Неограниченные возможности головного мозга. Как раскрыть возможности своего мозга

Академик Н. БЕХТЕРЕВА.

Крамольные идеи, изложенные в этой
статье, - они и есть крамольные,
но других пока нет и,
может быть, не будет.
А впрочем... Все бывает.
Н. П. Бехтерева

Бехтерева Наталья Петровна - действительный член (академик) Российской академии наук.

Владимир Михайлович Бехтерев (1857-1927) - выдающийся русский психиатр, морфолог и физиолог.

Детектор ошибок.

Тест "Детекция смысловых и грамматических признаков речи". Гистограммы импульсной активности нейронов определенных зон (полей Бродмана) мозга человека при выполнении теста.

Особенности сверхмедленных физиологических процессов, которые в головном мозге человека связаны с формированием эмоциональных реакций и состояний, у больной паркинсонизмом.

ХХ век оказался веком взаимообогащающих изобретений и открытий в самых разных областях. Современный человек прошел путь от букваря до Интернета, но тем не менее не справляется с организацией сбалансированного мира. Его "биологическое" во многих уголках мира, да иногда и глобально торжествует над разумом и реализуется агрессией, такой выгодной в малых дозах, как активатор возможностей мозга, такой разрушительной в больших. Век научно-технического прогресса и век кровавый... Мне кажется, что ключ перехода от века кровавого к эпохе (веку?) процветания спрятан под несколькими механическими защитами и оболочками, на поверхности и в глубине мозга человека...

ХХ век внес много ценного в копилку фундаментальных знаний о мозге человека. Часть этих знаний уже нашла применение в медицине, но сравнительно мало используется в воспитании и обучении. Человек как индивидуум уже пользуется достижениями фундаментальных наук о мозге. Человек как член общества имеет еще мало "профита" и для себя и для общества, что связано в большой мере с консерватизмом общественных устоев и трудностью формирования общего языка между социологией и нейрофизиологией. Здесь имеется в виду перевод достижений в изучении закономерностей работы мозга с языка нейрофизиологии в приемлемую для воспитания и обучения форму.

Попробуем же разобраться, находимся ли мы "на пути" к мистической мудрости "Шамбалы" (сказочная страна мудрецов в Тибете. - Прим. ред. ), если находимся, то где? Единственный надежный путь к необходимой и достаточной мудрости в межличностных, личностно-общественных и межобщественных отношениях, рационально-реальный путь к "Шамбале" лежит через дальнейшее познание законов работы мозга. Путь к этому знанию человечество прокладывает совместными усилиями нейрофизиологии и нейропсихологии, укрепленных сегодняшними и завтрашними технологическими решениями.

ХХ век унаследовал и развил данные и представления о базисных механизмах работы мозга (Сеченов, Павлов), в том числе и мозга человека (Бехтерев). Комплексный метод изучения мозга человека и технологический прогресс в медицине в ХХ веке принес и наиболее крупные достижения в познании принципов и механизмов работы мозга человека. Сформулированы формы организации мозгового обеспечения интеллектуальной деятельности человека, надежности функционирования его мозга, механизма устойчивых состояний (здоровья и болезни), показано наличие в мозгу детекции ошибок, описаны ее корковые и подкорковые звенья, обнаружены разные механизмы собственной защиты мозга. Значение этих открытий для понимания возможностей и ограничений здорового и больного мозга трудно переоценить.

Возможности мозга интенсивно изучаются и будут изучаться, на пороге стоит задача открытия (или закрытия?) мозгового кода мыслительных процессов. Мозг человека заранее готов ко всему, живет как бы не в нашем веке, а в будущем, опережая сам себя.

Что же мы знаем на сегодня о тех условиях, тех принципах, на основе которых реализуются не только возможности, но и сверхвозможности мозга человека? И что же такое его защитные механизмы, сверхзащита, а может быть, и запреты?

Однажды - а во сверхускоряющемся беге времени, пожалуй что и давно - уже больше тридцати лет назад, стимулируя одно из подкорковых ядер, мой сотрудник Владимир Михайлович Смирнов увидел, как больной буквально на глазах стал раза в два "умнее": в два с лишним раза возросли его способности к запоминанию. Скажем так: до стимуляции этой, вполне определенной точки мозга (знаю, но не скажу какой!) больной запоминал 7+ 2 (то есть в пределах нормы) слов. А сразу после стимуляции - 15 и больше. Железное правило: "каждому данному больному - только то, что именно ему показано". Мы не знали тогда, как "вернуть джинна в бутылку", и не стали с ним заигрывать, а активно подтолкнули к возвращению - в интересах больного. А это была искусственным образом вызванная сверхвозможность человеческого мозга!

О сверхвозможностях мозга мы знаем давно. Это, прежде всего, врожденные свойства мозга, определяющие наличие в человеческом обществе тех, кто способен находить максимум правильных решений в условиях дефицита введенной в сознание информации. Крайние случаи. Люди такого рода оцениваются обществом как обладатели талантов и даже гении! Ярким примером сверхвозможностей мозга являются разные творения гениев, так называемый скоростной счет, почти мгновенное видение событий целой жизни в экстремальных ситуациях и многое другое. Известна возможность обучения отдельных лиц множеству живых и мертвых языков, хотя обычно 3-4 иностранных языка являются почти пределом, а 2-3 - оптимальным и достаточным количеством. В жизни не только таланта, но и так называемого обычного человека временами возникают состояния озарения, и иногда в результате этих озарений в копилку знаний человечества ложится много золота.

В наблюдении В. М. Смирнова приведено как бы обратное событие по сравнению с теми, о которых упоминается далее, однако, может быть, в нем есть и ответ на еще не сформулированный здесь вопрос к мозгу: что же и как обеспечивает сверхвозможности? Ответ и ожидаемый и простой: в обеспечении интеллектуальных сверхвозможностей важнейшую роль играет активация определенных, а вероятно, и многих мозговых структур. Простой, ожидаемый, но - неполный. Стимуляция была короткая, феномен "не застрял". Мы все тогда так боялись возможной платы мозга за сверхвозможности, так внезапно раскрытые. Ведь они были здесь раскрыты не в реальных условиях озарения, а полууправляемо, инструментально.

Таким образом, сверхвозможности бывают исходные (талант, гений) и могут при определенных условиях оптимального эмоционального режима проявляться в форме озарения с изменением режима (скорости) времени и в экстремальных ситуациях тоже, по-видимому, с изменением режима времени. И, что самое важное в наших знаниях о сверхвозможностях, они могут формироваться при специальном обучении, а также в случае постановки сверхзадачи.

Жизнь столкнула меня с группой лиц, которые под руководством В. М. Бронникова обучаются многому, в частности видеть с закрытыми глазами. "Мальчики Бронникова" получили и демонстрируют свои сверхвозможности, приобретенные в результате планомерного длительного обучения, осторожно раскрывающего способности к альтернативному (прямому) видению. При объективном исследовании удалось показать, что в электроэнцефалограмме (ЭЭГ) такое обучение проявляет условно-патологические механизмы, работающие на сверхнорму. "Условно-патологические", по-видимому, в условиях собственных, специальных мозговых механизмов защиты.

Количественное накопление данных о возможностях и запретах мозга, о двуединстве - по крайней мере многих, если не всех его механизмов, - сейчас на грани перехода в качество - на грани получения возможности целенаправленного формирования человека сознательного. Однако переход от познания закономерностей природы к разумному пользованию ими не всегда быстрый, не всегда легкий, но всегда тернистый.

И все же, если подумать об альтернативах - жизнь в ожидании нажатия кнопки ядерного чемодана, экологической катастрофы, глобального терроризма, понимаешь, что, как бы ни был труден этот путь, он - наилучший: путь формирования человека сознательного и, как следствие, общества и сообществ людей сознательных. А формировать человека сознательного можно только на основе знания принципов и механизмов работы мозга, его возможностей и сверхвозможностей, механизмов защиты и пределов, а также понимания двуединства этих механизмов.

Итак, каковы же эти двуединые механизмы мозга, два лица Януса, о чем здесь идет речь? Сверхвозможности и болезнь, защита, как разумный запрет, и болезнь и многое, многое другое.

В идеальном варианте пример сверхвозможностей - это долго живущие гении, умеющие принимать правильные решения по минимуму введенной в сознание информации и не сгорающие из-за наличия у них адекватной собственной защиты. Но как часто гений как будто бы "пожирает" себя, как будто бы "ищет" конца. Что это? Недостаток собственной защиты мозга как "внутри" обеспечения одной функции, так и во взаимодействии различных функций? А может быть, ее, эту защиту, можно формировать, усиливать - особенно с детства, распознав в способном ребенке задатки интеллектуальных сверхвозможностей?

В течение многих десятилетий и даже веков обучение практически важным знаниям шло при воспитании (закреплении в памяти моральных ценностей) и тренировке памяти. Загадка памяти до сих пор не решена, несмотря на Нобелевские премии в области медицины. А значение раннего формирования "морального" базиса памяти (хотя так это и не называется) для общества было очень велико, у подавляющего большинства сначала детей, а затем взрослых заповеди превращались в мозгу в затверженную матрицу - ограду, не позволяющую преступать их, практически определяющую поведение человека и больно наказывающую преступившего. Муки совести (если она сформировалась!), трагедия раскаяния - все это, активированное через детекторы ошибок, ожившее в мозгу преступившего, вместе со "страшными карами", обещанными уже в раннем детстве за преступление заповедей, в обществе в целом работали сильнее судебных взысканий. В реальной сегодняшней жизни многое, в том числе "страшные кары", муки совести и т. д., мягко говоря, трансформировалось, да и в прошлом останавливало далеко не всех. Пренебрегая запретами матрицы памяти, заложенными в прошлых поколениях и не закладываемыми сейчас, человек шагает к свободе и духа, и криминала.

В случае, о котором говорилось выше, память работала прежде всего как механизм запрета или, если хотите, как механизм "локального невроза". Но если о матрице памяти в мозге ничего не знали, да так ее и не называли, то к самой памяти как к главному механизму, позволяющему нам выживать в здоровье и болезни, в старом варианте обучения все же относились куда более бережно, чем сейчас.

Память уже с раннего детства формирует матрицы, где далее работают автоматизмы. Тем самым она освобождает наш мозг для переработки и использования огромного информационного потока современного мира, поддерживая устойчивое состояние здоровья. Но память сама нуждается в помощи, и особенно важно заранее помочь ее наиболее хрупкому механизму - считыванию. И раньше это, по-видимому, осуществлялось при большом объеме заучивания наизусть и особенно - трудно заучиваемой прозы мертвых языков. Память, "задвинув" и "задвигая" в автоматический режим все стереотипное, все снова и снова освобождает, открывает нам огромные возможности мозга. Надежность этих огромных возможностей определяется многими факторами, и важнейшие из них - ежедневная постоянная тренировка мозга любым и каждым фактором новизны (ориентировочный рефлекс!), многозвеньевой характер мозговых систем, наличие у этих систем при обеспечении нестереотипной деятельности не только жестких, то есть постоянных звеньев, но и звеньев гибких (переменных) и многое другое. В процессе создания условий для реализации возможностей и сверхвозможностей мозга те же механизмы - и прежде всего базисный механизм - память - выстраивают частокол защиты и, в частности, защиты человека от самого себя, биологического в нем, его негативных устремлений, а также от различных экстренных жизненных ситуаций.

