Теория эмоций Кэннона — Барда: Роль таламуса и гипоталамуса.

Введение

Основные концепции теории Кэннона-Барда заключаются в том, что эмоциональное выражение является результатом работы гипоталамических структур, а эмоциональное переживание – результатом стимуляции дорсального таламуса. Физиологические изменения и субъективное ощущение эмоции в ответ на стимул являются раздельными и независимыми; возбуждение не обязательно предшествует эмоции. Таким образом, таламусу отводится ключевая роль в этой теории эмоций. Поэтому теория также называется таламической теорией эмоций.

Происхождение

Уолтер Брэдфорд Каннон (1871–1945) был физиологом в Гарвардском университете, наиболее известный, пожалуй, своим классическим трактатом о гомеостазе. Филип Бард (1898–1977) был докторантом Каннона, и вместе они разработали модель эмоций, известную как теория Каннона–Барда. Каннон был экспериментатором, опиравшимся на изучение физиологии животных. Благодаря этим исследованиям Каннон и Бард выделили роль мозга в генерировании физиологических реакций и чувств – роль, имеющую важное значение для их объяснения эмоционального опыта и его возникновения. Для этого Каннон экспериментировал с перерезанием афферентных нервов симпатической ветви автономной нервной системы у кошек. Каннон собрал свои экспериментальные результаты в 1915 году, затем уточнил и расширил их и, наконец, предложил свою модель эмоций как вызов и альтернативу теории эмоций Джеймса–Ланга, которая основывается на обратном потоке импульсов от периферии для объяснения уникальных эмоциональных переживаний – импульсов, которые, как полагал Уильям Джеймс, исходят из всех частей организма, включая мышцы, кожу и внутренние органы. Джеймс приписывал внутренним органам главную роль. Внутренние органы состоят из гладкой мускулатуры и желез. Каннон выявил и очертил пять проблем с представлением о сосудодвигательном центре в теории Джеймса–Ланга как об объяснении эмоционального опыта. Полное отделение внутренних органов от центральной нервной системы не изменяет эмоциональное поведение. В эксперименте кошки оставались живыми и здоровыми после полного удаления их симпатической нервной системы. Удаление этой системы приводило к прекращению всех реакций, контролируемых сосудодвигательным центром – областью, которую теория Джеймса–Ланга считала ответственной за эмоциональный опыт. Однако было обнаружено, что уничтожение этих функций оказывало мало или вообще не оказывало влияния на эмоциональные реакции животных. Кошки проявляли типичные признаки ярости в ответ на лай собаки, а животные демонстрировали полное эмоциональное выражение во всех органах, чьи связи с мозгом не были разрушены. Например, в случае с внутренними органами мы не осознаем сокращения и расслабления процессов пищеварения. Эти процессы не являются демонстративными и находятся за пределами нашего физического осознания, даже когда в них происходят значительные изменения. Однако также было отмечено, что скрытый период аффективных реакций на фотографии мужчин и женщин может завершиться в течение 0,8 секунды. Теория Джеймса–Ланга утверждает, что такие аффективные реакции являются результатом ревербераций от внутренних органов. Каннон указал на то, что время, необходимое для прохождения нервных импульсов от мозга к периферии и обратно в мозг, недостаточно для того, чтобы быть причиной таких эмоциональных реакций. Искусственная индукция висцеральных изменений, характерных для сильных эмоций, не вызывает их. При инъекции адреналина он вызывает физиологические реакции, типичные для активности симпатической нервной системы, о которой говорилось ранее (расширение бронхиол, сужение кровеносных сосудов, повышение уровня сахара в крови и т. д.). Эти изменения характерны для интенсивных эмоциональных состояний. Следовательно, если бы эти висцеральные изменения были искусственно вызваны инъекцией адреналина, можно было бы ожидать, что эмоции последуют, как это сформулировано в теории эмоций Джеймса–Ланга. Когда этот эксперимент был проведен, участники не испытывали каких-либо конкретных эмоций. Однако было обнаружено, что эмоциональная реакция может развиться только тогда, когда адреналин вводился после того, как пациенты обсуждали с ними своих больных детей или умерших родителей. Таким образом, инъекция адреналина оказывала эффект, когда у участников уже существовало эмоциональное настроение. В этом исследовании утверждалось, что эмоциональное выражение должно быть независимым от коры, потому что выражение эмоций не всегда можно подавить или контролировать (например, смех от щекотки), потому что висцеральные изменения происходят независимо от нашего контроля и потому что эти реакции, которые нельзя подавить, наблюдаются вскоре после рождения до развития кортикального управления. Кроме того, после удаления полушарий мозга у подопытных животных правильные аффективные реакции могли быть вызваны соответствующими стимулами. Эти эмоциональные эффекты больше не присутствовали после удаления оптического таламуса у животных; таким образом, было сделано заключение, что этот регион играет важную роль в выражении эмоций. Для дальнейшей поддержки утверждения о том, что эмоциональное выражение является результатом действия подкорковых центров, Каннон и Бриттон провели дополнительные экспериментальные исследования на кошках. Кошки были подвергнуты декортикации, и после периода восстановления они спонтанно демонстрировали поведение, характерное для сильной ярости. Эта реакция, известная как ложная ярость, продолжала проявляться после удаления всех областей мозга, расположенных перед диэнцефалоном. Однако после удаления нижней задней части таламуса проявление ложной ярости кошками прекратилось. На основании этого было сделано заключение, что таламус является областью, из которой, при отсутствии контроля коры, высвобождаются импульсы, вызывающие крайнюю степень "эмоциональной" активности, как мышечной, так и висцеральной. На основании этих результатов и наблюдений Каннон утверждает, что оптический таламус является областью мозга, ответственной за нейронную организацию различных эмоциональных выражений.

