Нейронаука: междисциплинарная интеграция или экспансия?

Нейронаука представляет собой сложное многоуровневое явление, выходящее за рамки «чистой науки», так как включает в себя весь спектр социальных, политических и экономических контекстов и связанных с ними прак-тик1. В рамках нейроцентрической парадигмы

Мозг – это не просто нейронная сеть, это сеть сетей, сеть сетей сетей. В мозге 5,5 петабайт информации – это три миллиона часов просмотра видеоматериала. Триста лет непрерывного просмотра!

Т.В. Черниговская в последние 20 лет возникли новорожденные дисциплины, которые позиционируются как междисциплинарные области исследования. Нейронаука пытается исследовать и объяснять такие феномены, как эстетическое переживание, религиозный опыт, моральный выбор, в полной мере применяя собственную методологию и собственный категориальный инструментарий (нейроактивность, нейрон- ский и др. М.: Межрегиональная общественная организация «Русское общество истории и философии науки, 2018. С. 26–29.

ные корреляты и т. п.). Понятие «сознание», которое было основным концептом философии, а затем психологии, присваивается и переформатируется науками о мозге, в соответствии с их собственными дисциплинарными целями. Претензия дисциплины на универсальную эпистемологию является формой дисциплинарной колонизации. Механизмы такой междисциплинарности нейронауки В.С. Вахштайн (2014) определяет как эписте-мическую экспансию и эпистемическую интервенцию. Эпистемическую экспансию автор трактует как вторжение одной дисциплины в предметное поле другой, а эпистемическую интервенцию как «захват» и «присвоение» не чужого предметного поля, а чужого аксиоматического ядра. Взаимовыгодный союз наук о мозге и философии сознания ожидают нейрофизиологи, исследующие отношение «сознание – мозг» как проблему физиологических условий психических феноменов, которые обращаются к философским теориям сознания, а философы для прояснения онтологического статуса сознания используют специальные психофизиологические теории сознания (Давыдов, 2006). Проблемным остается вопрос: «На каких методологических основаниях должен строиться этот союз?»

По мнению М.Ю. Абабковой и В.Л. Леонтьевой (2018), центральным вопросом нейронауки является понимание «Каким образом мозг связан с наблюдаемым поведением?» Авторы определяют нейронауку как системный уровень науки, которая объединяет исследовательскую деятельность, связанную с изучением нервной системы, ее развитием, структурой и функциями. Нейронаука включает в себя нейробиологию и расширяет ее теоретические модели – нейронное кодирование, взаимодействие с когнитивными науками, изучение активности мозга, нервной динамики, создание моделей обучения, восприятия и поведения. Дефиниции «нейробиология» и «нейронаука» могут практически использоваться взаимозаменяемо. Вместе с тем авторы высказывают критические замечания относительно допущения, что главным уровнем анализа человеческого поведения является изучение мозга и что личностью и психикой можно пренебречь, и считают, что нейробиологи пока не могут выявить надежные причинно-следственные связи между данными, описывающими мозг, и поведением.

Аналогичную позицию занимают

М.А. Беребин и А.А. Пашков (2017), рассматривая нейробиологию (нейронауки) как многоотраслевую науку, которая изучает «устройство, функционирование, развитие, генетику, биохимию, физиологию и патологию нервной системы, и прежде всего головного мозга». При этом авторы признают, что изучение головного мозга требует разноуровневого исследования от отдельных нейронов, их ассоциаций, отделов до уровня всей центральной нервной системы в целом, что является междисциплинарной проблемой.

Поиск толкования термина «нейронаука» в современных научных источниках позволяет констатировать, что его точного определения нет, а обобщенное смысловое содержание отражено в дефиниции представленной (Нейронауки: достижения …, 2012): «Нейронауки – это собирательное понятие, обобщающее широкий спектр наук, в центре которых научные направления, изучающие структурно-функциональные особенности мозга и нервной системы в целом». Стратегическое значение нейронаук для общества подтверждается огромным финансированием программ по изучению мозга, реализуемых в США и Евросоюзе, – BRAIN Initiative (Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies) и Human Brain Project; в Китае (Brainnetome), Швейцарии (Blue Brain) и других развитых странах2.