Это - ограничительная роль матрицы памяти в поведении ("не убий"...). Это - и ее избирательный механизм ограничений, механизм выявления ошибок.

Что это за механизм защиты от ошибок, ограничения, запрета - детектор ошибок? Мы не знаем, дарит ли природа этот механизм человеку с рождения. Но скорее всего - нет. Мозг человека развивается, обрабатывая поток (приток!) информации, адаптируясь к среде методом проб и ошибок. При этом в обучающемся мозге наряду с зонами, обеспечивающими деятельность за счет активации, формируются зоны, реагирующие избирательно или преимущественно на отклонение от выгодной, "правильной в данных условиях" реакции на ошибку. Эти зоны, судя по субъективной реакции (тип беспокойства), связаны с входящими в сознание атрибутами эмоциональной активации. На человеческом языке - хотя детекторы ошибок, по-видимому, не только человеческий механизм - это звучит так: "что-то... где-то... неправильно, что-то... где-то - не так...".

До сих пор мы говорили (в том числе и о важнейшем открытии В. М. Смирнова) о возможностях и физиологическом базисе сверхвозможностей. А как в обычных условиях вызвать сверхвозможности и всегда ли это возможно и, что очень важно, - допустимо?

Сейчас на вопрос "всегда ли" ответа нет. Однако можно вызывать сверхвозможности гораздо чаще, чем это случается в повседневности.

Уже говорилось о том, что мозг гения способен статистически правильно решать задачи по минимуму введенной в сознание информации. Это - как бы идеальное сочетание интуитивного и логического склада ума.

Проявление мозга гения мы видим по решаемым им сверхзадачам - будь то "Сикстинская мадонна", "Евгений Онегин" или открытие гетеропереходов. Легкость принятия решений происходит с помощью оптимальных активационных механизмов главным образом, по-видимому, эмоционального толка. Они же ответственны за радость творчества, особенно если процесс сочетается с оптимальной собственной защитой мозга... А эта оптимальная защита складывается прежде всего из баланса мозговых перестроек при эмоциях (выражаясь физиологически - в пространственной разнонаправленности развития в мозге сверхмедленных физиологических процессов разного знака) и оптимальной медленноволновой ночной "чистки" мозга (надо "не выбросить с водой ребенка" и не оставить слишком много "мусора")...

И все же, хотя память есть базисный механизм обеспечения возможностей и сверхвозможностей, ни талант, ни тем более гениальность только к ней не сводятся. Вспомните хотя бы книгу отечественного ученого-психолога А. Р. Лурии "Большая память маленького человека"...

Сверхвозможности у "обычных" людей в отличие от гениев проявляются - если проявляются - при необходимости решения сверхзадач. При этом мозг оказывается в состоянии, в интересах оптимизации своей работы, использовать и условно-патологические механизмы, в частности - гиперактивации, естествен но, при достаточной защите, не дающей превратиться могущественному помощнику в эпилептический разряд. Сверхзадачу может поставить жизнь, а вот решаться она может и самостоятельно, и с помощью учителей, и есть в этой жизни решения, когда за результат можно заплатить и высокую цену. Пожалуйста, не путайте с печально знаменитым "цель оправдывает средства".

Как известно из истории религии, Иисус Христос дал зрение слепому верующему, предположительно, прикоснувшись к нему. До самого последнего времени в попытках не объяснить - куда там, - а хотя бы понять возможность этой возможности приходилось привлекать понятие так называемой психической слепоты - редкого истерического состояния, когда "все в порядке, а человек не видит", но может прозреть при сильной эмоциональной встряске.

Но вот сейчас, уже совсем под конец жизни, сижу вместе с Ларисой за большим "заседательским" столом. На мне - подаренное сыном ярко-красное шерстяное мохеровое пончо. "Лариса, какого цвета моя одежда?" - "Красная, - спокойно отвечает Лариса и на мое ошеломленное молчание начинает сомневаться, - а может быть, синяя?" - Под пончо у меня темно-синее платье. - "Да, - говорит далее Лариса, - я еще не всегда могу четко определить цвет и форму, надо еще потренироваться". Позади несколько месяцев очень напряженного труда Ларисы и ее учителей - Вячеслава Михайловича Бронникова, его сотрудницы врача Любови Юрьевны и время от времени - красавицы-дочери Бронникова 22-летней Наташи. Она тоже это умеет... Все они учили Ларису видеть. Я присутствовала почти на каждом сеансе обучения видению абсолютно слепой Ларисы, лишившейся глаз в восьмилетнем возрасте - а сейчас ей 26! Слепая девочка - девушка адаптировалась к жизни и, конечно, прежде всего благодаря своему немыслимо заботливому отцу. И потому, что она, наверное, очень старалась, ведь злая судьба, казалось, не оставила ей выбора.

Когда ей рассказали о возможности видеть после специального обучения по методике В. М. Бронникова, ни она, ни мы не представляли себе трудность, трудоемкость учения как плату за желаемый результат.

Какая хорошенькая сейчас Лариса! Как распрямилась, повеселела, как она верит в новое для нее будущее.. Даже страшно! Ведь она еще не дошла до того удивительного умения видеть без помощи глаз, которое нам демонстрируют более "старые" ученики Бронникова. Но она уже очень многому научилась, и об этом нужен специальный рассказ.

Рассказам о том, что уже существует на самом деле, люди обычно не верят. Журналисты снимают фильмы, показывают, рассказывают. Кажется (а может быть, это так и есть на самом деле), ничего не скрывается. И все равно - подавляющее большинство осторожничает: "Не знаю, в чем, но в чем-то здесь фокус" или "Они подглядывают сквозь повязку" - черную глухую повязку на глазах.

А я после удивительного фильма о возможностях методики Бронникова думала не столько о науке, научном чуде, сколько о Ларисе - Ларисе как несчастной, трагически обокраденной девочке, Ларисе, как о человеке, которому в великой ее беде и подглядывать-то нечем - глаз нет совсем.

Лариса - что называется, трудный случай для обучения. То, что лишило ее зрения, - из арсенала самых страшных "страшилок". Отсюда меняющийся у нее психологический настрой. Вместе с новыми возможностями, наверное, в ее мозге оживает и страшная картина преступления, новое осознание его трагических последствий, долгие годы проб и ошибок в приспособлении к изменившемуся миру. Но в девочке за эти долгие годы не умерла мечта. "Я всегда верила, что буду видеть", - шепчет Лариса. Ее, Ларису, их, "мальчиков Бронникова" (сын Бронникова, больные на разных стадиях обучения), мы обследовали с помощью так называемых объективных методов исследования.

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ), биотоки мозга Ларисы резко отличаются от привычной картины ЭЭГ здорового взрослого человека. Частый ритм, в норме обычно едва просматриваемый (так называемый бета-ритм), присутствует у девушки во всех отведениях, во всех точках мозга. Это, как традиционно считается, отражает преобладание возбудительных процессов. Ну еще бы, жизнь Ларисы трудна, требует напряжения. А вот альфа-ритма, более медленного ритма здоровых людей, связанного со зрительным каналом, у Ларисы поначалу было очень немного. Но ЭЭГ Ларисы в целом - не на слабые нервы специалиста. Если бы не знать, чья это ЭЭГ, можно было бы думать о серьезной болезни мозга - эпилепсии. В энцефалограмме Ларисы полно так называемой эпилептиформной активности. Однако то, что мы здесь видим, лишний раз подчеркивает часто забываемое (золотое!) правило клинической физиологии: "ЭЭГ-заключение - это одно, а медицинский диагноз, диагноз болезни ставится обязательно при ее клинических проявлениях". Ну, конечно, плюс ЭЭГ для уточнения формы болезни. Эпилептиформная активность, особенно типа острых волн и групп острых волн, - тоже ритм возбуждения. Обычно - в больном мозге. В ЭЭГ Ларисы много этих волн, а изредка виден почти "местный припадок", не распространяющийся даже на соседние области мозга, ЭЭГ-"эквивалент" припадка.

Мозг Ларисы активирован. И, по-видимому, в дополнение к тем, о которых мы знаем, надо искать и открывать новые механизмы, прочно защищавшие мозг Ларисы в течение многих лет от распространения патологического возбуждения, которое одно и является главной причиной развития болезни - эпилепсии. (При обязательной недостаточности защитных механизмов или в результате этой недостаточности, конечно.)

Объективное исследование биопотенциалов мозга может оцениваться различно. Можно написать: доминирование бета-ритма и единичных и групповых острых волн. Не страшно? Да, и вдобавок - правда. Можно по-другому: распространенная и локальная эпилептиформная активность. Страшно? Да, и вдобавок - уводит куда-то от правды о мозге Ларисы. Отсутствие каких-либо проявлений эпилепсии в медицинской биографии Ларисы не дает оснований для и вообще-то неправомерного диагноза заболевания. В том числе и по тому множеству ЭЭГ, которые были зарегистрированы у Ларисы в процессе обучения видению по методике Бронникова. Я полагаю, что в данном случае правомерно говорить об использовании мозгом Ларисы в условиях ее жизненной сверхзадачи не только обычных возбудительных процессов, но и гипервозбуждения. В ЭЭГ это отражается уже описанным сочетанием распространенной бета-активности и единичных и групповых острых (условно-эпилептиформных) волн. Связь того, что наблюдалось в ЭЭГ, с реальным состоянием Ларисы прослеживалась очень наглядно: ЭЭГ была четко динамичной, причем динамика ее была зависимой и от исходного фона ЭЭГ, и от сеансов обучения.

У нас в запасе методов исследования были еще сверхмедленные процессы, их различные соотношения и так называемые вызванные потенциалы. Анализ сверхмедленных потенциалов также подчеркнул высокую динамичность и глубину, интенсивность физиологических перестроек в мозге Ларисы.

Широко распространенный прием вызванных потенциалов дает обычно достаточно надежные сведения о мозговых входах сигналов, поступающих по каналам органов чувств. Сейчас, по-видимому, уже можно исследовать реакцию на некоторые световые сигналы у Ларисы - в ЭЭГ реакция на яркий свет уже появилась, однако несколько месяцев назад нам казалось более целесообразным (надежным) получить такого рода сведения у человека с хорошим естественным зрением и полностью обученного альтернативному (прямому) видению.

