А еще мозг обладает способностью управлять телом, выделяя гормоны. Мозг – «главная железа» (популярная наука 1950-х награждала этим титулом гипофиз), он испускает потоки гормонов, которые, в свою очередь, регулируют деятельность эндокринных желез всего организма.
Давайте подумаем о другой половине этого цикла взаимодействий – как изменения в теле могут влиять на мозг. Это было известно довольно давно: тысячи лет назад кто-то провел, можно считать, первый эксперимент по психонейроэндокринологии: кастрировал быка, показав тем самым, что некие выделения из яичек связаны с самцовой суровостью. Довольно долго считалось, что изменения в теле относительно мало затрагивают некоторые части мозга. Эта привилегия закреплялась за корой головного мозга – самой «мозговой» его частью. Конечно, области мозга, ответственные за эмоции, купаются в гормонах, но кора – сияющая сталь, лишенная волнений, наполовину калькулятор, наполовину объективный философ. Эта дихотомия эмоций и мышления (и областей мозга, связанных с ними) оказалась полностью ложной: Дамасио (в блестящей одноименной книге) назвал это заблуждение «ошибкой Декарта».
На самом деле изменения в теле влияют на все аспекты работы мозга. Тип и уровень половых гормонов в крови связаны с тем, лучше ли ваш мозг различает мелкие детали или общие черты. Химические вещества, выделяемые иммунной системой, повышают риск депрессии. Гормоны стресса регулируют работу ключевого командного пункта мозга (префронтальной коры) и ваше благоразумие в принятии решений. После травмы кровяное давление и другие автономные показатели влияют на вероятность подверженности посттравматическому стрессовому расстройству. И даже такая обыденная штука, как уровень сахара в крови, влияет на то, насколько легко вам вспомнить, например, какой-нибудь факт.
Темы глав этой части книги – разнообразные способы взаимодействия мозга и тела и почему мозг в конечном счете просто биологический орган. Седьмая глава («Почему во сне всё как во сне») представляет важнейшую часть мозга – префронтальную кору и рассматривает, как у каждого из нас она совершенно не справляется со своими задачами, отключается и не срабатывает по много раз на дню. Девятая глава («Наслаждение (и боль) от “может быть”») продолжает тему префронтальной коры, исследуя, как она связана с дисциплиной и отложенным вознаграждением.
Восьмая глава («Анатомия плохого настроения») и десятая («Стресс и ваш съежившийся мозг») сосредоточены на том, как тело влияет на мозг. Первая рассматривает, как автономная нервная система заставляет вас делать глупости в отношениях, а ваш мозг – считать, что его чувства глубоко и серьезно задеты, когда на самом деле это не так. Десятая глава несколько печальнее: здесь обсуждается, как класс гормонов, выделяемых при стрессе, может повреждать некоторые области мозга у людей с определенным типом посттравматического стрессового расстройства. Эти данные могут иметь отношение к огромному количеству людей, ожесточившихся после событий 11 сентября.
Одиннадцатая глава («Мозговые паразиты») рассматривает поистине странный пример влияния внешнего мира на мозг. В этом случае работа мозга меняется не от воздействия гормонов или питательных веществ в крови. Определенные стороны его деятельности контролируют паразиты, пробравшиеся в мозг. Бр-р, гадость.
Двенадцатая глава («Преступления в детской») рассматривает глубоко и тяжело больной мозг, вызывающий заболевание в уязвимом теле другого человека.
Почему во сне всё как во сне?
Вы сидите за столом на торжественном приеме. Люди вокруг говорят на незнакомом языке, вам это не нравится. Вдруг вы чувствуете, как на вашу ступню под столом кто-то надавливает своей ногой. Вы поднимаете взгляд и встречаетесь глазами с привлекательным человеком напротив. Вы интуитивно чувствуете, какое слово нужно сейчас сказать, чтобы увлечь этого человека. И вы говорите: «Флегма». Человек напротив встает, и вдруг все остальные исчезают. Как и стол. Как и ваша одежда. Вы страстно набрасываетесь друг на друга. Это волшебно. Вы вдвоем парите, высоко в воздухе, а проплывающие мимо облака делают ваши ощущения еще острее. Но тут вы начинаете пристыженно рыдать, потому что за вами с осуждением наблюдают ваши покойные дедушки и бабушки. Вы замечаете, что суровый мужчина в черном сюртуке, утешающий бабушку с материнской стороны, – это Уильям Сьюард, и с неизъяснимой ностальгией декламируете: «Уильям Генри Сьюард, государственный секретарь Соединенных Штатов в администрации Эндрю Джонсона».
Ну, вы знаете все эти сны.
Как почка – это орган в форме почки, так и сновидения: в них всё как во сне. Но почему это так? В реальной жизни вы бы не летали в облаках с человеком, который только что коснулся вашей ноги. В решающий момент вы бы подумали, что он или она немножко невротик, или заметили бы кусочек шпината, застрявший у него или у нее в зубах, или вдруг вспомнили бы, что забыли выключить фары. Сны же характеризуются не только внезапными переходами, но и повышенной эмоциональностью. Еще в них нет тормозов: вы не только делаете то, на что не решились бы в реальной жизни, да и просто ничего подобного не захотели бы, поразмыслив хотя бы пару секунд.
