Что управляет мозгом человека
Наука мозга: интересные факты
Человеческий мозг – загадка, которую учёные не перестают разгадывать, открывая всё новые и новые факты. Кто кем управляет: мозг нами или всё же мы им? Мозг является сложной структурой, которая задействует разные области для реакции на определенные состояния и обстоятельства. Например, подростковое бунтарство – не прихоть, мы действительно можем разучиться что-то делать, и почему мы никак не выучим иностранный язык.
1. Мозг младенца и взрослого равнозначны
По количеству нервных клеток. В человеческом мозге заложено определённое количество нервных клеток – нейронов. Разница между мозгом новорожденного и мозгом взрослого лишь в количестве и длине соединений между клетками – нейронных связей. Чем их больше и чем они длиннее и прочнее, тем более развит мозг. Сначала происходит постепенное формирование самых активных областей, отвечающих за рефлексы, чувствительность и движения. А остальные области, например, кора больших полушарий, развиваются позже. Таким образом, само количество клеток (нейронов) остается неизменным.
2. Ненужные нейронные связи удаляются
Мозг не только принимает и обрабатывает огромные объёмы информации, но и делает это рационально. Ненужные, невостребованные навыки, а следовательно – нейронные связи, которые за ними закрепились, удаляются. Если мы не используем ту или иную способность, мы её попросту теряем. Удаление этих связей называется синаптическим прунингом, т.е. в дословном переводе – прореживанием. Это говорит о том, что можно разучиться что-то делать, если не практиковать конкретный навык регулярно, и наоборот — развить любой навык тренировками.
3. Подростковый бунт – это не только гормоны
В процессе развития мозга количество нейронных связей постоянно растет, но в подростковом возрасте происходит снижение количества синапсов в префронтальной коре (ПФК), а лобные отделы еще недостаточно зрелы. Именно эти области отвечают за принятие решений и контроль собственной деятельности. В ходе экспериментов выяснилось, что префронтальная кора подростка работает по-разному при понимании себя и других людей. Это связано с тем, что мозг формирует оптимальные стратегии поведения: при принятии собственных решений и обдумывании намерений повышается активность ПФК. Так, в чрезмерной эгоцентричности подростка, его пренебрежении мнением окружающих и неконтролируемой эмоциональности немаловажную роль играет мозг.
4. Миндалина виновата во всех фобиях
Наш защитный механизм от грядущей опасности – страх – сформировался в процессе эволюции и помогал нам выжить. Но произошел какой-то сбой, и у нас выработались другие реакции, связанные как с реальной угрозой, так и с представлением о ней — фобии. Наши сознательные воспоминания хранятся в гиппокампе в виде образов и воспоминаний. А вот бессознательные реакции, наши эмоции и переживания, а также физиологический отклик (потоотделение, учащенное сердцебиение, дрожь в мышцах) хранятся в миндалине. Как мы испытываем страх высоты (акрофобия): стоя на безопасной застекленной смотровой площадке, мы вспоминаем образ высоты (или травму с ним связанную), а в этот момент миндалина запускает неуправляемые реакции, и мы снова переживаем ужас даже при отсутствии реальной угрозы.
5. Изучай язык смолоду
Когда ребенок с самого рождения слышит речь, происходит естественное усвоение языка. Это открывает перед нами безграничные возможности для изучения абсолютно любого языка, что нас окружает. Но, как правило, люди вокруг нас говорят лишь на одном языке, поэтому мозг за ненадобностью удаляет нейронные связи, которые нужны для распознавания иностранной речи – тот самый синаптический прунинг в действии. При изучении иностранного языка в дальнейшем мы используем уже сформировавшиеся навыки речи, т.е. опираемся на родной язык – именно поэтому нам так сложно избавиться от акцента и распознавать иностранную речь.
Что управляет мозгом человека
С развитием новых методов в нейрофизиологии скрытые возможности мозга человека становятся объектом научных исследований. В.М. Бехтерев [1], Н.П. Бехтерева [2], Н.И. Кобозев [3] и многие другие в своих исследованиях доказали, что физиологический мозг не способен полностью обеспечивать сознательные и тем более бессознательные функции из-за низкой скорости передачи электрических импульсов в межнейрональных синапсах. Известно, что в синапсах импульсы задерживаются на 0,2–0,5 миллисекунд, тогда как человеческая мысль возникает гораздо быстрее.