Наиболее "продвинутому" ученику и сыну учителя В. М. Бронникова - Володе Бронникову предъявлялись зрительные (на мониторе - животные, мебель) изображения при открытых глазах и глазах, закрытых глухой массивной черной повязкой. Количество предъявлений этих сигналов было достаточным для статистически достоверного выявления местных вызванных ответов (вызванный потенциал). Вызванная реакция на зрительные сигналы, предъявляемые при открытых глазах, показала достаточно тривиальные результаты: вызванный ответ регистрировался в задних отделах полушарий. Первые попытки регистрации вызванных потенциалов на аналогичные (те же) зрительные сигналы с плотно закрытыми глазами не удались - анализу мешало огромное количество артефактов, наблюдаемых обычно при дрожании век или движении глазных яблок. Для устранения этих артефактов на глаза Володи была наложена дополнительная, но уже плотно прилегающая к векам повязка. (Это - из практики клинической физиологии.) Исчезли артефакты. Но исчезло (на время) и альтернативное зрение, зрение без участия глаз! Володя через пару дней вновь восстановил альтернативное видение, давая правильные словесные ответы при двойном закрытии глаз. Его ЭЭГ менялась и в первом, и в этом случае. Однако при буквальном "замуровывании" глаз Володи нашей дополнительной повязкой зрительные вызванные потенциалы не регистрировались. А Володя продолжал давать правильные ответы на сигналы, правильно опознавал предъявляемые предметы! По ЭЭГ создавалось впечатление, что сигнал поступает в мозг непосредственно, меняя общее его состояние. Но вот вхождение сигнала в мозг - вызванные потенциалы - после восстановления альтернативного видения перестало регистрироваться. Можно было бы себе представить... - как всегда, объяснение можно подыскать. Но вот что резко сузило возможности "просто" объяснить исчезновение вызванных потенциалов при закрытых глазах.

Дело в том, что после освоения Володей альтернативного видения, скажем так, в осложненных условиях - обычная повязка плюс слабое давление на глазные яблоки - вызванные потенциалы перестали регистрироваться и при исследовании с открытыми глазами. По данным объективных методов, которым мы привыкли доверять больше субъективных, Володя Бронников как бы также использовал альтернативное видение в условиях, когда можно было использовать обычное... Это утверждение - серьезное. Оно нуждается в проверках и перепроверках. Кроме Володи есть и другие, уже хорошо обученные альтернативному видению. Наконец, уже созревает для таких исследований Лариса. Но если этот феномен подтвердится, придется думать об альтернативной (какие каналы?) передаче зрительной информации или о прямом поступлении информации в мозг человека, минуя органы чувств. Возможно ли это? Мозг отгорожен от внешнего мира несколькими оболочками, он прилично защищен от механических повреждений. Однако через все эти оболочки мы регистрируем то, что происходит в мозге, причем потери в амплитуде сигнала при прохождении через эти оболочки удивительно невелики - по отношению к прямой регистрации с мозга сигнал уменьшается по амплитуде не более чем в два-три раза (если уменьшается вообще!).

Так о чем же здесь идет речь, к чему нас подводят наблюдавшиеся факты?

Физик С. Давитая предложил оценивать формирование альтернативного зрения как феномен прямого видения . Речь, таким образом, идет о возможности непосредственного поступления информации в мозг, минуя органы чувств.

Возможность прямой активации клеток мозга факторами внешней среды и, в частности, электромагнитными волнами в процессе лечебной электромагнитной стимуляции легко доказывается развивающимся эффектом. Можно, по-видимому, допустить, что в условиях сверхзадачи - формирования альтернативного зрения - результат достигается действительно за счет прямого видения, прямой активации клеток мозга факторами внешней среды. Однако сейчас это - не более чем хрупкая гипотеза. А может быть, сами электрические волны мозга умеют "обыскивать" внешний мир? Типа "радиолокаций"? А может быть, всему этому есть другое объяснение? Надо думать! И изучать!

Какого рода защитный механизм должен играть ведущую роль в возможностях мозга Ларисы использовать и нормальные и условно-патологические виды активности? Много лет назад, прицельно исследуя эпилептический мозг, я пришла к выводу, что не только локальная медленная активность, отражая изменения в мозговой ткани, обладает одновременно и защитной функцией (как показал известный английский физиолог Грей Уолтер в 1953 году). Функция подавления эпилептогенеза присуща физио-логическим процессам, проявляющимся высоковольтной медленной активностью пароксизмального типа. Предположение было проверено: на область эпилептогенеза был подан местно синусоидальный ток, модулирующий эти медленные волны, - он четко подавил эпилептиформную активность!

При эпилепсии мы видим эту защиту уже недостаточно активной, ее "перестает хватать" для подавления эпилептогенеза. И далее, усиливаясь, эта наша наиболее важная физиологическая защита становится сама явлением патологическим, выключая сознание на все более длинный срок. Всячески оберегая Ларису от необязательной перегрузки, мы не проводили еще у нее запись ЭЭГ сна. Это главным образом интересно нам, хотя и не опасно для Ларисы - и даже может быть небесполезно. По ЭЭГ Ларисы и по аналогии с тем огромным международным опытом исследования эпилептиформной активности и эпилепсии, Лариса работает на формирование зрения (прямого видения) за счет разных механизмов активации, балансируемых собственной физиологической защитой. Однако неправильно было бы полностью пренебрегать тем, что в ЭЭГ Ларисы много одиночной и групповой острой, в том числе высоковольтной, активности - она здесь как бы "на грани" физиологического; и тем, что в ее ЭЭГ, записанной в бодрствующем состоянии, эпизодически обнаруживается высоковольтная пароксизмальная медленная активность - двуединый механизм мозга, его надежная защита, тоже уже "на грани" превращения в проявление патологическое. Напоминаю здесь тем, кто не знаком с этим направлением наших работ: появление в бодрствующем состоянии внезапных высоковольтных медленных волн в ЭЭГ отражает переход физиологического процесса защиты в явление патологическое! В данном конкретном случае, однако, по-видимому, все еще выполняющего свою важнейшую физиологическую роль, поскольку отсутствуют клинические проявления эпилепсии.

Умение владеть собой расценивается прежде всего как проявление адаптации. Физиологически реализация эмоций "малой кровью" (без распространения патологического возбуждения) осуществляется при сбалансированности сверхмедленных процессов - тех, которые в мозге связаны с развитием эмоций, и тех, которые в том же мозге ограничивают их распространение (сверхмедленные физиологические процессы другого знака). Эта форма защиты, как и описанная выше, также может иметь свое патологическое лицо - усиливаясь, защита препятствует развитию эмоций, вплоть до появления состояний, определяемых как эмоциональная тупость. Является ли защита, рассмотренная по ЭЭГ, не только защитой, но и запретом? В известной мере и до известной степени - да. И прежде всего в отношении патологии или условной патологии, в данном случае - условно-эпилептогенной активности. Уже и здесь можно, правда, с некоторой натяжкой говорить о двуединстве физиологической защиты. Защита "от" и запрет "на" развитие эмоции гораздо определеннее во втором защитном механизме.

По мере продвижения от физиологического процесса к патологическому его запретительная функция выступает все ярче.

У обоих приведенных здесь механизмов защиты, в отличие от того, который формируется памятью, есть физиологические корреляты, что делает их как бы "ручными" для изучения. Сведения о них приведены здесь по поводу разговора о Ларисе, но не все является результатом прямых исследований, "запретительная" роль детектора ошибок проявляется не в его физиологических коррелятах, хотя они имеются. Запретительные свойства детектора ошибок проявляются в субъективном, эмоциональном, а далее - нередко в поведенческом и двигательном компонентах. Однако потенциальное двуединство феномена детекции ошибок также существует. Детектор ошибок является в норме нашей защитой, но при гиперфункции вызывает патологические проявления типа невроза, навязчивых состояний; от страха, оберегающего нас от нередко очень чувствительных последствий наших ошибок, до невроза, когда детектор не "предлагает" (напоминает, намекает!), но требует, доминирует и в крайней форме выводит человека из социальной жизни.

В отличие от сказанного выше, все известное о памяти - самом главном, базисном механизме, определяющем устойчивое состояние и здоровья, и болезни, в значительной мере поддерживающем поведение большинства членов общества в рамках моральных ценностей, морального "кодекса законов", - оказывается пока результатом анализа лишь проявлений активности человека. Как я писала вначале, мы - пока, по крайней мере, - видим лишь результаты невидимой работы памяти; прямые физиологические корреляты этого важнейшего механизма работы мозга неизвестны.

Механизмы работы мозга должны и далее интенсивно изучаться. На мой взгляд, известным на сегодня физиологических закономерностям, в том числе и приведенным здесь, уже должно быть найдено место в преподавании человековедения или, проще, предмета: "познай самого себя".

Фото из открытых источников

Если ученым удастся «разгадать мозг», поможет ли это лечить все болезни, управлять чувствами, контролировать воспоминания и генерировать идеи как компьютер?

Нейробиолог Эд Бойден рассказал какие перспективы открывает исследование мозга, чего сможет добиться человек, если научится управлять нейронами, и почему неудавшимся проектам надо давать второй или даже третий шанс. «Теории и практики» публикуют перевод интервью.

«Постоянно генерируй новые идеи. Не читай, не вдумываясь. Комментируй, формулируй, размышляй и обобщай, даже если читаешь предисловие. Так ты всегда будешь стремиться к пониманию сути вещей, что и нужно для творчества».

Эд Бойден когда-то написал короткое эссе-инструкцию «Как думать», и приведенный выше абзац стал его правилом № 1. Тогда ему было 28 лет, он запускал собственную исследовательскую группу по нейробиологии в Массачусетском технологическом институте и уже обнародовал некоторые свои изыскания, которые принесли ему престижную премию Brain Prize за помощь в достижении «возможно, самого важного технического прорыва за последние 40 лет», как сказал председатель жюри. Это было почти десять лет назад. Его система генерации идей, кажется, оправдала ожидания. В прошлом году Бойден получил награду в три миллиона долларов на премии Breakthrough Prize, кроме того, он с коллегами открыл новый метод наблюдения за практически невообразимо крошечной электросхемой в головном мозге. Это позволило получить одни из самых точных изображений мозга.

Вы часто говорите, что ваша цель - «разгадать мозг». Что вы имеете в виду?

Я думаю, значение этой фразы будет меняться по мере получения новых знаний, но сейчас «разгадать мозг» для меня значит, что, во-первых, мы можем смоделировать (скорее всего, с помощью компьютера) процессы, которые будут генерировать нечто вроде мыслей и чувств, и во-вторых, что мы можем понять, как лечить нарушения мозговой деятельности, например болезнь Альцгеймера или эпилепсию. Это две цели, которые заставляют меня двигаться вперед. Одна фокусируется на понимании человеческой природы, другая - более медицинская.

Вы можете мне возразить, заметив, что есть и третий вопрос: что такое сознание? Почему у нас есть воспоминания, а у бутылок, ручек и столов, насколько нам известно, их нет? Боюсь, что пока у нас нет точного определения сознания, поэтому к этому вопросу сложно подступиться. У нас нет «замерителя сознания», который бы указывал, насколько что-либо сознательно. Думаю, когда-нибудь мы и до этого доберемся, но в среднесрочной перспективе я бы хотел сосредоточиться на первых двух вопросах.

«Почему мы так много знаем о мире? Довольно странно, что мы можем понять закон всемирного тяготения или квантовую механику»

Когда в 2016 году вы выиграли премию Breakthrough Prize, вы говорили о текущих попытках исследования мозга: «Если у нас все получится, то мы сможем ответить на такие вопросы, как «Кто я? Что есть моя личность? Что мне надо делать? Почему я здесь?». Как исследование поможет нам ответить на вопрос «Кто я?»

