Ваш мозг практически не приспособлен к современной жизни. Согласно достоверным данным, основные изменения в анатомическом строении нашего мозга произошли более 100 тыс. лет назад. Другими словами, мы все живем в современном мире с немного устаревшим мозгом, и его адаптация к скоростным машинам, фастфуду и хроническому стрессу — вопрос спорный.
Древний мозг и современный мир
С точки зрения эволюции человеческий мозг с его увеличенным размером и извилистой корой — довольно новое изобретение возрастом всего несколько сотен тысяч лет. Однако, с точки зрения отдельно взятого современного человека (например, вас), наш мозг чрезвычайно стар. В результате этого возникают некоторые серьезные проблемы, так как стратегии выживания, имеющиеся у мозга, не соответствуют запросам жизни в XXI веке.
Это сочетание старого мозга и нового мира подводит нас к двум главным темам, которые вы рассмотрите при чтении этой книги.
• Мозг часто работает на подсознательном уровне.
По мнению прославленного невролога Джозефа Ле Дуа (Joseph LeDoux), сознание и речь являются новыми кирпичиками в эволюционном строении мозга. По мере того как в человеческом мозге развивалась кора, он приобретал способность воспринимать, описывать и осуществлять рефлексию собственных действий, многие из которых бессознательны и невербальны. Поэтому не удивляйтесь, когда поймете, что мозг совершает многие вещи без вашего осознания. Вы можете понимать, что именно происходит, но не всегда можете это контролировать.
• Логика мозга не всегда служит добрую службу. Каждый сидящий на диете человек знает, что встроенная микросхема мозга может дать сбой, когда сталкивается с ярким рекламным щитом ближайшей сети заведений быстрого питания. Проблема в том, что на протяжении миллионов лет эволюции наш мозг формировался как совершенный инструмент в головах мигрирующих групп охотников и собирателей в африканской саванне. Нашим предкам хорошая еда доставалась с трудом. Но в современном мире, полном соблазнительной аппетитной, калорийной пищи, естественный сигнал мозга — «ешь сейчас!» — может причинить больше вреда, чем пользы. Также могут происходить определенные мозговые расстройства (например, обсессивно-компульсивное расстройство) и другие неприятные осложнения правильно работающего мозга (стрессы и ночные кошмары), причиной которых являются сбои микросхемы в древних слоях мозга.
Как вы узнаете ниже, мозг оснащен «встроенной микросхемой», которая частенько воспринимает происходящее в вашем офисе как смертельную битву (см. главу 6), стирает из памяти важные факты, не имеющие эмоциональной окраски (см. главу 5), и побуждает к поеданию неприлично больших порций калорийной пищи (см. главу 2). Иногда вы в силах компенсировать эти странности и заставить мозг преодолеть существующие барьеры, но иногда приходится с этими странностями мириться.
ПРИМЕЧАНИЕ
Эволюция — мощная сила, формирующая мозг, но она действует медленно. Представьте, что компания Microsoft поручила вам создание самого инновационного программного обеспечения для бухгалтерии, вы взяли заказ, ушли в отпуск длиной 100 тыс. лет и вернулись с готовой программой. Программа сможет выполнять свои задачи, но уже не будет идеальной.
«Электропроводка» мозга
До настоящего момента мы рассматривали форму, структуру и историю развития мозга, но все еще не ознакомились с принципами его работы.
Наверное, вы уже знаете, что мозг является гораздо более сложным электроприбором, чем любая электросхема. Но мозг также взаимодействует с химическими веществами, используя крошечные компоненты для передачи информации, контроля настроения и связи с другими органами. Уяснив несколько принципов работы мозговой «электропроводки», вы сможете лучше разобраться с более сложными темами, освещенными в этой книге.
Нейроны
Мозг содержит сотни миллиардов нервных клеток. Эти клетки подразделяются на две группы: нейроны (которым уделяется основное внимание) и глиальные клетки, также играющие важную роль, значение которых часто недооценивают.
Нейроны передают электрические импульсы через мозг и другие органы. Данные разнятся, но наиболее распространенные расчеты показывают, что вы обладаете 100 млрд нейронов (если хотите польстить своему самолюбию, сравните их количество с 300 тыс. нейронов в мозге скромной мушки дрозофилы). Удивительно, что количество глиальных клеток, обеспечивающих питание, защиту, вывод отходов, ускорение и выполняющих другие поддерживающие функции для получающих всю славу нейронов, в 10 раз больше (рис. 6).
Рис. 6
При ближайшем рассмотрении нейрон напоминает представителя некой футуристической флоры. Он получает сигналы с помощью древоподобных разветвлений, называемых дендритами, и затем посылает импульсы по напоминающим тончайшие трубки образованиям, аксонам. Благодаря совместному действию нескольких миллиардов подобных импульсов вы воспринимаете симфонию, трактат по юриспруденции или очередной эпизод сериала.