Причиной феноменальной популярности наук о мозге, по мнению Ю.С. Шкурко (2017), является открытие нейропластичности – изменения структуры и функционирования мозга в процессе обучения, социального взаимодействия, выполнения профессиональных обязанностей, следования нормам поведения определенной культуры. Возможность путем внешних интервенций оказывать воздействие на социальное поведение человека привлекло к нейронаукам внимание политиков, военных, фармакологических компаний. Результаты исследования пластичности мозга реализуются в новых междисциплинарных областях:

нейронауке, нейроэкономике, нейросоциологии. Однако переход от нейронаучного факта к его социальным интерпретациям нередко сопровождается искажением информации, что приводит к неоднозначным социальным последствиям, усилению контроля над человеком путем получения доступа к информации, «зашифрованной» на уровне нейронной активности мозга.

Таким образом, нейронаука объединяет в себе целый спектр отраслей науки с их дисциплинарной совокупностью: нейрофилософию, нейропсихологию, нейроинформатику, нейрогенетику, нейробиологию, нейросоциологию, нейропедагогику и другие междисциплинарные направления исследований.

Популярность исследований в области нейронауки привела к появлению таких наук, как нейрокоммуникация, нейромаркетинг и нейроправо (Станек, 2017). Например, заинтересованность практиков и теоретиков права в использовании нейронауки обусловлена доступностью и чувствительностью методов нейровизуализации. Однако нейронаука пока не в состоянии однозначно объяснить ключевые с точки зрения права явления, такие как свобода воли, эмоции или мотивационные процессы. Исходя из этого, Д.В. Орлов (2017) считает, что говорить о нейроправе пока преждевременно, но признает, что использование нейронауки значительно расширяет экспериментальные возможности дальнейших исследований корреляции между активностью мозга на нейронном уровне и особенностями поведения. Достижения нейронауки обогащают общенаучное знание и имеют прикладную ценность для уголовного права.

На достижениях и опыте нейронауки и диетологии основано новое направление исследований в современной неврологии - нейродиетология. Целью нового направления является алиментарная профилактика болезней нервной системы, оптимизация психомоторного развития и интеллектуальных функций (Нейродиетология ..., 2007). В нейродиетологии в равной степени учитываются нутритивные и нейрохимические аспекты питания.

Развитие нейронауки породило нейропедагогику, которая позволяет глубже понять особенности образовательного процесса и на нейрофизиологическом уровне обосновывает возрастные особенности обучения, педагогические приемы и методики развития когнитивных способностей (Бажанов с соавт.,

2018). Нейропедагогика обосновывает дифференцированный подход к обучению на основе психофизиологических и нейропсихологических индивидуальных особенностей обучающегося и педагога (Литвинова с соавт., 2006), «генофенотипических» особенностей обучающихся (Шибкова с соавт., 2008).

По мнению Ю.С. Шкурко (2017), выше названные области исследований имеют особенности, являются и междисциплинарными, и межуровневыми. Во-первых, изучают специфичные для их дисциплин явления, анализируя взаимодействия между процессами нейронного, когнитивного и социального уровня; во-вторых, отличия состоят в объекте исследования, через которые эти уровни объединяются. Так, принятие решений в экономической сфере деятельности и изучение ней-робиологических механизмов этого процесса является предметом нейроэкономики, а социальное поведение и нейронные механизмы, лежащие в его основе, являются предметом социальной нейронауки. Автор предлагает терпимо относиться к предпринимаемым попыткам включения биологических переменных в социологические концепции, а инкорпорирование идей нейронауки в традиционные социологические представления не воспринимать как попытки угрозы статусу социологии как самостоятельной науки.