Я приведу пример. Когда в 2008 году наступил экономический кризис, я разговаривал со многими на тему того, почему люди поступают так, как поступают. Почему многие наши решения - не лучшие решения, которые мы могли бы принять? Конечно, существует целая область науки - поведенческая экономика, которая пытается объяснить наши поступки на психологическом и когнитивном уровне. Например, если вы зададите человеку много вопросов, а потом он будет проходить мимо вазы с конфетами, то он, вероятно, возьмет несколько, потому что утомлен ответами и не может устоять.

Поведенческая экономика может объяснить некоторые вещи, но не может объяснить процессы, которые лежат в основе принятия решений, и в еще меньшей степени - кое-какие подсознательные моменты, которые мы вообще никак не контролируем. Заметьте, когда мы что-то осознаем, это часто результат бессознательных процессов, случившихся прямо перед этим. Так что если бы мы понимали, каким образом клетки мозга организованы в схему (практически компьютерную схему, если хотите), и видели, как информация протекает по этим сетям и изменяется, у нас было бы гораздо более четкое представление о том, почему наш мозг принимает определенные решения. Если мы разберемся в этом, может быть, мы сможем преодолеть некоторые ограничения и по меньшей мере понять, почему мы делаем то, что делаем.

Можете вообразить, что в очень отдаленном будущем (вероятно, на это уйдет много десятилетий) мы сможем задавать действительно сложные вопросы о том, почему мы относимся к определенным вещам так или иначе или почему мы думаем о себе определенным образом, - вопросы, которые находятся в поле зрения психологии, философии, но на которые так сложно получить ответ с помощью законов физики.

Как исследование мозга поможет ответить на вопрос «Почему я здесь?»

Одной из причин, по которой я переключился с физики на изучение мозга, стал вопрос «Почему мы так много знаем о мире?». Довольно странно, что мы можем понять закон всемирного тяготения или что мы понимаем квантовую механику - по крайней мере, до такой степени, чтобы делать компьютеры. Удивительно, что мир в некотором роде понятен.

И я задался вопросом: если наш мозг понимает какую-то часть устройства Вселенной, но не понимает всего остального, и все понятное ему доступно благодаря законам физики, на которых также базируется и работа нашего мозга, то получается нечто вроде замкнутого круга, так? И я пытаюсь разобраться: как его разорвать? Как сделать Вселенную понятной? Предположим, кое-чего о Вселенной мы не понимаем, но если мы знаем, как работает человеческий разум и каких мыслительных возможностей нам не хватает, может быть, мы можем создать более развитый искусственный интеллект, который поможет усилить нашу способность думать.

Эту концепцию я временами называю «мозговой сопроцессор» - нечто, работающее с мозгом и расширяющее наше понимание.

У нас по-прежнему много вопросов к Вселенной, так? Эйнштейн пытался найти связь между квантовой механикой и гравитацией, но так и не преуспел в этом вопросе, и до сегодняшнего дня до конца не понятно, как решить эту дилемму. Возможно, чтобы понять некоторые вещи, нам нужно увеличить свои интеллектуальные способности. Что будет, если мы их расширим? Конечно, нет никаких гарантий. Но, может быть, мы узнаем больше о происхождении Вселенной, о том, какие силы влияли на нее в начале существования и какие влияют сейчас.

Последний вопрос на эту тему. Как исследования мозга помогут ответить на вопрос «Что есть моя личность?»

Прямо сейчас мы пытаемся составить карту структуры мозга. В нем довольно сложно что-то разглядеть. Сам мозг достаточно большой - человеческий весит несколько фунтов, - но соединения между нейронами, известные как синапсы, совсем крошечные. Тут речь идет о наноразмерах. Поэтому, если вы хотите увидеть, как клетки мозга соединены в сеть, вам нужно рассматривать именно синапсы. Каким образом это сделать? Мы разработали специальную методику. Берем участок мозговой ткани и вводим в нее химикат, точнее полимер, который в некотором роде очень похож на вещество в детских подгузниках. Это полимер, который разбухает при добавлении жидкости.

Если мы разместим его внутри мозга и добавим воды, то у нас появится возможность отодвигать друг от друга молекулы, из которых состоит мозг, и тогда мы сможем рассмотреть крошечные соединения между клетками. Итак, мы рассуждаем: если взять очень маленький мозг, например рыбы или червя, сможем ли мы изучить его целиком? Сможем ли изобразить целую нервную систему с точностью до отдельных перемычек? Сейчас это на уровне идеи, для реализации пока нет нужных технологий, но если бы нам удалось усовершенствовать техническую часть, можно было бы составить достаточно детальную карту соединений в мозге, по которой реально воспроизвести его работу с помощью компьютера. И будет ли эта копия функционировать так же, как мозг организма, который стал первоисточником?

Представьте, что у нас был червь с 302 нейронами и мы отметили примерно 6 тысяч связей между ними, а также молекулы в местах соединения. Можно ли смоделировать действия этого червяка? Потом, возможно, удастся проделать то же с рыбой, потом - с мышью, а потом и с человеческим мозгом - каждый из этих мозгов примерно в тысячу раз больше предыдущего. Если бы получилось составить карту человеческого мозга, сразу бы возник вопрос: если бы вы воспроизвели его деятельность на компьютере, это все еще были бы вы? Как уже отмечалось раньше, у нас нет точного или хотя бы рабочего определения сознания, поэтому пока мы не можем судить об этом качестве, просто глядя на что-либо, мы не можем пока дать ответ, я бы сказал. Но это поднимает интересный вопрос природы личности.

«Если бы мы понимали, каким образом клетки мозга организованы в схему, и видели, как информация протекает по этим сетям, может быть, мы смогли бы понять, почему мы делаем то, что делаем»

Около десятилетия назад вы написали эссе «Как думать». С тех пор появились ли у вас какие-нибудь поправки или дополнения к тем правилам?

Я написал это эссе довольно быстро, когда мы только запускали исследовательскую группу в Массачусетском технологическом институте и большую часть времени я проводил в пустой комнате, ожидая прибытия оборудования. С тех пор благодаря опыту я узнал, как эффективнее всего следовать этим правилам. 
Например, правило № 3 гласит: «Работай в обратном направлении, отталкиваясь от своей цели».

С того момента я понял, что если ты работаешь, отталкиваясь от проблемы, которую нужно решить, и встречаешь людей, у которых есть какие-то навыки и которые исходят из своих возможностей, то работать вместе вам будет очень просто, потому что все стороны в этом заинтересованы. Обладатели навыков хотят иметь большее влияние и решать проблемы, а люди, которые ставят цели, хотят получить новые инструменты для решения этих проблем. Поэтому правило № 3 «Работай в обратном направлении, отталкиваясь от своей цели» естественно ведет к правилу № 6 - «Сотрудничай». Также я научился анализировать природу проблем. В этом году я прочитал небольшую лекцию на Всемирном экономическом форуме в Давосе. Она называлась «Готовим революции», в ней рассказывалось о том, как научиться глубже вникать в проблемы и делать возможным их решение. Это было нечто вроде «Как думать 2.0», но в форме видео.

Какие книги сильнее всего повлияли на ваше интеллектуальное развитие?

Одна из них - это «Время, любовь, память» Джонатана Вайнера. Она рассказывает о тех временах, когда люди начали связывать гены с оcобенностями поведения. Автор начинает с зари эпохи генетики - когда люди установили, что рентгеновские лучи изменяют гены - и заканчивает современностью, когда ученые выясняют, какие гены отвечают, например, за наше чувство времени или способность запоминать. Мне нравится эта книга, потому что она показывает науку в движении - не как учебник, «перед вами факты с седьмого по сорок восьмой, запомните их», - она показывает страдающих от неопределенности людей, которые преодолевают всевозможные трудности, и это очень увлекательно. Раньше я перечитывал ее каждый год, она сильно на меня повлияла.

Вторая книга называется «Размышляя о науке». Она рассказывает о Максе Дельбрюке, физике, который тоже сменил свое поле деятельности на биологию. Он внес большой вклад в открытие структуры генов и содействовал началу новой эпохи молекулярной биологии. В книге много рассказывается о его взглядах, о том, как он раздумывал над своим переходом от физики к биологии. Эта книга также сильно повлияла на мою жизнь, потому что я часто размышляю о том, как исследовать сложные системы вроде мозга, как разобраться в реальном положении дел, как избавиться от приблизительности и не останавливаться на полпути.

Вы упоминали, что постоянно делаете заметки. Что это за система?

Когда я с кем-нибудь разговариваю, то кладу на стол бумагу и делаю конспект беседы. В конце я фотографирую записи на телефон и отдаю своему собеседнику листок. Ежемесячно я просматриваю все эти конспекты и маркирую их с помощью ключевых слов. На это есть две причины. Во-первых, так как я повторно переварил разговор, это помогает мне его запомнить. Во-вторых, поскольку я подобрал ключевые слова, его легко найти. К настоящему моменту я сделал уже десятки тысяч таких конспектов.

Ваша работа предполагает, что вы много времени тратите на размышления. Как добиться максимального результата?

Есть три пункта, от прагматичного до абстрактного. Уже долгое время я очень рано встаю. Стараюсь подниматься в 4–5 часов утра, намного раньше, чем другие сотрудники лаборатории. Благодаря этому у меня есть несколько часов тишины, чтобы подумать и ни на что не отвлекаться. Мне кажется, это важно. Во-вторых, многие хорошие идеи на самом деле плохие, потому что раз они сразу звучат так хорошо, то о них уже все подумали и стремятся воплотить в жизнь. Поэтому я часто думаю о вещах, которые на первый взгляд кажутся плохими идеями, но вдруг, если посмотреть на них с нужного ракурса, они окажутся хорошими? Я трачу очень много времени на то, чтобы подходить к идеям с разных сторон.

Десятилетия назад астроном Фриц Цвикки создал множество теорий, которые сегодня являются одними из самых животрепещущих в астрофизике. Актуальнейшие из актуальных идей, вроде темной материи, он выдвинул в 1930-х. Каким образом Цвикки это сделал? Он просто рассматривал все возможные варианты. Цвикки называл свой метод «морфологическим анализом», но мне кажется, что такое и не выговорить, поэтому я называю его «мозаично-древовидной схемой».

И наконец - и этот пункт еще более абстрактный, - я верю в случайные открытия. Я трачу много времени на просмотр конспектов старых разговоров. Во многих из них речь идет об идеях, которые провалились, проекты не удались. Но знаете что? Это было пять лет назад, а сейчас компьютеры работают быстрее, появилась новая информация, мир изменился. Поэтому мы можем перезапустить проект. Многие из наших начинаний становятся вполне успешными только со второй или третьей попытки. Важная часть моей работы - это помнить неудачи и перезапускать неудавшиеся проекты, когда придет время.

Вы получили свои основные награды за разработки в оптогенетике. Почему она стала таким важным достижением?

Когда говоришь об оптогенетике, надо помнить, что «опто» значит «свет», а «генетика» - что мы используем гены, которые выполняют всю работу. Вы вводите ген, который по принципу действия напоминает маленькую солнечную батарею - по сути, это молекула, которая превращает свет в электричество. Поэтому если вы внедрите ее в нейрон и направите на нее свет, то сможете управлять деятельностью нейрона.