На данном этапе развития нейрофизиологии мы хорошо представляем, как работает одна нервная клетка. Основываясь на данных научных исследований академика П.К. Анохина, в возникновении временной связи при образовании условных рефлексов лежит сенсорно-биологическая конвергенция импульсов на каждой клетке коры. Метод ПЭТ дает возможность проследить, какие области функционируют при выполнении тех или иных психических функций, но все же недостаточно известным остается то, что происходит внутри этих областей, в какой последовательности и какие сигналы посылают друг другу нервные клетки и как они взаимодействуют между собой. На карте мозга, определены области, отвечающие за те или иные психические функции. Но между клеткой и областью мозга находится еще один, очень важный уровень – совокупность нервных клеток, так называемый ансамбль нейронов, функции которых представляют большой научный интерес.
В своей работе «Рефлексы головного мозга» И.М. Сеченов [4] впервые утверждал, что в основе психических процессов лежит рефлекторный принцип деятельности. Он приводил утвердительные доказательства рефлекторной природы психической деятельности, то есть все переживания, мысли, чувства, возникают в результате воздействия на организм какого-либо физиологического раздражителя. И.П. Павлов создал свою теорию условных рефлексов, согласно которой горизонтальная корковая временная связь при образовании условных рефлексов основывается на свойствах нервных центров – иррадиации, доминантного возбуждения центров безусловных раздражителей и проторении пути. Много исследований было проведено В.М. Бехтеревым, который занимался строением мозга, связывал с ним его функции. Им предложен метод, позволяющий досконально изучить пути нервных волокон и клеток, по которым создан «атлас головного мозга». Настоящий прорыв в изучении мозга происходит тогда, когда удается войти в прямой контакт с клеткой мозга. Метод представляет собой непосредственное вживление в мозг электродов в диагностических и лечебных целях. Электроды вживляются в различные отделы мозга, при раздражении которых происходит повышение его активности, что позволяет детально изучить процессы, происходящие в нем.
Предполагалось, что мозг поделен на четко разграниченные участки, каждый из которых «отвечает» за свою определенную функцию. Например, это зона, отвечающая за сгибание мизинца, а это зона, ответственная за любовь. Эти выводы основывались на простых наблюдениях: если данный участок повреждался, то и соответственно функция его нарушалась.
В настоящее время становится ясным, что все не так просто: нейроны внутри разных зон взаимодействуют между собой весьма сложным путем, и нельзя осуществлять везде четкую «привязку» функции к области мозга в том, что касается обеспечения высших функций, то есть можно лишь сказать, что данная область имеет отношение к памяти, речи, эмоциям. Пока трудно объяснить, что этот нейронный ансамбль не кусочек мозга, а широко раскинутая сеть и только он отвечает за восприятие букв, а другой ансамбль – за восприятие слов и предложений. Сложная работа мозга по обеспечению высших видов психической деятельности похожа на вспышку салюта: мы видим сначала множество огней, а потом они начинают гаснуть и снова загораются, перемигиваясь между собою, какие-то кусочки остаются темными, другие вспыхивают. Таким же образом и сигнал возбуждения посылается в определенную область мозга, но деятельность нервных клеток внутри нее подчиняется своим особым ритмам, своей иерархии. Благодаря этим особенностям разрушение одних нервных клеток может оказаться невосполнимой потерей для мозга, а другие вполне могут заменить соседние «переучившиеся» нейроны, то есть проявляется свойство нервных центров – пластичность. К выполнению своей работы ряд нейронов готов с самого рождения, а есть нейроны, которые можно «воспитать» в процессе развития, поэтому можно попытаться заставить их взять на себя работу утраченных клеток.
Нейроны подкорковых глубоких структур мозга решают задачу всем миром, сообща. Тогда как нейроны коры, которые эту проблему решают самостоятельно, в действительности повышают ее активность, а частота импульсаций нейронов глубинных структур понижается. Высшие функции мозга обеспечиваются расшифровкой нервного кода, то есть пониманием того, как отдельные нейроны объединяются в структуры, а структура – в систему и в целостный мозг [5].