Противоположную позицию представляет А.А. Филатова (2017), обосновывая процессы интервенции нейронауки в различные сферы человеческой практики и познания. Автор указывает целый ряд феноменов, свидетельствующих о наблюдаемой в последние десятилетия активной дисциплинарной экспансии нейронауки. В частности, автором указываются теоретико-методологические недостатки нейронауки: проблема отбора критериев, позволяющих дифференцировать «хорошую нейронауку» от «псевдонейронауки»; вопросы презентации нейронаучных достижений в масс-медиа; социальная востребованность механизмов формирования общественного спроса на знания о мозге.

Важное замечание делает Ю. Станек (2017), рекомендуя не забывать, что нейронаука имеет ограничения, которые необходимо учитывать в дальнейших исследованиях. Это прежде всего всесторонняя и сложная организация мозга, неоднородность структуры и функции исследуемых областей мозга. Кроме того, ошибки анализа данных метода нейрови- зуализации (изображений фМРТ), которые может создавать программное обеспечение. Применение нейронауки, например в юриспруденции, связано с возможностью создания адекватной модели поведения человека, на основе которой станет допустимым установление таких норм, которые будут эффективно и справедливо влиять на поведение людей.

В современных нейронауках О.Е. Филатова с соавторами (2020)3 выделяют два типа неопределенностей и задают вопрос «Что общего между нейросетями мозга и квантовыми объектами?». Авторы утверждают, что в рамках традиционной детерминистской и стохастической науки (ДСН) ответить на этот вопрос не представляется возможным. Если для описания нейросетей мозга использовать понятия теории хаоса-самоорганизации, то в целом неопределенности полностью уводят живые системы из области детерминистской и стохастической науки и приближают их к квантовым объектам. При изучении поведения группы нейронов «нейронауки» все чаще пренебрегают системным принципом в организации мозга4. Учитывая, что нейроны распределены в нейронных компартментах и кластерах, очевидно, что изучение динамики поведения отдельных нейронов не может объективно представлять поведение отдельных компартментов и тем более кластеров. Следовательно, вполне понятна необходимость перехода в нейронауках к компартментно-кластерному изучению нейросетей и работы мозга в целом, которая позволила объяснить целый ряд феноменов, в частности описание хаотической динамики поведения нейросетей мозга. Это привело к доказательству эффекта Еськова – Зинченко и наличию глобального хаоса в динамике поведения не только нейросетей мозга, но и различных регуляторных систем организма человека.

В исследовании Г.И. Шульгиной (2019) представлены результаты хаотичности и упорядоченности в работе нейронов. Показано, что при необходимости ограничения выхода возбуждения к эффекторам значительная часть нейронов работает хаотически. Другая часть нейронов проявляет некоторую степень упорядоченности, что определяется преобладанием тормозных влияний. В условиях активной работы головного мозга (ориентировочный и безусловный рефлексы, движение на условный стимул, стресс) повышается упорядоченность, снижается энтропия. Обучение нейросети5 из возбудительных и тормозных нервных элементов распознаванию, классификации, обобщению и называнию оцифрованных образов показало, что для обеспечения точности и надёжности в ее работе необходимо участие всех видов торможения, известных в нейрофизиологии поведения.

Основоположником современного интегративного направления всестороннего изучения нервной системы у человека фундаментальными и клиническими дисциплинами, получившего современное название «нейронауки», К.В. Судаков (2007) считает В.М. Бехтерева. В теории функциональных систем, предложенной П.К. Анохиным, отчетливо просматривается преемственность научных идей В.М. Бехтерева, особенно в формировании функциональными системами аппарата предвидения потребных результатов – акцептора результатов действия. Автор приводит экспериментальные данные, которые развивают представления В.М. Бехтерева о структурно-функциональной организации головного мозга и раскрывают значение коллатералей пирамидного тракта в организации в головном мозге опережающих реальные события многоуровневых акцепторов результатов действия.