Почему это важно? За последние сто лет изучения неврологии многие люди пытались контролировать нейроны, используя все возможные технологии: фармакологию (медикаменты), электрические импульсы и так далее. Но ни одна из них не гарантирует точности. С оптогенетикой мы можем направлять свет на отдельную клетку или несколько клеток и «включать» либо «выключать» именно эти клетки. Так почему же это важно? Если вы можете активировать клетки, то вы можете разобраться, за что они отвечают. Возможно, за ощущение, или решение, или движение. «Выключая» их, вы понимаете, в чем их функция: может, вы «выключите» определенные клетки, и у человека пропадет какое-то воспоминание.

Оптогенетика сегодня используется для исследования мозга в лабораториях по всему миру. Какие наиболее многообещающие направления, связанные с ней, вы выделяете?

Некоторые исследователи проводят довольно вызывающие с философской точки зрения эксперименты. Например, группа ученых в Калифорнийском технологическом институте обнаружила небольшое объединение клеток глубоко-глубоко в недрах мозга. Если вы активируете их с помощью света, например, у мышей (многие работают именно с ними), то животные станут агрессивными, даже жестокими. Они будут атаковать любое существо или предмет в непосредственной близости, даже какие-то случайные вещи вроде перчатки. Это очень интересно, потому что теперь можно задаваться вопросами из серии «Что происходит, когда вы раздражаете эти клетки? Посылает ли это моторную команду мускулам? Другими словами, мышь движется, чтобы атаковать? Или дело в сенсорной команде?

То есть мышь боится и атакует в целях самозащиты?». Вы можете задавать действительно важные вопросы о значении эксперимента, когда участок мозга вызывает такую сложную реакцию, как агрессия или жестокость.

Есть целый ряд исследователей, которые работают над активацией или заглушением нервной деятельности в разных частях мозга для достижения медицинских целей. Например, группа ученых, которая показала на мышах, страдающих эпилепсией, что можно «выключать» судороги, воздействуя на определенные клетки. Есть другие группы, которые изучали мышей с болезнью Паркинсона и смогли избавить животных от симптомов этого заболевания.

Ученые много интересного открывают и в фундаментальных науках. Мой коллега по MIT Судзуми Тонегава и его группа исследователей сделали кое-что очень хитрое: они так «запрограммировали» мышей, что нейроны, которые отвечают за память, стали активироваться с помощью света. Они выяснили, что если реактивировать эти нейроны с помощью светового импульса, то мышь будет вести себя так, как будто заново переживает какое-то воспоминание. Таким образом, можно определить группы клеток, которые заставляют воспоминание всплыть в памяти. С тех пор исследователи проводят всевозможные эксперименты - например, они могут активировать счастливое воспоминание, и мышь почувствует себя лучше, даже если она больна. И список можно продолжать и продолжать.

«Многие из наших начинаний становятся вполне успешными только со второй или третьей попытки»

Есть ли у вас какие-то новые мысли по поводу того, как сделать жизнь лучше?

Я понял, что если я правда хочу, чтобы технологии работы с мозгом применялись по всему миру, то я должен этому содействовать как предприниматель, то есть основать бизнес и помочь этим изобретениям выйти за рамки академических кругов. Моя лаборатория и раньше сотрудничала с различными компаниями, но в этом году я сам участвую в запуске трех. Надеюсь, мы сможем разобраться, каким образом эти технологии могут помочь людям. Я понял, что не хочу просто публиковать научные работы; я хочу, чтобы эти технологии использовались в реальной жизни.

Одна из этих компаний занимается технологией расширения возможностей мозга, не так ли?

Именно. Мы основали небольшую компанию под названием Expansion Technologies, ее цель - рассказать миру об этих теориях расширения возможностей. Конечно, люди могут самостоятельно изучить наши публикации на эту тему, но если мы сможем нести свои идеи в массы, то многие научные и медицинские проблемы будет гораздо проще решить.

Сразу скажу, что все данные по исследованиям можно найти онлайн, мы открыто делимся всей информацией. Мы обучили, наверное, более сотни групп исследователей. При желании каждый может сам провести аналогичное микроскопическое изыскание. Но в отличие от оптогенетики, где всегда можно обратиться в какую-нибудь некоммерческую организацию, чтобы получить ДНК бесплатно или за деньги, эти исследования требуют наличия химикатов, поэтому компания, которая изготавливает наборы необходимых реактивов, доступных любому, экономит время.

Самая большая загадка для ученых - не безграничность космоса или образование Земли, а человеческий мозг. Его возможности превышают способности любого современного компьютера. Мышление, прогнозирование и планирование, эмоции и чувства, наконец, сознание — все эти присущие человеку процессы, так или иначе, протекают в пределах небольшого пространства черепной коробки. Работа человеческого мозга и ее изучение связаны гораздо сильнее, чем любые другие объекты и способы исследования. В данном случае они практически совпадают. Мозг человека изучается при помощи мозга человека. Возможность понять протекающие в голове процессы фактически зависит от способностей «мыслительной машины» познавать саму себя.

Структура

Сегодня довольно много известно о строении головного мозга. Он состоит из двух полушарий, напоминающих половинки грецкого ореха, покрытых тонкой серой оболочкой. Это кора больших полушарий. Каждая из половинок условно поделена на несколько долей. Самые древние в эволюционном плане отделы мозга, лимбическая система и ствол, находятся под мозолистым телом, соединяющим два полушария.

Человеческий мозг состоит из клеток нескольких разновидностей. Большая часть из них — это глиальные клетки. Они выполняют функцию соединения остальных элементов в единое целое, а также принимают участие в усилении и синхронизации электрической активности. Примерно десятая часть клеток мозга — это нейроны различных форм. Они передают и принимают электрические импульсы при помощи отростков: длинных аксонов, транслирующих информацию от тела нейрона дальше, и коротких дендритов, принимающих сигнал от других клеток. Соприкасающиеся аксоны и дендриты образуют синапсы, места передачи информации. Длинный отросток выделяет в полость синапса нейромедиатор, химическое вещество, влияющее на работу клетки, оно попадает на дендрит и приводит к торможению или возбуждению нейрона. Сигнал передается по всем связанным клеткам. В результате очень быстро возбуждается или тормозится работа большого числа нейронов.

Некоторые особенности развития

Человеческий мозг, как и любой другой орган тела, проходит определенные стадии своего формирования. Ребенок появляется на свет, так сказать, не в полной боевой готовности: процесс развития мозга на этом не завершается. Наиболее активные его отделы в этот период находятся в древних структурах, отвечающих за рефлексы и инстинкты. Кора функционирует хуже, поскольку состоит из большого числа незрелых нейронов. С возрастом человеческий головной мозг утрачивает часть из этих клеток, зато приобретает множество прочных и упорядоченных связей между оставшимися. Погибают «лишние» нейроны, не нашедшие себе места в образовавшихся структурах. На сколько работает человеческий мозг, по-видимому, зависит от качества связей, а не от количества клеток.

Распространенный миф

Понимание особенностей развития головного мозга помогает определить несоответствие реальности некоторых привычных представлений о работе этого органа. Бытует мнение, что человеческий мозг работает на процентов 90-95 меньше, чем может, то есть используется примерно его десятая часть, а остальная таинственно дремлет. Если перечитать вышеизложенное, становится понятно, что не использующиеся нейроны не могут долго существовать — они погибают. Скорее всего, подобная ошибка — результат бытовавших некоторое время назад представлений, что работают только те нейроны, которые передают импульс. Однако в единицу времени в подобном состоянии находится лишь некоторые клетки, связанные с необходимыми сейчас человеку действиями: движением, речью, мышлением. Спустя несколько минут или часов им на смену приходят другие, ранее «молчавшие».

Таким образом, в течение определенного времени в работе тела участвует весь мозг, сначала одними своими частями, затем другими. Одновременная активация всех нейронов, которая подразумевает столь желанную многими 100% работу мозга, может привести к своеобразному короткому замыканию: человек будет галлюцинировать, испытывать боль и все возможные ощущения, содрогаться всем телом.

Связи

Получается, нельзя говорить, что какая-то часть мозга не работает. Однако способности человеческого мозга используются, действительно, не полностью. Дело, правда, не в «спящих» нейронах, а в количестве и качестве связей между клетками. Любое повторяющееся действие, ощущение или мысль закрепляются на уровне нейронов. Чем больше повторений, тем прочнее связь. Соответственно, более полноценное использование мозга предполагает построение новых связей. На этом построено обучение. Детский мозг еще не имеет стойких связей, они формируются и закрепляются в процессе знакомства ребенка с миром. С возрастом внести изменения в сложившуюся структуру становится все сложнее, поэтому дети легче обучаются. Тем не менее, при желании развить способности человеческого мозга можно в любом возрасте.

Невероятно, но факт

Способность образовывать новые связи и переобучаться дает поразительные результаты. Известны случаи, когда она преодолевала все грани возможного. Человеческий мозг — структура нелинейная. Со всей определенностью в нем нельзя выделить зоны, которые выполняют одну конкретную функцию и никакую больше. Более того, при необходимости части головного мозга могут брать на себя «обязанности» травмированных зон.

Так произошло с Говардом Рокетом, в результате инсульта обреченным на инвалидное кресло. Он не пожелал сдаваться и с помощью ряда упражнений пытался разрабатывать парализованные руку и ногу. В результате каждодневного упорного труда через 12 лет он смог не только нормально ходить, но и танцевать. Его головной мозг очень медленно и постепенно перенастроился таким образом, чтобы непострадавшие его части смогли выполнять функции, необходимые для нормального движения.

Паранормальные способности

Пластичность головного мозга - не единственная его особенность, поражающая ученых. Нейробиологи не обходят своим вниманием и такие явления, как телепатия или ясновидение. В лабораториях ставятся эксперименты, призванные доказать или опровергнуть возможность таких способностей. Исследования американских и английских ученых дают интересные результаты, позволяющие предположить, что их существование - не миф. Однако окончательного решения нейробиологи пока не вынесли: для официальной науки по-прежнему есть определенные грани возможного, человеческий мозг через них переступить, как считается, не может.

Работа над собой

В детстве по мере отмирания не нашедших себе «места» нейронов исчезает способность помнить все и сразу. Так называемая эйдетическая память встречается у малышей достаточно часто, у взрослых — это крайне редкий феномен. Однако человеческий мозг представляет собой орган и, как любая другая часть тела, он поддается тренировке. А значит, можно и память улучшить, и интеллект подтянуть, и творческое мышление развить. Важно только помнить, что развитие человеческого мозга — дело не одного дня. Тренировки должны быть регулярными независимо от поставленных целей.

Непривычно

Новые связи образуются в тот момент, когда человек делает что-то не как обычно. Простейший пример: на работу можно добраться несколькими путями, но по привычке мы всегда выбираем один и тот же. Задача — выбирать каждый день новую дорогу. Это элементарное действие принесет плоды: мозг будет вынужден не только определять путь, но и регистрировать новые визуальные сигналы, идущие от неизвестных ранее улиц и домов.