Walter Bradford Cannon (1871–1945) was a physiologist at Harvard University, who is perhaps best known for his classic treatise on homeostasis. Philip Bard (1898–1977) was a doctoral student of Cannon's, and together they developed a model of emotion called the Cannon–Bard Theory. Cannon was an experimenter who relied on studies of animal physiology. Through these studies, Cannon and Bard highlighted the role of the brain in generating physiological responses and feelings; a role that is important in their explanation of emotion experience and production. To do so, Cannon experimented with severing afferent nerves of the sympathetic branch of the autonomic nervous system in cats. Cannon compiled his experimental results in 1915, then refined and expanded them, and finally proposed his model of emotion as a challenge and alternative to the James–Lange theory of emotion. relies on the backflow of impulses from the periphery to account for unique emotional experiences; impulses that William James assumed to come from all parts of the organism, including the muscles, skin, and the viscera. The viscera were attributed a major role by James. The viscera are composed of smooth muscle and glands. Cannon identified and outlined five issues with the James–Lange theory's notion of the vasomotor center as the explanation of emotional experience. Total separation of the viscera from the central nervous system does not alter emotional behaviour. In an experiment, cats were kept alive and healthy after having their sympathetic nervous systems completely removed. Removal of this system resulted in the abolishment of all the reactions under control of the vasomotor center, the region that the James–Lange theory purported to be responsible for emotional experiences. However, it was found that destroying these functions had little or no effect on the animals' emotional responses. The cats displayed the typical signs of rage in response to a barking dog, and the animals displayed full emotional expression in all organs that had not had their connections to the brain destroyed. For example, in the case of the viscera, we are unaware of the contractions and relaxations of the digestive processes. Such processes are undemonstrative and beyond our physical awareness, even when marked changes are induced in them. However, it has also been noted that the latent period of affective responses to photos of men and women can end within 0.8 seconds. The James–Lange theory contends that such affective responses result from reverberations from the viscera. Cannon pointed out that the time required for nerve impulses to travel from the brain to the periphery and back to the brain again could not occur quickly enough to be the cause of such emotional responses. Artificial induction of the visceral changes typical of strong emotions does not produce them. When adrenaline is injected it induces the physiological responses typical of sympathetic nervous system activity previously discussed (dilation of bronchioles, constriction of blood vessels, increased blood sugar etc.). These changes are typical of intense emotional states. Therefore, if these visceral changes were artificially induced by the injection of adrenaline, one would expect the emotions to follow, as articulated by the James–Lange theory of emotion. When this experiment was done, participants experienced no specific emotions. However, it was found that an emotional response may develop only when the adrenaline as injected subsequent to discussing with patients their sick children or their dead parents. Thus, injection of adrenaline had an effect when an emotional mood already existed in participants. In this research, it was argued that emotional expression must be independent of the cortex because the expression of emotions cannot always be inhibited or controlled (e. g. laughing from being tickled) because visceral changes occur independent of our control, and because these responses, which cannot be inhibited, are seen soon after birth before cortical management is developed. Furthermore, after cerebral hemispheres were removed from animal test subjects, correct affective responses could be elicited by appropriate stimulations. These emotional effects were no longer present when the optic thalamus was removed from the animals; thus, it was concluded that this region plays a significant role in the expression of emotions. To further support the assertion that emotional expression results from action of subcortical centers, Cannon and Britton performed further experimental research with cats. Cats were decorticated, and after a period of recovery they spontaneously displayed the behaviours characteristic of intense fury. This response, referred to as sham rage, continued to be displayed after ablation of all brain regions anterior to the diencephalon. However, once the lower posterior portion of the thalamic region was removed, the display of sham rage by the cats subsided. Based on this finding, it was concluded that the thalamus was a region from which, in the absence of cortical control, impulses are discharged which evoke an extreme degree of "emotional" activity, both muscular and visceral. Based on these findings and observations, Cannon asserts that the optic thalamus is a region in the brain responsible for the neural organization for the different emotional expressions.

