А Милнер, до изнеможения работающий в лаборатории над изобретением собственных процедур исследования, смог понять, что же сделал Олдс, не позволив тщательности затуманить взор. Удача второго типа (принцип Пастера: везение приходит к тем, кто к нему готов) может иногда быть помехой, а не подмогой, мешая заметить неожиданное. Результаты их экспериментов положили начало целой лавине работ на тему, как и почему мы чувствуем себя довольными и вознагражденными, и по сей день эта лавина растет.
Джеймс Олдс и Питер Милнер продолжили каталогизировать другие области мозга, где электрическая стимуляция приводила к ощущению получения награды, а также другие, в которых ток вызывал неприятные чувства. Открытые ими разделы мозга продолжили изучать и другие исследователи в попытках понять, как мозг функционирует, когда мы что-то учим и запоминаем, и почему у нас есть ужасная склонность употреблять вещества, которые вредят, портят здоровье и отношения с друзьями и близкими. Возможно, ключ к лечению наркотической зависимости обнаружится именно в этой области мозга.
Олдс и Милнер действовали от обратного по отношению к ранним исследованиям. Вместо того чтобы наблюдать, они пытались напрямую заставить клетки конкретной части мозга передать сообщение какой-то другой части, а затем следили, как это сообщение повлияет на поведение крысы. До этого ученые выяснили, что сигналы мозга по своей природе электрические, поэтому мысль, что небольшой электрический разряд может спровоцировать сообщение, была вполне логичной.
Как и все наше тело, мозг состоит из клеток. В мозге есть два типа клеток: глиальные клетки (или глия) и нейроны. Нейроны теоретически считаются более важными (хотя это спорно), так как у них существуют две особенные функции. Как и многие клетки, они могут получать сообщения от других, отвечать на команды из разных частей тела, чтобы запускать или выключать какие-либо системы организма, производить белки, выделять химические вещества и так далее. Особенными их делает способность создавать собственные сообщения, отправляя их в другую часть тела. Именно эти функции позволяют нам делать все те невероятные вещи, на которые способны живые существа с мозгом.
Нейроны создают и отправляют сообщения, пользуясь сложным и тонким механизмом, своего рода танцем химических веществ, которые входят в нейрон и покидают его, создавая электрохимический импульс. Это именно то, что вы представили: электрический сигнал, созданный при помощи химии. Чтобы осознать происходящее, давайте ненадолго прервем нейронный танец и внимательно рассмотрим все его шаги.
Первоначальное сообщение, предоставляющее мозгу информацию о том, что творится вокруг, чаще всего приходит от нейрона одной из пяти сенсорных систем. Например, вспышка света перед глазами, физический сигнал, преобразуется в электрохимический импульс благодаря сетчатке глаза (чувствительным клеткам, из которых состоит сетчатка), и он отправляется в мозг для дальнейшей обработки. Нейрон получает сообщение от клеток зрительной системы в виде набора химических сигнальных молекул – нейромедиаторов. Они взаимодействуют с рецепторами принимающего нейрона и говорят ему либо создать собственное сообщение, либо на какое-то время прекратить их посылать. Базовые сообщения – «включить» и «выключить», возбуждение и торможение (ингибирование). Если входящее возбуждающее, в принимающем нейроне запускается другая цепочка событий и новое электрохимическое сообщение отправляется дальше.
Индивидуальные сообщения, отправляемые нейроном, называются потенциалом действия, и их можно отследить с помощью электрода, расположенного рядом или прямо в клетке, которая его отправляет. Электрод передает течение электрохимического сообщения осциллоскопу, за которым наблюдает исследователь. Данный аппарат показывает график отправленного сообщения. Время (как правило, измеряемое в миллисекундах) отображается на горизонтальной оси, а напряжение (в милливольтах) – на вертикальной. Сигнал посылается всего за доли миллисекунды, так что ученый, наблюдающий за осциллоскопом, видит тысячи реакций в секунду. Они часто называются «спайками» (англ. spike – «пик»), поскольку настолько сжаты во времени, что на экране осциллоскопа выглядят как множество пиков. Стандартный нейрон способен на создание около тысячи сообщений в секунду, отправляя их максимально быстро. Иногда группы нейронов работают вместе, разделяя основную задачу и создавая уникальные сообщения благодаря подобному взаимодействию.
Сигналы летают по всей центральной нервной системе, сообщая другим клеткам, действовать им или нет, также «рассказывая» мозгу, что происходит вокруг, а телу – что делать.
Миллионы потенциалов действия пробегают по мозгу ежесекундно.
Они могут представлять что-то, что случилось рядом с вами: вот там раздался громкий неожиданный звук! Или могут сравнивать события друг с другом: тот неожиданный звук раздался в то же время, что упал вот этот листок? Или мозг сравнивает произошедшее с тем, что случилось пять минут или двадцать лет назад: огромный голодный лев где-то рядом, берегись! Потенциалы действия способны предсказать, что случится в ближайшие несколько минут. ЭЭГ, о которой мы говорили в главе пять, а также вариации этого метода, о которых еще поговорим, по сути, записывают, как большие группы нейронов работают вместе, реагируя на окружающий мир.