В число подобных тренировок можно отнести и использование левой руки там, где привычна правая (и наоборот, для левшей). Писать, печатать, держать мышку так неудобно, зато, как показывают эксперименты, уже спустя месяц таких тренировок значительно усилится творческое мышление и фантазия.

Чтение

О пользе книг нам говорят с самого детства. И это не пустые слова: чтение способствует повышению активности мозга в противоположность просмотру телевизора. Книги помогают развиваться фантазии. Под стать им действуют кроссворды, ребусы, игры на логику, шахматы. Они стимулируют мышление, заставляют нас пользоваться теми возможностями головного мозга, которые обычно не востребованы.

Физические упражнения

На сколько работает человеческий мозг, на всю мощность или нет, зависит и от нагрузки на все тело. Доказано, что физические тренировки за счет обогащения крови кислородом положительно сказываются на активности мозга. Кроме того, удовольствие, которое получает тело в процессе регулярных упражнений, улучшает общее состояние и настроение.

Существует большое число способов повысить активность головного мозга. Среди них есть и специально разработанные, и крайне простые, к которым мы, сами того не зная, прибегаем каждый день. Главное — это последовательность и регулярность. Если сделать каждое упражнение по разу, существенного эффекта не последует. Ощущение дискомфорта, возникающее вначале - не повод бросать, а сигнал, что это упражнение заставляет мозг работать.

Головной мозг человека – это не просто самый малоизученный орган тела. В настоящее время он представляет собой сплошную загадку для науки.

В среднем около полутора килограммов нервной ткани находится в черепе каждого из живущих в мире homo sapiens, и кило четыреста из них составляют «вес» загадки!

Науке известно, из чего состоит мозг. Наука даже частично выяснила уже примерное расположение большинства активных зон, отвечающих за тот или иной процесс. Вернее, она знает, где в основном сосредоточены нервные отростки, которые регулируют отдельные компоненты – поведение человека, его движения, мышление и речь. А вот собрать эти разрозненные кусочки мозаики в единую понятную картину ученым все никак не удается.

Например, такой элементарный вопрос: как вообще простая фактическая информация, поступающая от органов чувств, может превращаться в сложнейшее образование – психику? Ничего из того, что мы знаем об устройстве нервных клеток, не способно объяснить, каким образом они не только передают сигнал в обоих направлениях, но и «усваивают» его смысл.

Физиология клетки, все эти дендриты, аксоны и прочие подробности не имеют никакого касательства к процессу осознания самого значения импульсов. Импульсов, которые через них проходят. Это же совершенно разные вещи!

Или, к примеру, механизмы компенсации. Те самые, которые мозг задействует при восстановлении своей работы после травм. Правое полушарие может почти полностью взять на себя функции еще и левого, если последнее серьезно повреждено или погибло полностью. И наоборот, левое способно компенсировать большинство функций правого. А каким образом такое происходит, совершенно непонятно – ведь сами органы тела, если они не были травмированы, сигналов к подобным действиям не подают. И потом, из способности мозга менять естественное назначение каких-то своих участков следует, что ни один из этих участков изначально не создан выполнять одну функцию. Логично или нет? Пусть в процессе нормальной работы один конкретный участок мозга и отвечает за некий единственный процесс. Пусть каждый отдел мозга на протяжении жизни человека отвечает вообще за один рефлекс или действие. Более того, пусть даже у большинства людей одни и те же области мозга отвечают за одни и те же функции остального тела…

Эти знания мало чем могут помочь, поскольку на свете есть люди, у которых за два-три года то же самое «научились» делать совсем другие части того же органа.

Разумеется, вопросы еще и расстройств работы головного мозга выглядят чащей дремучего леса в самую глухую полночь. И это тоже логично. На фоне таких масштабных пробелов в определении нормы работы этого органа нет никакой возможности разобраться, где начинается патология. Эпилепсия, шизофрения, неврозы…

Да и большинство расстройств психики – чем их считать и как предотвратить, если неизвестно, откуда психика взялась?

Так ли уж правы врачи, когда относят все виды галлюцинаций к каким-либо заболеваниям или действию химических веществ?

Откуда у эпилептиков берется эта «аура» – последние перед началом припадка видения или запахи, которые сам больной помнит и которые повторяются из раза в раз?

В большинстве случаев видения эпилептической ауры носят довольно мрачный характер – причем даже у пациентов, не склонных к пессимизму или меланхолии.

Редко у кого признаком близкого припадка является эйфория…

А касательно шизофрении мнения вообще расходятся принципиальнее уже просто некуда. Что по поводу этого заболевания сказал бы Зигмунд Фрейд, может догадаться каждый – и пусть догадывается в меру изощренности собственной фантазии.

А вот остальная, не слишком подверженная влиянию фрейдизма, часть научного мира, «подозревает» в шизофрении даже инфекционное заболевание. Любопытный ход научной мысли? А почему бы нет, если такую симптоматику в былые времена вызывало, например, сифилитическое поражение мозга?

Да, это венерическое заболевание стало известно гораздо раньше, чем появились антибиотики для его лечения. А запущенная стадия этой болезни может проходить и с галлюцинациями, и с маниями, и с припадками – в зависимости от того, какая область мозга затронута инфекцией. Сифилис и с проказой путали частенько, так что факт почти полного отсутствия последних его стадий в наше время – это просто прекрасная новость…

Таким образом, с головным мозгом человека ситуация в современной науке складывается парадоксальная.

С одной стороны, его нормальная или ненормальная работа способна сказаться на работе абсолютно любого органа тела куда заметнее, чем даже очень обширная инфекция или травма. С другой стороны, медицине практически ничего не известно ни о механизме самонастройки мозга, ни о принципах регулирования им деятельности органов. Ни о методах, которыми он определяет, что и как нужно регулировать.

А между тем вопросы накапливаются. И меняющиеся чуть ли не ежедневно условия жизни диктуют новые ее правила – то есть ставят перед «начинкой» человеческого черепа все новые задачи и обнаруживают, естественно, новые проблемы.

В свете таких реалий хорошо бы, конечно, каждому человеку досконально знать, что науке про мозг уже известно, что было открыто лишь недавно и что только предполагается вскоре открыть. Загадки, которые таит в себе этот сгусток нервных волокон, могут содержать ключ и к грандиозным открытиям, и к феноменальным способностям. Тем, которые на данный момент считаются чем-то из области фантастики и вообще продукта не в меру развитого воображения.

Человеческий мозг нужно продолжать изучать – и нужно, пожалуй, даже больше, чем другие органы тела. Пускай мы в итоге и не станем все подряд телепатами, экстрасенсами или волшебниками. Зачем человеку волшебство, если он и безо всякой магии способен сделать столь много? Знания – это ведь тоже своего рода магия… В сверхспособностях можно усматривать определенное преимущество, только если ими не обладает более никто. А если все станут чародеями одновременно, ничего хорошего из этого точно не выйдет. Сколько на Земле сейчас живет миллиардов? А ведь среди них еще есть дети, сумасшедшие, люди с отклонениями в развитии и социопаты!..

Нет, раскрывать секреты собственного тела нужно не для развития телепатии. Но для того, чтобы стало меньше этих самых отклонений – разного рода, вида и ближайших последствий. Чтобы уменьшилось число парализованных после операций и несчастных случаев. Чтобы эпилепсия и шизофрения остались в прошлом подобно тому, как ушли из нашей жизни сифилис и закрытые для посторонних, густо населенные лепрозории… Вот причины, по которым действительно стоит этим заниматься.

Степень, в которой современный человек способен использовать свой мозг во благо себе же, – это необходимый минимум, и не более того. Во благо – то есть не для переделки мира по собственному хотению, а хотя бы для овладения элементарными процессами, проходящими в теле. В особенности теми, которые проходят отнюдь не лучшим образом.

Вопреки расхожему мнению, далеко не каждый человек хочет жить вечно. Хронически или тяжело больные люди редко этого хотят – и их желания понятны. Поэтому, возможно, слова о вечной жизни перестанут быть абстрактным понятием и обретут смысл лишь после того, как человек научится проживать полноценно хотя бы отпущенные ему пока 65–80 лет? Сейчас подобное удовольствие не доступно никому – даже самым влиятельным и богатым представителям человечества, которые болеют наравне со всеми и умирают ничуть не позже остальных людей. Разве не допустимо рассматривать подобное достижение как чудо, вполне сравнимое с переделкой мира? Вполне допустимо!

Для этого чуда нужно не столь уж много: научиться не конфликтовать с собственным организмом, а сотрудничать с ним. Граничащие с маниакальными желания обрести комплекцию мумии Тутанхамона, попробовать все торты на свете или нарастить сверхъестественные (в прямом смысле, ибо естественными они кажутся редко – обычно в темноте) формы там, где их просто быть не должно… Да, все это – очень распространенные виды борьбы против самого себя. Но есть и еще одна роскошная, хитро закрученная, выросшая на вековой путанице и обычных бытовых заблуждениях ветвь наступления по этому фронту. Зовется она недопониманием. В данном случае недопониманием истинных требований и нужд организма. А ведь они у него есть, и их немало. В том числе у головного мозга. Этот орган является в теле человека главнокомандующим, способным отдать любому другому органу приказ не только об активизации, но и об отказе. И орган ему беспрекословно подчинится. А мы не знаем о том, что нужно этому главнокомандующему, ровным счетом ничего. Это риск, и риск большой.

Хотелось бы сказать, что мы сейчас намерены осветить данный вопрос в полной мере, рассмотреть все, на что способно содержимое человеческого черепа, прояснить уйму спорных мест и самых распространенных заблуждений… Однако ничего подобного не произойдет.

Такого никто на данный момент сделать не может – ни ученые, ни публицисты, ни экстрасенсы.

Зато рассказать хотя бы о тех удивительных и одновременно доказанных механизмах, которые заложены и ежедневно работают прямо у каждого из людей под (то есть буквально над) носом, уже можно попытаться. Темных мест и провалов в знаниях о головном мозге от этого меньше, конечно же, не станет. Но, как было отмечено выше, даже просто лучше понять, что он такое и каким образом его обладатель мог бы выразить ему «признательность» за неустанные труды, будет немалым достижением.

Тем паче что при отсутствии единой научной концепции на данную тему единственным, кто хотя бы потенциально способен на такой диалог, остается действительно только сам человек.

Мозжечок: что мы можем потерять вместе с ним?

Состоит мозг из белого вещества и серого - это знают все. И одно и второе является нервной тканью. Только белое вещество образуется в основном нейронами, проводящими сигнал в одном направлении, а серое вещество состоит из нейронов мультиполярных. То есть способных пропускать множество сигналов в различных направлениях.

Полностью из серого вещества состоит кора головного мозга, а полностью из белого – внутренняя, как бы базовая часть полушарий.

На всех снимках этого органа нам первыми бросаются в глаза сами полушария. И если попросить любого человека навскидку, утрированно нарисовать мозг на бумаге по памяти, он обязательно нарисует – опять-таки их, родимых. На самом же деле при чисто внешнем осмотре невооруженным глазом можно увидеть сразу три большие части головного мозга – запоминающегося вида полушария, мозжечок (см. рис. 3, с. 36) и мозговой ствол (см. рис. 2, с. 25). Чтобы увидеть множество прочих деталей, мозг необходимо либо перевернуть, либо разрезать вдоль разделяющей полушария борозды, так как эти два самых крупных и самых развитых отдела накрывают собой остальные, словно шапка.