Развитие междисциплинарного процесса, по мнению А.Р. Родионова (2013), характеризуется ростом значимости прежде всего нейрофизиологических данных. Направленное взаимодействие ученых различных отраслей науки может стать основой формирования трансдисциплинарного этапа исследований мозга человека, в котором междисциплинарные взаимодействия смогут эволюционировать в глобальную систему знаний о мозге без строгих границ между отдельными дисциплинами. В данном аспекте рассматривается «единая нейронаука» как спектр наук о мозге, в сферу которой включают: нейроинформатику, социальную нейронауку, нейроэтику, нейроэстетику, нейрофилософию и т. п., что иллюстрирует взаимодействие дисциплин по типу кроссдисциплинарности между науками о мозге, социальными и гуманитарными дис-циплинами6.

Таким образом, мы наблюдаем интеграцию различных научных дисциплин (психологии, психофизиологии, социологии, экономики, права и т. д.) с исследованиями структурно-функциональных особенностей мозга, обеспечивающих деятельность человека в этих профессиональных сферах.

Процесс интеграции, размывания границ между науками объективен. Это приводит к объединению объектов исследования многих наук, взаимному дополнению методическими приемами, формирует более широкий, цельный взгляд на закономерности и механизмы изучаемых явлений. Цели, задачи и методы исследований становятся общими. Именно так возникли нейронауки (Аракелов, 2012).

Интеграция достижений нейронаук в практику здравоохранения, спортивной и образовательной деятельности является основой достижения наибольшей эффективности результатов в этих профессиональных сферах. Например, применение технологий визуализации мозговых структур в медицине позволяет с высокой диагностической эффективностью выполнить обследование и спланировать адекватную тактику лечения пациента. Новейшие технические достижения в области диагностики позволяют с высокой точностью оценить функциональные и метаболические процессы, протекающие в центральной нервной системе; изучить процесс работы головного мозга и его цитоархитектонику (Ломова с соавт., 2017). Ученые продолжают концентрировать свое внимание на индивидуальности и изучают с помощью МРТ, ЭЭГ мозг отдельного человека.

Важно отметить полифункциональность поведения, роль которого достаточно пластична в формировании и поддержании здоровья, в том числе и психического. При этом под поведением понимается психическая деятельность, которая может выполнять конструктивную, деструктивную или протекторную функцию. Для 85,6 % психических расстройств основными диагностическими признаками являются поведенческие нарушения7. Нейронаука выступает базой для рефлексии поведения и деятельности в различных ситуациях общественной жизни. Социальное поведение обеспечивается не одним доменом, а комплексом сенсорных, моторных, когнитивных и эмоциональных процессов, которые совместно активизируются для обеспечения социального и эмоционального поведения.

Нейронауки в образовании могут быть использованы для понимания вопросов, связанных со структурой образовательной среды, сроками обучения, ролью стресса, сна, питания, социального контекста в обучении и развитии мозга, оценкой преимуществ естественно-научного и гуманитарного образования. Совместное обсуждение учеными в области нейронаук, психологами и педагогами актуальных проблем образования в перспективе укрепит поле нейродидактических исследований (Нейронаука, психология …, 2015; Бай-гужин с соавт., 2017, 2019).

Современная спортивная наука также представляет собой совокупность различных фундаментальных и прикладных дисциплин, применяемых для достижения максимальных результатов спортсменами (Эрлих В.В. с со-авт., 2020). Для оценки психофизиологического состояния испытуемых в спортивной науке исследователи используют комплекс различных методов. Например, «нейродина-мический код», который отражает типологическую характеристику всех свойств ВНД спортсмена; оценку устойчивости внимания с использованием специальных компьютерных систем или электрофизиологического метода вызванных потенциалов; мониторинг соматосенсорных вызванных потенциалов в оценке произвольной и непроизвольной систем формирования моторной реакции на стимул8.