Теорий, объясняющих странности снов, всегда было предостаточно. Может быть, сновидения – это канал, по которому боги общаются со смертными. Или, может быть, это способ понять, как вы на самом деле относитесь к своей матери – если убрать все ограничители. А что, если это необычный способ мозговой деятельности, позволяющий, например, решить заковыристую задачку по математике, думая о которой вы отправились спать? Или способ поддерживать в форме неиспользуемые нервные пути (эта теория имела хождение какое-то время: если вы целый день тренируете рациональные, разумные связи в мозге, то в сновидениях можно как следует размять нейроны чепухи, чтобы они не скукожились от застоя). Или, может быть, это нужно, чтобы вы увидели эротический сон о коллеге, о чем и не помышляли, и на следующий день, завидев его или ее у кулера, задумались о том, к чему бы это. Или, может быть, сновидения эволюционировали так, чтобы сюрреалисты и дадаисты могли зарабатывать на жизнь.
Как мозг вызывает все эти расторможенные образы? До недавних пор ученые довольно мало понимали сам механизм сновидений. Но мы знали, что у сна есть структура – архитектура, если угодно: всю ночь циклы глубокого, «медленного» сна перемежаются «быстрым» сном с быстрыми движениями глаз, который и связывают со сновидениями. Уровни мозговой активности на разных стадиях сна различаются. Измерив общий уровень электрической возбудимости и активности мозга, ученые обнаружили подтверждение интуитивным догадкам: во время глубокого, медленного сна средний уровень мозговой активности сильно понижается. Это согласуется и с исследованиями, предполагающими, что основная цель медленного сна – восполнение энергетических запасов мозга, «подзарядка батареек». Но когда на стадии быстрого сна начинаются сновидения, мы видим совсем другую картину: резкое повышение электрической активности. И в этом тоже есть своя интуитивная логика.
Новейшие технологии визуализации мозга позволяют исследователям изучать активность и метаболизм не только целого мозга, но и его отдельных областей. Аллен Браун с коллегами из Национальных институтов здравоохранения США провели серию исследований нейроанатомии метаболизма во сне. Думаю, они нашли возможное объяснение, почему сновидения похожи на сон.
Ученые использовали позитронно-эмиссионную томографию (ПЭТ), чтобы измерять скорость кровотока в мозге. Одно из замечательных адаптивных свойств мозга заключается в том, что кровоток в определенной области усиливается, когда в этой области повышается активность. Другими словами, спрос и предложение энергии взаимосвязаны. Таким образом, интенсивность кровотока в определенной зоне мозга может косвенно указывать на активность этой зоны. Вот почему техника ПЭТ, позволяющая видеть кровоток, особенно полезна для исследований этого типа.
Браун и его команда набрали добровольцев, которые согласились отказаться от сна на чудовищно долгое время – от 24 до 53 часов. После этого изможденных добровольцев закатывали в ПЭТ-сканер и заставляли еще пободрствовать, чтобы сделать исходный ПЭТ-скан неспящего мозга. Затем, уютно свернувшись в сканере, испытуемые могли заснуть, а сканирование продолжалось.
Когда испытуемые погружались в глубокий медленный сон, наблюдаемые изменения кровотока были вполне объяснимы. Области мозга, связанные с возбуждением (известные как ретикулярная активационная система), и зоны, связанные с сознательным контролем мышц, отключились. Интересно, что кровоток и метаболизм в зонах, занятых в консолидации и извлечении воспоминаний, не слишком замедлился. Однако пути, по которым информация идет к этим зонам и от них, полностью выключились, оставив их в изоляции. Области мозга, первыми реагирующие на сенсорную информацию, тоже показали что-то вроде метаболического отключения, а еще более серьезные изменения произошли в последующих зонах мозга, которые интегрируют и связывают байты сенсорной информации, придавая им значение. В результате мы получили метаболически бездействующий, спящий мозг.
Пока ученые выжидали у сканера, спящие испытуемые переходили в стадию быстрого сна. И тогда картина менялась. Показатели метаболизма по всему мозгу резко подскакивали. Рост наблюдался в корковых и подкорковых зонах, управляющих мышечными движениями, в зонах ствола мозга, контролирующих дыхание и сердцебиение. Увеличивалась активность и в лимбической системе – области мозга, связанной с эмоциями; и в областях, связанных с памятью и обработкой сенсорной информации, особенно со зрением и слухом.
Тем временем в зонах обработки зрительной информации происходили неоднозначные изменения. В первичной зрительной коре особого роста не наблюдалось, зато был большой скачок во вторичных зонах, которые интегрируют простую зрительную информацию. Первичная зрительная кора связана с самыми первыми ступенями обработки информации, например когда в поле из светлых и темных пикселей выявляется линия. Вторичные зоны – интеграторы, которые превращают линии в предметы, лица, обстановку. Обычно активность во вторичных зонах не растет без роста в первичных. Другими словами