Голуби, оказавшись в такой ситуации, быстро приучались ассоциировать ее открытие с какими-либо своими действиями. В классическом эксперименте 1948 года участвовали восемь птиц. Из них шесть выработали поведенческие комплексы. Причем делали это совершенно четко и все наблюдатели соглашались, что животные выполняли данные действия для получения пищи.

Голуби крутились вокруг своей оси, махали крыльями, клевали несуществующее зерно — в общем, придумывали самые причудливые формы поведения, которые, по их мнению, должны были открыть для них дверь, за которой находилась пища. Проще говоря, птицы выстраивали причинно-следственные связи между двумя событиями. Голодные голуби, помещенные в другую среду, могли повторять заученное движение до десяти тысяч раз несмотря на то, что еда не появлялась. Им хотелось есть, и они считали, что выполняемые действия рано или поздно приведут к успеху.

Такое поведение выгодно в эволюционном плане. В ходе эволюции живым существам не важно думать, как все работает на самом деле, им важно верить, что это приносит результат. Естественный отбор поддерживает построение причинно-следственных связей.

Суеверия — это хорошо, потому что они снижают нашу тревожность. Такое поведение (например, оборот вокруг своей оси для получения еды, когда в реальности это ни на что не влияет) возникает в условиях неопределенности. Мозгу очень сложно принимать решения в условиях нехватки информации, и потому он стремится получить хотя бы какую-то, не важно, качественная ли она, правильная или нет. Живое существо стремится чувствовать, что оно контролирует ситуацию, причем не играет роли, кажущийся это контроль или настоящий.

На эту тему есть множество экспериментов, посвященных стрессу. Если человек понимает, что не контролирует его источник, то такое состояние чрезвычайно вредно для организма, это приводит к выделению гормона стресса, нарушению пищеварения, ухудшению иммунитета и другим вредным для организма последствиям.

Существует очень интересный эксперимент, который провел в 1999 году японец Масатоси Танака. Он брал две группы крыс и бил их током, при этом обе группы животных не могли вообще никак повлиять на ситуацию, но у одной была деревянная палочка, которую можно было грызть, а у другой не было ничего. Оказалось, что негативное влияние на здоровье, оказываемое стрессом, было практически не выражено у группы, имевшей возможность грызть палочку.

Подобные эксперименты ставили и на людях. Испытуемым давали прослушивать громкие неприятные звуки, а потом измеряли, насколько у них в крови повысилось содержание гормона стресса, и заставляли их заполнить опросник, чтобы узнать, в какой степени сильный дискомфорт они испытывали. У одной группы людей была возможность выключить звук с помощью кнопки, а у другой — нет. Представители первой группы были готовы спокойно терпеть раздражитель в течение долгого времени, а представители второй очень быстро начинали испытывать дискомфорт.

«Очень важно быть уверенным в контроле над ситуацией. В психологии есть термин "самосбывающиеся прогнозы". Когда люди во что-то сильно верят, они начинают неосознанно предпринимать шаги для достижения желаемого результата. Например, если некий экономист скажет, что кризис близко, нужно забирать деньги из банков и ему поверят, то все побегут в банки за своими сбережениями, и начнется экономический кризис.

Дети и суфле

Многие знают про знаменитый стэнфордский эксперимент, в ходе которого детям давали одно суфле маршмеллоу и оставляли с ним наедине на 15 минут, пообещав второе суфле, если ребенок не съест первое. Через десять лет испытуемых проверили, и оказалось, что те, которые смогли подождать, получали более высокие баллы при приеме в университет, среди них было меньше наркоманов.

Мало кто, однако, знает, что Уолтер Мишел, автор этих экспериментов, начал проводить их существенно раньше. Но они были посвящены доказательству того, что дети индусов, потомков наемных рабочих, живущих на острове Тринидад, умнее детей местных чернокожих, потомков рабов. Он полагал, что чернокожие импульсивны, хотят побыстрее получить все и сразу вместо того, чтобы подождать, они не готовы работать ради большей награды в будущем и предпочитают маленькую награду немедленно. Индусы же, наоборот, по его мнению, готовы ждать, трудиться и добиваться большего результата. С помощью своего эксперимента Мишел хотел доказать, как расовые различия влияют на поведение того или иного человека.

Ученый набрал две группы детей от 7 до 10 лет, индийских и негритянских. Он клал перед ними конфету и говорил, что она стоит один цент, но если подождать неделю, то привезут конфеты за 10 центов. Ребенку нужно было выбрать: либо эта конфета сейчас, либо дорогая через неделю. Мишел с радостью отметил, что 22 чернокожих и всего шесть индусов сразу же захотели дешевую конфету. При этом он не допускал, что дело может быть лишь в том, что негритянские дети ему не доверяли.

Помимо расы Мишел выделял еще два фактора: доход семьи ребенка, который выяснялся по тому, чем покрыта крыша его дома (если листьями — семья бедная, если жестью — богатая), и наличие отца. Оказалось, что дети, растущие в семье, где есть отец, соглашались ждать примерно в два раза чаще и семилетние ждали реже девятилетних. Но в основном, конечно, для Мишела дело было в том, что одни негры, а другие — индусы.