Теория Кэннона-Барда

Согласно Кэннону, внешний стимул активирует рецепторы, и это возбуждение запускает импульсы в направлении коры головного мозга. Попадая в кору, импульсы ассоциируются с условными рефлексами, которые определяют направление последующей реакции. Именно эта реакция стимулирует таламусные процессы. Как только таламусные процессы активируются, они готовы к разряду. Таламические нейроны активируются в особой комбинации при определенном эмоциональном выражении. Эти нейроны затем разряжаются быстро и интенсивно. Кэннон писал, что внутри и вблизи таламуса нейроны, ответственные за эмоциональное выражение, расположены вблизи релейной станции сенсорного пути от периферии к коре, и когда эти нейроны активируются в определенной комбинации, они иннервируют мышцы и внутренние органы и возбуждают афферентные пути к коре посредством прямого соединения или иррадиации. Ключевым компонентом теории эмоций Кэннона-Барда является то, что когда происходит таламусный разряд, изменения в теле происходят почти одновременно с эмоциональным переживанием. Телесные изменения и эмоциональное переживание происходят раздельно и независимо друг от друга; физиологическое возбуждение не обязательно должно предшествовать эмоциональному выражению или переживанию. Теория утверждает, что таламус – это область мозга, ответственная за эмоциональные реакции на воспринимаемые стимулы. Кроме того, опухоль на одной стороне таламуса может вызывать односторонний смех или гримасу при соответствующих условиях, хотя кортикальный и произвольный контроль над теми же мышцами двусторонний. Изначально предполагалось, что взаимосвязи между структурами лимбической системы идеально подходят для обработки длительных и интенсивных аспектов опыта, обычно связанных с эмоциями. Маклин развил более ранние работы Папеза, добавив префронтальную кору, септум и миндалину, и назвал эту группу структур лимбической системой. Существует также двухфакторная теория эмоций, предложенная Стэнли Шахтером и Джеромом Э. Сингером.

According to Cannon, an external stimulus activates receptors and this excitation starts impulses toward the cortex. Upon arriving in the cortex, the impulses are associated with conditioned processes that determine the direction of the subsequent response. It is this response that stimulates the thalamic processes. Once the thalamic processes are activated, they are ready to discharge. The thalamic neurons fire in a special combination in a given emotional expression. These neurons then discharge precipitately and intensely. Cannon wrote that within and near the thalamus, the neurons responsible for an emotional expression lie close to the relay in the sensory path from the periphery to the cortex, and when these neurons fire in a particular combination they innervate muscles and viscera and excite afferent paths to the cortex by direct connection or irradiation. The key component of the Cannon–Bard theory of emotion is that when the thalamic discharge occurs, the bodily changes occur almost simultaneously with the emotional experience. The bodily changes and emotional experience occur separately and independently of one another; physiological arousal does not have to precede emotional expression or experience. The theory asserts that the thalamic region is the brain area responsible for emotional responses to experienced stimuli. Secondly, a tumor on one side of the thalamus can result in unilateral laughter or grimace under the appropriate conditions, although cortical and voluntary control of the same muscles is bilateral. initially suggested that the interconnections among structures of the limbic system were ideally constituted to handle the long lasting, intense aspects of experience that are typically associated with emotion. MacLean elaborated on Papez's earlier work, adding the prefrontal cortex, the septum, and the amygdala, and named this group of structures the limbic system. There is also the two factor theory of emotion, as proposed by Stanley Schachter and Jerome E. Singer.