Как же все это соотносится с удачей? Мы выяснили, что между удачей и вниманием есть связь и первый шаг к повышению концентрации внимания – замечать происходящее.
В этом помогают наши пять чувств, так как они реагируют на энергию мира (свет, звук, давление и т. д.), и отправляют информацию об этом в мозг. Второй шаг – сознательно обратить внимание на событие, а не отмахнуться, как от чего-то неважного. Мы обращаем внимание на что-либо, концентрируя органы чувств на звуке или на движении этого листочка или и на том, и на другом. Используя память о прошлом опыте, мы оцениваем важность только что услышанного звука. Обращать внимание – значит учитывать вероятности и альтернативы, искать причину события или предсказывать ее до того, как увидим проблеск желтой шкуры или услышим треск ветвей под чьими-то мягкими лапами.
В подобной ситуации удача может зависеть от того, насколько точно вы предскажете, что случится дальше. Предположим, вы игнорируете потенциалы действия, которые вам яростно посылают органы чувств. Вы не услышали треск веточки, не прошерстили память в поиске события, которое в прошлый раз произошло недалеко от этих самых кустов, не предсказали наличие потенциально опасного деятеля, скрывающегося где-то рядом в ожидании. И теперь стали чьим-то обедом. Однако, обращая внимание на мир вокруг и используя доступную информацию, можно спасти собственную жизнь. Предсказывая, что вот-вот произойдет, вы избежите встречи с затаившимся львом и сможете гордо рассказывать о счастливом спасении ребятам у костра.
В прошлой главе я рассказывала об ЭЭГ, а в этой хочу немного усложнить историю. Стандартная ЭЭГ – это запись сотен тысяч потенциалов действия, все время пробегающих по мозгу. В ЭЭГ выделяют четыре основных ритма волн: альфа, бета, тета и дельта, каждая из которых отличается от другой по частоте (количество волн в секунду) и по амплитуде. Пока компьютер их не проанализирует, все типы будут выглядеть одинаково на записи ЭЭГ (и это одна из причин, по которой ЭЭГ выглядит непонятной, особенно когда смотрите на нее впервые)[208]. Благодаря ей у исследователей есть достаточно широкий очерк действительности всего головного мозга. Тем не менее увидеть, как функционирует мозг целиком, может быть не так полезно, если хотите увидеть, как работает конкретная часть, обрабатывая какую-то специфическую информацию.
Стивен Лак (англ. Luck – «удача»), ученый с невероятно подходящим для этой книги именем, – выдающийся когнитивный нейробиолог, изучающий активность мозга с использованием ЭЭГ и других методик в Калифорнийском университете Дэвиса. Он описывает это следующим образом: ЭЭГ представляет собой смешанный конгломерат десятков различных нейронных источников активности, из которых достаточно сложно выделить отдельную, посвященную решению конкретной задачи. В связи с этим Лак предлагает использование специального паттерна ЭЭГ: вызванного потенциала (ВП или ERP), чтобы избежать грубости стандартной ЭЭГ. ВП концентрируется на ответе мозга на конкретное событие. Это запись мозговой активности в ответ на специфический стимул (например, короткий щелкающий звук, слово, напечатанное на компьютере, или прикосновение к вашей руке). Лак полагает, что ВП способен предоставить непосредственное, мгновенное и точное вплоть до миллисекунды изображение нейронной активности, осуществляемой за счет выброса нейромедиаторов[209].
ВП состоит из таких же волн, как и ЭЭГ. Более того, волны, связанные с событием, вплетены в то хаотичное переплетение активности, которое отображается на ЭЭГ. Разница в том, что волны в ВП возбуждены конкретным событием: каждый раз, как оно происходит, мозг реагирует одинаково, так что волны связаны с ним. Если я буду повторять его снова и снова (например, щелкающий звук), я буду запускать одни и те же волны от нейронов, реагирующих на стимул так же четко, как часы. Остальная часть ЭЭГ будет случайной, так как отражает остальное вокруг нас и внутри в это же самое время, и поэтому волны не повторяются так же стабильно. Они регистрируются один раз, случайно, как реакция на случайное событие: звук проезжающей машины на улице, движение тени за окном, давление шапочки ЭЭГ на вашу голову или неожиданно зачесавшийся нос.
Первые волны ВП – это отклик мозга, получающего информацию от органов чувств. Следующие за этим волны (сотни миллисекунд после события) – отражение того, как мозг размышляет о стимуле, решая игнорировать его или отметить, что этот стимул не совпадает с другим, или приготовиться нажать на кнопку, чтобы дать понять исследователю, что вы заметили звук (вспышку света или прикосновение).