Свои самые знаменитые эксперименты ученый поставил уже в Стэнфорде, вернувшись с Тринидада. Там он набирал детей от четырех до шести лет и ждать второй сладости предлагал им не неделю, а 15 минут. Дети заходили в комнату и видели на столе суфле маршмеллоу. Им объясняли, что они могут либо съесть одно суфле сейчас, или подождать 15 минут и получить второе, после чего обе сладости съесть.

Некоторые дети ждали, другие — нет, процентное соотношение было разным, в зависимости от деталей эксперимента. Например, если в комнате были игрушки, то дети реже съедали первую сладость, а если, кроме стола, в ней ничего не было, делать было нечего, то, соответственно, чаще. В среднем второго суфле дожидались примерно треть испытуемых.

Ученые проверили таким образом 600 детей, и через десять лет, когда они уже стали подростками, посмотрели результаты их школьных тестов и обнаружили, что терпеливые демонстрируют несколько лучшие результаты, чем нетерпеливые.

Самое интересное началось в 2011 году, когда исследователи нашли около 50 участников этого эксперимента (им было примерно 45-50 лет). Их заставили делать тест в томографе: нажимать на специальную кнопку, когда они видели лица только женщин или только мужчин. При этом лица демонстрировали с разным выражением, что дополнительно запутывало испытуемых.

Согласно результатам эксперимента, те, кто в детстве не дождались суфле, чаще нажимали на кнопку неправильно — им не хватало силы воли, чтобы сдержаться. Делали они это в томографе не случайно. Выяснилось, что у тех, кто смог дождаться маршмеллоу, более интенсивно работала префронтальная кора головного мозга, отвечающая за сложные когнитивные функции, а у нетерпеливых — вентральный стриатум, отвечающий за вознаграждение.

Увы, не проводились исследования, кто из них был более счастлив, потому что быть правильным и успешным — не значит быть счастливым. Другой вопрос, ответа на который пока нет, заключается в том, можно ли взять нетерпеливого ребенка и натренировать его так, чтобы он дожидался второго суфле.

Длинные и короткие линии

Психолог Соломон Аш показывал залу испытуемых две карточки: на первой была нарисована одна линия произвольной длины, а на другой — три, причем одна из них такой же высоты, что и линия с первой карточки. Людям нужно было правильно ответить, какие линии совпадают. Помимо одного человека, которому говорили, что это эксперимент по проверке зрения, в аудитории сидели «подсадные утки», называвшие неправильный вариант. Чаще всего испытуемые принимали «авторитет группы» и сами начинали выбирать неправильные линии.

Было выяснено, что если все «подсадные утки» дают неправильный ответ, то число ошибок по каждой отдельной карточке возрастает до 40 процентов, и 75 процентов испытуемых дают хотя бы один неправильный ответ в серии тестов. Но если в группе есть хотя бы еще один человек, возражающий против мнения большинства, то число ошибок падает до 5 процентов — практически до статистической погрешности. При этом даже необязательно, чтобы он предлагал правильный ответ — достаточно лишь того, чтобы протестующий был не согласен.

Дом престарелых

В штате Коннектикут (США) есть дом престарелых Арден-Хауз. Психологи Эллен Джей Лангер и Джудит Роден решили узнать на примере его обитателей, почему старик в семье может быть весел и бодр, а в доме престарелых его здоровье быстро угасает и он умирает. Они захотели выявить и искоренить факторы, из-за которых это происходит. Психологи, помимо прочего, решили проверить гипотезу, согласно которой чем меньше решений принимает человек, тем хуже это сказывается на его здоровье.

Они взяли две группы стариков — одну с четвертого, а другую со второго этажа, и всем сказали: «Мы хотим, чтобы вы все были счастливы». Группе с четвертого этажа сообщили, что если им не нравится расстановка мебели в комнатах, то сотрудники помогут переставить ее на нужное место, чтобы помещение было более комфортно. Помимо этого им предложили установить в каждой палате растение с условием, что старики будут о нем заботиться сами. В четверг и в пятницу были объявлены киносеансы, но фильмы, показываемые на них, должны были выбирать сами жители дома престарелых.

Группе со второго этажа пообещали примерно то же самое, то есть расположить мебель лучшим образом, поставить в комнаты растения, за которыми будет ухаживать персонал дома престарелых, а также показывать в четверг и пятницу определенные кинофильмы.

Выяснилось, что, хотя люди жили в одинаковых условиях, у них были одинаковые вещи и занимались они практически одним и тем же, уже через три недели жители четвертого этажа стали чувствовать себя бодрее, активнее и более счастливыми. Медсестры подтверждали это.

Эксперимент продолжался 18 месяцев. По прошествии этого срока исследователи проверили состояние представителей обеих групп. Разумеется, состояние испытуемых ухудшилось просто потому, что они были глубокими стариками. И в той, и в другой некоторые люди умерли.

Тем не менее из жителей четвертого этажа, которых изначально было 47, умерли 7, а на втором этаже из 45 человек умерло 15. По оценке авторов исследования, эта разница была статистически достоверной: 30 процентов в группе, где люди не принимали решения, и 15 процентов в группе, где решения можно было принимать самостоятельно. Грубо говоря, решения принимать надо, и решения принимать полезно для здоровья».