ПРИМЕЧАНИЕ
Изображение нейронов на рис. 6 не совсем пропорционально точно. В реальности тело клетки (верхняя левая часть) гораздо меньше, а дендриты, аксоны и их окончания простираются гораздо дальше.
Синапс
Настоящее волшебство происходит, когда электрические импульсы достигают окончания нейрона. В этот момент нейрон выпускает пучок химических элементов в небольшое отверстие — синапс. Эти химические элементы, известные как нейротрансмиттеры, проникают через синапс и практически плывут по мозговой жидкости в направлении дендрита следующего нейрона. Следующий нейрон реагирует выпуском собственного нервного импульса. Так сигнал проходит через мозг, передаваясь от одного нейрона к другому (рис. 7).
Как вы уже, наверное, догадались, приведенное выше описание этого сложнейшего процесса внутри черепа сильно упрощено. Перечислим причины сложности системы «электропроводки» мозга.
• Мозг использует различные виды нейротрансмиттеров д ля взаимодействия с различными видами нейронов.
Данные указывают на то, что мозг представляет собой своего рода массу, состоящую из химических элементов и использующую более 100 различных веществ для поддержания связи между нейронами.
Рис.7
• Среднестатистический нейрон связан с несколькими тысячами других нейронов. Эю означает, что тысячи нейронов могут одновременно оказывать влияние на определенный нейрон, заставляя его посылать нервный импульс. И таким же образом один нейрон может передавать сигналы тысячам своих собратьев. Из всего вышесказанного можно сделать вывод о чрезвычайной подвижности электрической системы головного мозга.
• Нейротрансмиттеры не только побуждают нейрон к посылу электрического импульса, но могут также препятствовать его передаче.
• Нейротрансмиттеры служат не только для передачи сигналов между нейронами. Они могут осуществлять функции нейромодуляторов и выполнять в этом качестве множество задач. Например, нейромодуляторы влияют на работу нейронов, изменяя их чувствительность, активизируют производство новых белков и, проникая в крошечные синаптические входы, влияют на работу целых областей мозга. Многие химические элементы головного мозга могут в определенных случаях действовать как обычные ней- ротрансмиттеры и как более мощные нейромодуляторы.
ПРИМЕЧАНИЕ
Нейромодуляторы оказывают влияние на память, обучение и контролируют настроение. Например, принцип работы антидепрессантов заключается в повышении содержания в мозге серотонина, действующего как нейромодулятор. Данное изменение влияет на работу миллиардов нейронов. Влияние это еще не изучено до конца даже самыми передовыми учеными.
Если бы вы могли отделить маленький кусочек студенистой мозговой ткани и исследовать ее с помощью микроскопа, то обнаружили бы массу тесно переплетенных в невиданные узоры нейронов. Подсчитано, что общее число пересечений нейронов (а оно равняется количеству синапсов) приближается к немыслимой сумме в десятки триллионов. По этой причине человеческий мозг часто описывают как наиболее сложный объект во вселенной. Это должно вам польстить.
Забавные факты
Что общего между пластической
хирургией и сосисками
Многие из самых страшных смертельных ядов действуют посредством вмешательства в работу синапса. Одним из них является боту- линический токсин, производимый бактериями Clostridium botulinum. Ботулинический токсин блокирует действие определенных нейротрансмиттеров. В результате нейроны теряют способность взаимодействовать друг с другом, и мозг стремительно теряет возможность передавать сигналы другим органам.
Ничтожно малая доза ботулинического токсина может привести к смерти от паралича (при потреблении некачественных консервов тунца) или устранить морщины (при введении в мышцы лица под более привычным названием Botox). В любом случае ботулинический токсин является одним из смертельнейших ядов, известных человечеству. Также это единственный нейротоксин, названный в честь известного мясного продукта (Botulus — латинское название сосиски, которая также может содержать смертельные дозы ботулина при несоблюдении норм приготовления).
Яды — не единственные вещества, оказывающие влияние на нейротрансмиттеры. Многие аптечные лекарственные средства действуют, видоизменяя химические связи между нейронами.
Нервная система
Часто мы воспринимаем человеческий мозг как отдельное устройство, своего рода биологический компьютер, состоящий из воды, жировых клеток и ДНК. Но на самом деле мозг — это разветвленный орган, влияние которого выходит далеко за пределы нашей головы. Фактически длинные щупальца дендритов и аксонов простираются из мозга во все уголки человеческого тела, объединяя каждую его мышцу и орган в единую