ла. Это практически неизбежно. Но нет никакой необходимости вести себя так, чтобы они считали нас еще и бессердечными.
Благодарности
Мне в жизни несказанно повезло, в чем определенно нет моей заслуги (см. предыдущие четыреста с лишним страниц). Что касается писательства, здесь мое везение обернулось прекрасными, щедрыми коллегами и друзьями, которые, как и моя семья, давали мне обратную связь (иногда в виде разговоров, которые велись десятки лет назад, и/или в виде прочтения глав этой книги; все ошибки в ней, однако, лично мои). В число этих замечательных людей входят:
Питер Алсес, Юридическая школа Вильгельма и Марии в Вильямсбурге;
Дэвид Бараш, Вашингтонский университет;
Алессандро Бартоломуччи, Университет Миннесоты;
Роберт Бишоп, Колледж Уитон;
Шон Кэррол, Университет Джонса Хопкинса;
Грегг Карузо, Государственный университет Нью-Йорка;
Джерри Койн, Чикагский университет;
Пол Эрлих, Стэнфордский университет;
Хэнк Грили, Стэнфордский университет;
Джош Грин, Гарвардский университет;
Дэниел Гринвуд, Юридическая школа Университета Хофстра, он же – соавтор серии лекций по этике свободы воли и детерминизма, которые читались на третьем этаже здания Холмса почти полвека назад;
Сэм Харрис;
Робин Хизингер, Свободный университет Берлина;
Джим Кан, Калифорнийский университет в Сан-Франциско;
Нил Леви, Оксфордский университет;
Ликун Луо, Стэнфордский университет;
Рикард Сьоберг, Университет Умео, Швеция;
покойный Брюс Уоллер, Государственный университет Янгстауна.
Также хочу поблагодарить Бхупендру Мадхивалла, Тома Мендосу, Рауля Риверса и Харлена Таненбаума.
Это уже далеко не первая моя книга, изданная в сотрудничестве с литературным агентом Катинкой Мэтсон, а Стивен Баркли уже много лет выступает моим представителем – я выражаю глубокую признательность вам обоим – за дружбу и за то, что всегда прикрывали мне спину.
Хочу поблагодарить сотрудников издательства Penguin Random House, и прежде всего Хилари Робертс за ее внимательное прочтение текста и советы, которые она давала мне в качестве редактора. Я от всей души благодарю Мию Каунсил за работу по подготовке этой книги к печати и за ряд по-настоящему дельных замечаний. Моя глубочайшая благодарность – Скотту Мойерсу, редактору этой и предыдущей моей книги; твоя помощь была настолько важна, что теперь при каждом затруднении в письме/размышлениях или если я теряю уверенность в себе, я прежде всего думаю: «А что сказал бы Скотт?»
Я закрыл свою лабораторию около десяти лет назад. Обычно ученые, заканчивающие исследования в относительно зрелом возрасте, делают это для того, чтобы стать деканом в каком-нибудь университете или редактором научного журнала. Поэтому мое дерзкое прощание с пипетками ради того, чтобы сидеть дома и писать, довольно необычно; я благодарен Стэнфордскому университету за интеллектуальную свободу, которую он дарит своему преподавательскому составу, а также тем двоим, кто в эти годы заведовал кафедрой: Марте Сайерт и Тайму Стернсу, а также покойному, по-настоящему любимому Бобу Симони.
И черт возьми, раз уж я расточаю тут благодарности, спасибо Тони Фаучи, борцу с силами тьмы. И ты молодец, Малала!
Спасибо нашей пятикилограммовой гаванской болонке Купенде и сорокакилограммовому золотистому ретриверу Сафи. Первая, терроризируя беспомощного горемыку-ретривера, научила меня, что социальный статус зависит больше от социального интеллекта, чем от мышечной массы. Огромная благодарность главным членам моей семьи – Бенджамину и Рэйчел, которые дарят мне безмерную радость, и Лизе – ты мое всё.
Приложение
Представьте себе два разных сценария.
Первый. Вспомните день, когда вы достигли половой зрелости. Наверное, это было так: родители или учителя заранее объяснили вам, чего следует ожидать. И вот вы просыпаетесь от странного ощущения и обнаруживаете на пижаме подозрительные пятна. В волнении вы будите родителей, которые, как и моя семья в свое время, ударяются в слезы и делают смущающие фотографии. В вашу честь режут барана, а вас самого носят по улицам в паланкине, пока ваши соседи распевают гимны на древнем языке. Большое событие!
Но скажите честно, что изменилось бы в жизни, случись эти эндокринные трансформации на 24 часа позже?
Второй сценарий. Вы выходите из магазина, и вдруг, откуда ни возьмись, на вас бросается лев. В ответ на стресс мозг увеличивает частоту сердечных сокращений и кровяное давление, расширяет кровеносные сосуды, питающие мышцы ног, которые теперь работают изо всех сил, ускоряет обработку сенсорной информации и для лучшей концентрации сужает поле зрения.
И как бы все обернулось, если бы мозгу потребовались сутки на отправку всех этих команд? Вам пришел бы каюк.