Рис. 1. Мозжечок (М) отвечает за координацию наших движений: I – кора больших полушарий; II – таламус; III – варолиев мост; IV – продолговатый мозг; V – спинной мозг

Мозжечок находится под «куполом» полушарий. Если говорить о его местонахождении, ориентируясь на собственную голову, то мозжечок расположен в области затылка. Он соединен тремя парами ножек с соответствующими отделами основного мозга и тоже состоит из двух полушарий (правда, выраженных чуть менее явно) и так называемого червя. Червь отвечает за поддержание нужного положения туловища, в то время как полушария больше «заняты» точными и плавными движениями конечностей.

Иными словами, мозжечок отвечает за координацию движений человеческого тела и соответствующую работу его мышц (см. рис. 1). А еще – за их общий тонус и поддержание равновесия туловища. Всего-то? Да, если учесть, что каждый шаг человека требует участия около 300 мышц… И это – на ровной поверхности, без учета нужды балансировать или приплясывать на ходу! И потом, есть ли необходимость напоминать, что говорим и смотрим мы тоже мышцами? То есть сама-то речь формируется, естественно, в другом «месте» головного мозга, да и обработка зрительных сигналов происходит не в мозжечке. Но для элементарной артикуляции – проговаривания того, что мы только что придумали сказать, – нужны мышцы рта и глотки, не правда ли? Равно как и для того, чтобы скосить глаза или подстроить хрусталик для рассмотрения ближних и дальних объектов…

Так что работенка у мозжечка совсем не из легких, особенно если учесть, что большинство процессов жизнедеятельности организма человека связано с механическими движениями.

Когда желудок переваривает пищу, он сокращается. Когда кишечник допереваривает оставшуюся часть, всасывает вещества и проталкивает неусвояемый остаток дальше, к прямому кишечнику, он тоже сокращается, и называется это перистальтикой. Сердце сокращается при работе – как и легкие, и диафрагма (эластичная перегородка, отделяющая полость желудка от грудной клетки)… И лабораторные опыты на вечных мученицах науки собаках неоднократно подтверждали наступление расстройств всех этих функций, стоило ученым только нарушить работу мозжечка или удалить его.

Нет, полное прекращение не наступит даже при полном его удалении, однако сформируется ряд комплексных нарушений. Прежде всего, в корне изменится работа желудочно-кишечного тракта – появится диарея, отсутствие аппетита и комплекс симптомов сахарного диабета. Возникнет затруднение дыхания, глотания, нарушится (станет как бы скандирующей по слогам) речь. Жестикуляция человека с поражениями мозжечка станет избыточной или, напротив, неполной – впрочем, обычно наблюдаются оба эффекта одновременно. Изменится до шатающейся походка, явятся головокружения, неспособность выполнить даже самую простую последовательность движений – и т. д. и т. п.

Говоря точнее, человек после полного удаления мозжечка все равно едва ли проживет дольше суток. Процессы-то не прекратятся, однако сила и масштабы дисбаланса будут наверняка таковы, что даже узконаправленная интенсивная терапия не поможет. Во всяком случае, подобных экспериментов на людях никто пока проводить не пробовал, и оценка выживаемости здесь выведена чисто математически. В то же время известно и доказано, что частичное удаление мозжечка провоцирует соответствующий «букет» симптомов, однако лишь в течение первых 7-10 дней. Впоследствии же они ослабевают и изредка исчезают полностью. Срабатывает компенсационный механизм головного мозга, и утраченные функции берет на себя кора лобных долей больших полушарий. Но для этого головному мозгу необходимо ощущать хотя бы частичную связь с мозжечком (или тем, что от него осталось).

Дело в том, что мозжечок служит своего рода переходным мостом, связывающим головной мозг со спинным. И связь этого узла именно со спинным мозгом даже гораздо более прочная, чем с головным. Именно поэтому полное разрушение такого моста приведет в лучшем случае к полному же параличу вплоть до невозможности моргнуть или пошевелить губами. А в худшем – прогрессирующая аритмия сердечной мышцы быстро спровоцирует летальный исход. От частичных же травм мозжечка сильнее всего страдает работа мышц-разгибателей.

В общем, жизнь без мозжечка покажется нелегкой даже самому оптимистически настроенному человеку. Есть такое заболевание – атаксия (от греч. «беспорядок», «путаница»), при котором не образуется или гибнет большинство необходимых для нормальной работы мозжечка нейронов. Чаще всего атаксия передается по наследству. И для таких больных элементарные движения составляют немалую сложность. Необходимость налить воду из чайника в стакан, подняться по лестнице, удерживать тело в вертикальном положении – все эти наполняющие наш ежедневный быт ритуалы для них составляют предмет специальных тренировок и упорного труда. Так что заболевание это крайне серьезное. Пусть оно не смертельно само по себе, зато в нем содержится зародыш массы смертельных несчастных случаев и бытовых травм в самых тривиальных для здорового человека обстоятельствах.

В итоге в определении роли мозжечка современная наука остановилась на взглядах Л. А. Орбели. Именно этот отечественный физиолог еще в 1949 году первым предположил, что мозжечок выполняет функцию как бы регулятора взаимоотношений между различными частями нервной системы. Просто на основе того факта, что большинство двигательных программ организма нарушается, однако не прекращается полностью. Из чего и был сделан вывод, что, выражаясь научно, мозжечок является интегративной системой головного мозга. То есть участвует в составлении программ движения организма для каждой конкретной ситуации. И регулирует активность тех или иных органов (тканей), которые должны быть задействованы в намеченном событии – будь то утренняя пробежка, прием пищи или научная лекция.

Впоследствии же данная теория была дополнена еще одним немаловажным наблюдением. А именно: травмы мозжечка провоцируют расстройство в том числе двигательных навыков, полученных человеком в результате специального обучения. То есть навыка, допустим, как у спортсменов или пациентов, занятых в отдельных сферах физического труда. Так и возникло предположение, что само обучение человека подобным специфичным, не свойственным большинству других людей, движениям проходило тоже с участием мозжечка.

В остальном же мозжечок считается одной из наиболее изученных частей головного мозга. Изученной настолько хорошо, что недавно был даже создан и продемонстрирован в действии первый простейший чип – компьютерный аналог естественного мозжечка.

Эксперимент был поставлен командой израильских ученых под руководством проф. М. Минца из университета Тель-Авива. Полностью парализованную белую крысу заново научили моргать с помощью электродов, вживленных на место разрушенного мозжечка. Импульсы от неповрежденных отделов мозга грызуна поступали в ходе опыта на микроскопический компьютерный чип. Тот, в свою очередь, расшифровывал их и передавал дальше – центральной нервной системе животного. Устройство, продемонстрированное в Израиле, представляет собой пока что самую примитивную из возможных конструкцию такого рода. Однако впоследствии проф. М. Минц предполагает «обучить» микрочип распознаванию и других сигналов мозга, чтобы расширить его функциональность.

Впрочем, исследователи из Тель-Авива – не первые, кто проводит эксперименты такого рода.

В журнале, издаваемом центром нейроинженерии (Centre of Neural Engineering) при университете Южной Калифорнии (University of Southern California) 1
Отчетную статью калифорнийской группы можно прочесть, соответственно, в Neural Engineering Journal: Berger Т. W., Hampson ft E., Song D., Goonawardena A., Marmarelis V. Z., Deadwyler S. A. A cortical neural prosthesis for restoring and enhancing memory//J. Neural Eng. 2011. Vol. 8. № 4

Д-р Т. У. Бергер с соавторами представил статью – отчет об уже проведенной работе. Она стала результатом опытов его группы по восполнению функций другой части мозга – гиппокампа. Эта область отвечает за перенос новой информации из краткосрочной в долгосрочную память – как у людей, так и у животных. Оборудование, разработанное в университете Калифорнии, представляет собой гораздо более сложную по функционалу конструкцию. Лабораторных мышей в этих опытах обучали нажимать две педали. При этом лишь нажатие одной из них сопровождалось вознаграждением. Без чипа и при «выключенном» анестезией гиппокампе мыши запоминали нужную педаль лишь на несколько минут. Зато с помощью компьютера и его способности правильно распознавать сигналы памяти ученым удалось выработать у мышей требуемый навык. Более того, оказалось, что вживление такого чипа в здоровый гиппокамп грызуна существенно улучшало и скорость запоминания им педалей, и общие свойства его памяти.

Если необходимо еще более наглядное сравнение роли мозжечка в деятельности центральной нервной системы, то ни для кого не секрет, что изначально по образу и подобию человеческого мозга создавался компьютер. Равно как и большинство программ, которыми оперирует современная цифровая техника. Так вот, одной из служебных программ любого компьютера является так называемый менеджер процессов. Он распределяет очередность выполнения основных программ, процессорное время и системные ресурсы, которые они могут задействовать. Более всего работа мозжечка напоминает функции такого менеджера процессов. Только его быстродействие неизмеримо превышает возможности любого самого мощного менеджера, установленного в разветвленной корпоративной сети. Высоким технологиям такой совершенный баланс точности и скорости пока даже «не снился»!

Ствол головного мозга – что он такое?

Мозговой ствол по сути исполняемых им функций близок к мозжечку. Более того, именно он напрямую соединяет полушария большого мозга с мозгом спинным. Как и мозжечок, он состоит из нескольких частей, имеющих свою специализацию. Обычно в нем выделяют продолговатый мозг, варолиев мост, средний мозг и промежуточный мозг (см. рис. 3, с. 36). Собственно, некоторые исследователи и склонны на основании сходства функций считать мозжечок не отдельной формацией, а еще одной частью мозгового ствола. Ну хоть так, хоть этак, а ствол тоже отвечает за координацию движений. Вернее, за положение тела в пространстве. Как это работает, нужно объяснять на примере.

Допустим, когда человек сидит с завязанными глазами на стуле, он тем не менее чувствует, какое положение занимает его тело в пространстве, верно? Он не видит ни стен, ни пола, ни самого стула. Однако, если его, не развязывая глаз, уложить на пол или, скажем, перевернуть вверх ногами несколько раз подряд, он после прекращения манипуляций все равно уверенно определит, стоит ли он сейчас или лежит, или вообще висит вниз головой… Вот за ощущение человеком положения своего тела даже при отсутствии зрительных ориентиров отвечает мозговой ствол.

Немного истории: в 1941 году в поселке Кисегач Челябинской области, на берегу тихого озера развернулся военный госпиталь восстановительной медицины. Сюда привозили бойцов, получивших ранения в голову, которые так или иначе затрагивали и повреждали структуру головного мозга. Там проходили одновременно и исследования, и реабилитация раненных бойцов, каждый их которых становился для врачей очередной загадкой, требующей все новых и новых знаний о мозге.