Признание того, что управление психикой и поведением осуществляется единой нейроэндокринной системой, которая ставит перед психофизиологией новые задачи, требует новых методов и новой методологии. Проведение исследований требует использование комплексных методик как психофизиологических, так и современных методов нейронаук. Описывая перспективы развития психофизиологии, Г.Г. Аракелов (2012) считает, что она должна как можно скорее влиться в семью нейронаук, овладеть новейшими методами исследования молекулярной генетики, биохимии. С открытием вторичных посредников, перманентной связи биохимических процессов и активности генов со свойствами синапсов и мембранных структур исследования пластичности мозга, нарушений в работе мозга и т. д. должны стать не только системными, но и комплексными. Методы регистрации электрической или магнитной составляющих мозговой активности уже почти изжили себя. Происходит интеграция исследований в области нейрофизиологии, нейрохимии, нейропсихологии, психофизиологии, изучающих работу мозга, в единую нейронауку. Успехи нейронауки будут определять, как долго сохранится отдельная дисциплина психофизио-логия9.

Ранее А.М. Черноризов (2007) отмечал, что в современной западной психологии практически все разделы и направления развиваются в тесной связи с психофизиологией и нейронауками в целом. Становление нового направления на стыке нейронауки и психофизиологии, объединяющего психофизиологическую парадигму изучения личности и феноменологию личности, представлено в рабо-тах10 последователей научной школы

Е.Н. Соколова (Черноризов, 2010; Аракелов, 2012). Представители данной научной школы психофизиологию рассматривают как науку о нейронных механизмах психических процессов, состояний и индивидуальных различий, изучающую принципы кодирования информации в нейронных сетях и являющуюся органической составной частью нейронауки.

Важность психофизиологии как части нейронауки (neuroscience) очевидна. Интеграцию нейрофизиологии, нейрогенетики, нейрохимии, нейропсихологии, психофизиологии, неврологии, психиатрии и др., изучающих работу мозга, в единую нейронауку (neuroscience) отмечают (Давыдов с соавт., 2016; Конарева, 2017).

Заключение

Выявленные противоречивые позиции относительно предмета и методологии нейронауки, на наш взгляд, вполне объяснимы принадлежностью авторов к конкретным областям научных исследований и отсутствием конструктивного диалога между теоретиками философии, психологии, биологии и специалистами из новых направлений, сформировавшихся на междисциплинарной основе.

Нейронаука – это сфера теоретического и эмпирического знания, включающая спектр научных отраслей (межотраслевые кластеры, например нейрофилософия или нейросоциология), в центре которых научные направления (кластеры по сферам деятельности, например нейроэкономика). В свою очередь научные направления объединяют дисциплины, изучающие структурно-функциональные особенности деятельности мозга на разных его уровнях и нервной системы в целом, ассоциированные с частными дисциплинами гуманитарных или естественно-научных циклов (нейроанатомия, нейрогенетика или нейрохимия). Деятельность центральной нервной системы построена на механизмах интеграции внутренних процессов, протекающих в организме на разных уровнях его организации, с внешними многофакторными процессами среды обитания (природной, социальной, культурной), что позволяет, на наш взгляд, фундаментом нейронауки считать нейробиологию.

Таким образом, мы наблюдаем интеграцию различных научных дисциплин с исследованиями структурно-функциональных особенностей мозга, обеспечивающих деятельно- сти человека в разных профессиональных сферах. Нам близка позиция А.Р. Родионова (2013), который считает, что развитие междисциплинарного процесса характеризуется ростом значимости прежде всего нейрофизиологических данных. Направленное взаимодействие ученых различных отраслей науки может стать основой формирования трансдисциплинарного этапа исследований мозга человека, в котором междисциплинарные взаимодействия смогут эволюционировать в глобальную систему знаний о мозге без строгих границ между отдельными дисциплинами. Эволюционная закономерность междисциплинарной интеграции нейронауки выражается в ее аналитико-синтезирующем характере, что не противоречит процессам дифференциации, которые учитывают различия социальных условий исследования предметного поля.

Интегративная парадигма нейронауки предполагает многомерный синтез концепций, которые обосновывают конкретность предметного поля различных уровней исследования поведения/деятельности структурно-функциональных образований организма и личности в теоретико-методологическом плане.