Вот в чем уникальность мозга. Половая зрелость наступит не сегодня, а завтра? Ну и ладно. Антитела поступят в кровь не сию секунду, а часом позже? Вряд ли это смертельно опасно. То же самое можно сказать и о задержке депонирования кальция в костях. Но большинство функций и свойств нервной системы имеют непосредственное отношение к вопросу, который постоянно звучит на страницах этой книги: что случилось секунду назад? Скорость феноменальная.
Нервная система – это контрасты и крайности, наличие или отсутствие ответа, максимальное усиление сигнала на фоне шума. Все это требует больших усилий и затрат[372].
Основной тип клеток нервной системы, которые мы, как правило, и называем «клетки мозга», – это нейроны. В человеческом мозге насчитывается около сотни миллиардов нейронов, и все они взаимодействуют друг с другом, образуя сложные сети. Кроме нейронов, есть еще клетки глии, которые выполняют массу вспомогательных функций: обеспечивают структурную поддержку и изоляцию нейронов, запасают для них энергию, помогают восстанавливать повреждения.
Естественно, такое противопоставление нейронов и глиальных клеток некорректно. На каждый нейрон приходится около десяти глиальных клеток нескольких типов. Они существенным образом влияют на то, как нейроны переговариваются друг с другом, а также формируют глиальные сети, которые сообщаются между собой совершенно отличным от нейронов образом. Так что глия тоже очень важна. Тем не менее, чтобы не усложнять материал, я сосредоточусь на нейронах.
Уникальность нашей нервной системы в значительной степени обусловлена уникальностью нейрона как клетки. Обычно клетки представляют собой небольшие, замкнутые образования – вспомните эритроциты, которые выглядят как крошечные округлые диски. Нейроны, напротив, асимметричные, вытянутые чудища, из которых во все стороны торчат отростки. Посмотрите на рисунок нейрона под микроскопом, сделанный в начале XX в. одним из основоположников нейробиологии Сантьяго Рамоном-и-Кахалем:
Это напоминает ветки гигантского дерева, что объясняет, почему на профессиональном жаргоне такой нейрон называется сильно разветвленным (об этом, начиная с того, как образуются такие отростки, мы подробно говорим в главе 7).
Многие нейроны необычайно длинны. На поверхности точки в конце этого предложения умещается пресловутый миллион эритроцитов. Зато в спинном мозге есть отдельные нейроны, от которых исходят отростки длиною около метра. Нейроны спинного мозга синих китов достигают длины в половину баскетбольного поля.
Теперь поговорим о строении нейрона, потому что это ключ к пониманию его функций.
Нейроны разговаривают друг с другом, передавая друг другу возбуждение. На одном конце нейрона находятся его метафорические уши – особые отростки, принимающие сообщение от соседнего нейрона. На другом конце располагается метафорический рот, то есть отростки, передающие сообщение следующему нейрону в цепи.
«Уши», или информационные входы, называются дендритами. Информационный выход начинается с длинного отростка – аксона, который разветвляется на аксонные окончания – терминали; каждая из терминалей аксона – это маленький «рот» (забудем пока про миелиновую оболочку). Окончания аксона соединяются с шипиками на ветвях дендритов следующего нейрона в цепи. Так дендритные уши нейрона узнают, когда возбуждается предыдущий нейрон. Поток информации от дендритов поступает в тело нейрона и по аксону добирается до его окончаний, а затем передается следующему нейрону.
Давайте переведем выражение «поток информации» на язык элементарной химии. Что на самом деле передается от дендритов к аксонному окончанию? Волна электрического возбуждения. Внутри нейрона находятся разные положительно и отрицательно заряженные ионы. Снаружи, за мембраной нейрона, плавают другие положительно и отрицательно заряженные ионы. Когда на шипик дендритной ветви нейрона приходит возбуждающий сигнал от соседнего нейрона, в мембране шипика отворяются каналы, через которые одни ионы попадают внутрь, а другие – наружу, и в результате в шипике дендрита накапливается положительный заряд. Заряд распространяется в направлении аксонного окончания, а там передается следующему нейрону. Вот и все, что касается химии.
Два чрезвычайно важных уточнения:
Потенциал покоя
Итак, когда нейрону по цепочке передается возбуждение от предыдущего нейрона, заряд внутри меняется на положительный по отношению к межклеточному пространству вокруг него. Когда нейрону есть что сказать, он кричит во весь голос. Но что происходит, когда нейрону сказать нечего, если он не получает стимула? Может, он приходит в состояние равновесия с окружающей средой и внутри и снаружи теперь устанавливается одинаковый нейтральный заряд?[373] Нет, ни в коем случае. Для какой-нибудь клетки селезенки или большого пальца ноги это, может, и нормально, но мы не должны забывать о главном: нейрон постоянно бросает из крайности в крайность. Когда нейрону нечего сказать, это не какое-то пассивное состояние, в котором все процессы затухают. Напротив, это активный процесс. Активный, целенаправленный, деятельный, мощный и трудозатратный. Вместо того чтобы по умолчанию не иметь заряда, в состоянии «мне нечего сказать» нейрон заряжен