Вот лишь один из примеров. Лейтенант Засецкий был ранен в теменно-затылочную область. После его осмотра А. Лурия был в некотором замешательстве: раненный молодой человек был полон сил, но с трудом подбирал нужные слова, разучился писать и читать, а картина мира, который его окружал, рассыпалась перед ним на множество отдельных, не связанных между собой элементов. Но при этом – абсолютная сохранность силы воли, стремление жить и развиваться, переживание чувств во всей их полноте и выразительности!

Этот и подобные им случаи помогли ученым составить максимально полную картину того, как устроено и функционирует человеческое сознание, и понять невыразимо обширные компенсаторные возможности человеческого мозга.

Впрочем, пожалуй, все же самым важным был успешный опыт выздоровления сотен и сотен бойцов и возвращения их к нормальной жизни.

Такая «скучная» серо-белая картинка

Вот перед медиками лежит вынутый из черепной коробки головной мозг человека. Что они видят? Почти унылую из-за своей бесцветности серо-белую картинку – серого цвета кора и серо-белые подкорковые образования. Но стоит узнать лишь некоторые скудные факты об этом удивительнейшем органе человеческого тела, как, становится ясно, что мозг по своей таинственности и сложности вполне может конкурировать с космосом.

Судите сами:

• Головной мозг человека состоит из полутора миллиардов нервных клеток;
• В случае разрушения какой-либо части мозга, ее функции способна принять на себя другая мозговая структура;
• Закономерности развития мозга позволяют делать заключение о том, какие функции у человека развиваются успешнее других, а какие отстают в своем развитии от понятия «норма».

Совет 1

Нельзя улучшать то, в чем не разбираешься. Читайте о работе мозга, стремитесь понять принципы его работы. Определите для себя важные направления развития своих познавательных способностей и изучите закономерности их развития.

С Викиум вы сможете организовать процесс тренировок когнитивных способностей по индивидуальной программе

Три главные услуги головного мозга

Если объединить все, что старательно проделывает для нас наш головной мозг, то мы получим 3 основных его поля деятельности:

1. поддержание энергетического тонуса – регулирование обмена веществ, работы желез внутренней секреции, обеспечение роста и развития;
2. прием, переработка и хранение информации , поступающей из внешнего мира;
3. программирование, регуляция и контроль деятельности человека.

Все это очень сильно напоминает работу сложного компьютера. Действительно, человеческий мозг, его особенности и возможности воспроизводят все закономерности сложного управления информационными потоками. Или это компьютеры создаются по образу и подобию головного мозга?

Взять хотя бы энергетический блок. Он даже и на мозговую структуру-то, строго говоря, не очень походит – рыхлый, даже жидковатый, расположен где-то совсем глубоко внутри. Но в целом – это, пожалуй, самая древняя часть мозга, локализованная в гипоталамусе.

Без нее мозг лишается своей энергетической подпитки, а тонус всех мозговых процессов снижается до неработоспособного уровня.

Целый ряд причин неудовлетворительной работы мозга, таким образом, связан с тем, что в разных контекстах называют по-разному, например:

• нарушение обмена веществ в организме;
• расстройства жирового обмена;
• нарушение работы гипофиза,
• заболевания эндокринных желез.

У всех на слуху фраза «всплеск адреналина» — это как раз и есть тот случай, когда гормон, известный под названием адреналин, выбрасывается в кровь надпочечниками, которые его производят. Результат – мощный эмоциональный всплеск, фактически взрыв эмоций! Именно так реагирует энергетический блок мозга на гормональный сдвиг.

Совет 2

Итак, качество первой услуги нашего мозга напрямую связано со здоровьем нашего организма. Так что помогать своему мозгу означает, в том числе, и следить за своим обменом веществом и работой желез внутренней секреции , обеспечивая и поддерживая здоровое функционирование соответствующих органов.

Мозг собирает «паззлы»

Знаете ли вы, при каких условиях мозг «впадает в сон»? Это случается, когда резко уменьшается поток внешних сигналов. Энергетический блок как бы интегрирует обмен веществ в организме и поступающие в него внешние сигналы. И если нет сигналов, то нет тонуса.

Но вот в мозг поступают сигналы о предметах вокруг. Мозг улавливает:

• цвет,
• форму,
• расстояние,
• размер,

но пока еще только как неясные размытые образы. Чтобы их распознать, необходимо пропустить эти сигналы на принципиально иной уровень, или иначе, из «первичной зрительной коры» они должны попасть во «вторичную зрительную кору».

Электрод, прикоснувшийся к первичной коре, вызовет у человека лишь вспышки образов – искры, линии, круги, молнии… А прикоснувшись к вторичной коре, он породит вполне узнаваемые картины – лица, предметы и даже целые сюжеты.

Не все образы, фиксированные первичной корой, перерабатываются человеком до уровня, на котором их можно распознать. Не с этим ли связан феномен интуиции? Мы не можем внятно объяснить своих предчувствий и размытых предвидений, но при этом отдаем себе отчет, что они несут в себе для нас какую-то важную информацию.

Совет 3

Развивайте образное мышление! Научитесь оперировать образами-картинками, получившим в психологии название «представлений». Помогите своему мозгу в полной мере использовать скрытые ресурсы вторичной зрительной коры.

Основую работу, связанную с

• узнаванием картины мира,
• называнием предметов (а, следовательно, с речью),
• синтезом целостной модели из отдельных разрозненных «паззлов»

выполняет «третичная зрительная кора». Это ее заслуга, что наш мозг строит для нас целостный образ окружающего мира, где мы

• видим, как размещены и связаны друг с другом разные объекты,
• можем отслеживать их перемещение,
• определяем их местоположение и сравниваем друг с другом.

А главное – мы можем давать предметам названия и, таким образом, транслировать друг другу свои персональные картины мира. Отрывая слово от предмета, который оно обозначает, мы формируем абстрактные слова, слова-понятия.

Мы слышим слово «яблоко», и каждому из нас понятно, о каком предмете идет речь. Но, если заглянуть в модели мира разных людей, то мы обнаружим, что каждый увидел «свое» яблоко:

• побольше или поменьше,
• зеленое или красное,
• «антоновку» или «ранет»…

Чем сильнее слово привязано к образу, тем, увы, ниже уровень понятийного мышления, тем труднее даются абстрактные суждения. Такие, например, как решение сложных математических уравнений.

Совет 4

Развивайте свой понятийный аппарат и тренируйте свое абстрактное мышление! Вы теперь знаете, что это функция совершенно другой зоны мозга. Вторичная и третичная кора несут каждая свою нагрузку, поэтому развитие одной, отнюдь, не гарантирует успешного развития другой.

Речь нужна человеку не только для того, чтобы обмениваться информацией с другими людьми. Разговаривать, слушать, получать новые сведения от других, самому выражать свою позицию – это лишь видимая часть того, что обеспечивает нам наша речь.

Третичная кора и два важнейших мозговых центра – двигательный центр речи Брока и сенсорный центр речи Вернике – делают для нас значительно более важную работу. Они помогают нам думать! Именно слова организуют наш внутренний мир. Это ими мы описываем в мозгу все, что воспринимаем. Внешний мир – материален и независим от нашего мировосприятия, а внутренний мы выстраиваем для себя сами. И чем больше средств для этого имеется в нашем распоряжении, тем точнее, детальнее, подробнее, будет модель мира, созданная нашим мозгом.

Вы ведь не хотите без конца повторять любимую фразу не очень успешных студентов «Я как собака: все понимаю, а сказать не могу»?

Тогда обратите внимание на следующую особенность устройства мозга: за восприятие речи и за проговаривание отвечают разные мозговые центры . Они даже отстоят друг от друга в некотором отдалении: двигательный — в затылочной зоне, а сенсорный (воспринимающий речь) в височной.

Читая, слушая и внимая, вы загружаете, а значит, тренируете только центр восприятия речи. И далеко не факт, что вы сможете потом легко воспроизвести прочитанное и услышанное. Рассуждение типа «Если я это узнал, то я смогу про это рассказать» — не более, чем распространенная иллюзия. Двигательный центр речи, все это время не задействованный, не встрепенется вот так, ни с того, ни с сего, и не поможет вам ярко и красочно пересказать то, что вы знаете.

Совет 5

Хотите легко воспроизводить новый для вас материал, изобилующий малознакомыми научными терминами и трудными для вас выражениями, возьмите за практику обязательно пересказывать прочитанное и услышанное !

Если бы не было этого третьего мозгового блока, мы были бы способны лишь реагировать на окружающую среду и свои потребности:

• голодно – ищем еду,
• холодно – кутаемся,
• страшно – пускаемся наутек.

Но человек – активное существо. И это, благодаря расположенным в передних отделах больших полушарий коры мозговым структурам, отвечающим за программирование и контроль наших действий.

О важности для человека активной произвольной деятельности, ее программирования, организации и самоконтроля говорят два факта:

• участки мозга, отвечающие за активную организацию деятельности, формируются намного в более позднем возрасте, чем какие-либо иные;
• только за эти три функции отвечает 1/3 всей массы головного мозга.

Итак, перед человеком открываются такие возможности мозга, которые делают его хозяином своей судьбы в самом широком смысле этого слова.

Кстати, сохранность именно этих участков позволила лейтенанту Засецкому впоследствии заново овладеть всеми познавательными функциями, что были утрачены им вследствие ранения. Вот откуда у него были и настойчивое стремление вылечиться, и жажда открывать для себя мир заново.

Слабая воля и лень, жизнь в режиме реагирования, поведение по реактивному типу – все это лишь результаты личностных качеств. Мозг тут вовсе ни при чем, если нет функциональных расстройств или поражений его лобных долей. Тренировка произвольного внимания, целенаправленного поведения, усидчивости и упорства – могучие помощники вашему мозгу – созидающему и контролирующему органу.

Совет 6

Тренируйте свою настойчивость, развивайте активное отношение к жизни, старайтесь не утратить с годами любопытства, любознательности, любви к открытиям и готовности осваивать новые знания !

Регистрация электрических потенциалов мозга позволила выявить следующую закономерность: каждая умственная деятельность приводит к тому, что в лобных долях приходят в возбуждение сразу множество синхронно работающих участков. Привычная работа, не содержащая в себе никаких новых интеллектуальных вызовов, — плохой помощник в сохранении эффективной мозговой деятельности на протяжении всей жизни человека.

Совет 7

Хотите «расшевелить» свой мозг – найдите для него умственную задачу . Решая кроссворд, планируя свои действия, сравнивая и делая осознанный выбор, вы развиваете способности человеческого мозга справляться с умственной работой быстрее и качественнее.

И напоследок, еще один важный факт: все три блока мозга работают в самом тесном взаимодействии. Разорвать их между собой можно либо искусственно, делая это в научных целях, и создавая для этого условные описательные модели функционирования каждого блока, либо это может происходить в силу глубоких функциональных расстройств. В жизни человека, здорового и нормально развивающегося, вся работа мозга – это единая синхронизированная работа одновременно многих мозговых структур. Тренировать способности своего мозга и таким путем стать умнее, рассудительнее, внимательнее многих других – это вполне реальный и продуктивный путь для каждого человека.

Совет 8

Воспользуйтесь тренировочными возможностями сайта Викиум . Упражнения выстроены в соответствии с описанными выше закономерностями работы нашего головного мозга.