По мнению ученых, вокруг головного мозга было выявлено высокочастотное поле, отличающееся от общего биополя человека. Оно получило свое название – психополе. Психополе обеспечивает нормальное высокоскоростное протекание всех нейрофизиологических процессов. Определено, что это психополе настолько высокоэнергетично, что нуждается в особых носителях, которыми являются кристаллы эпифиза. Они дают возможность держать в белковом теле огромный энергоинформационный объем без денатурации белка.
В 60-х годах 20-го столетия профессор МГУ Н.И. Кобозев [3], исследуя феномен сознания, пришел к выводу, что материальная физиология мозга сама по себе не обеспечивает мышления и другие психические функции. Это возможно за счет внешних источников сверхлегких частиц-психонов, которые являются энергетической основой мыслительных и эмоциональных импульсов. В исследованиях был определен органоид, способный улавливать потоки психонов. Было установлено, что кристаллики эпифиза являются носителями голограмм, которые определяют пространственно-временное развертывание всех психогенетических программ, заложенных при рождении. Огромное количество информации о различных позитивных и негативных программах жизни человека хранится в кристалликах эпифиза. Силы психического и духовного воздействия на кристаллики эпифиза определяют, как и какие программы будут реализованы человеком в течение жизни. У многих людей этот процесс протекает неосознанно, и они не могут полностью реализовать свой энергоинформационный потенциал. И по этой причине даже гениальные люди реализуют свои задатки всего лишь на 5–7 процентов.
В критической ситуации, когда проблему надо решать немедленно, начинается активная выработка психической энергии огромной силы. И тогда совершается спонтанный неуправляемый психоэнергетический процесс воздействия на кристаллики эпифиза и в них активируется программа выхода из кризисной ситуации. Только выработка мощных высокодуховных энергий кратковременна, и когда кризис разрешается, забывается величайшие мгновения психоэнергетического напряжения. И не многие могут осознанно управлять психической энергией и решать с ее помощью различные проблемы [6].
Современная нейрофизиологическая наука уделяет особое внимание изучению психоэнергетических процессов в головном мозге. Есть множество институтов и лабораторий, разрабатывающих теоретические проблемы данного направления, разработки которых позволяют практической психологии [7] заниматься проблемами активации резервов психики человека, опираясь не только на эмпирический опыт, но и на научные данные. Сложные нестандартные проблемы могут быть эффективно решены только при активации программ развития, в пробуждении скрытых резервов психики. Данный подход дает возможность проявить весь потенциал личности и предоставить эффективные способы его реализации.
В возрасте 40–70 лет мозг имеет свои особенности. Интеллектуальная «мощь» при здоровом образе жизни не падает с возрастом, а только возрастает. Максимальное проявление когнитивных функций находится в интервале 40–60 лет. С 50 лет человек при решении проблем использует одновременно не одно полушарие, как у молодых, а оба (мозговая амбидекстрия). Считается, что в среднем возрасте человек становится более устойчив к стрессам и может более эффективно работать в условиях сильной эмоциональной нагрузки. Нейроны головного мозга не отмирают как полагали до 30 %, а могут пропадать связи между ними в том случае, если человек не занимается серьезным умственным трудом. Количество миелина (белое вещество мозга) с возрастом в головном мозге возрастает, и достигает максимума после 60 лет, при этом значительно возрастает интуиция.
Мозг в 40–70 лет принято рассматривать не как зрелый, целостный и готовый к работе, а как находящийся на спаде и не вполне справляющийся со своими функциями. Ряд российских ученых-психологов пришел к такому же выводу: с возрастом мозг человека начинает работать эффективнее, чем в молодости.
Мозг. Вводный курс: познакомьтесь с вашим хозяином и повелителем
Рискну начать со смелого заявления и сказать, что вы – это ваш мозг. Всё, что вы думаете, чувствуете и переживаете, случается в мозге, и, возможно, исключительно из-за мозга. Ваше сознание возникает в нём, ваша любовь живёт там, ваше раздражение лающей по ночам соседской собакой также расположено там (хотя многие философы, изучающие сознание, поспорили бы с таким редукционизмом). Поэтому мне не кажется очень плохой идея изучить основные работы нашего Лорда-командующего Мозгового Дозора (извините).
1. Нейроны и как они беседуют друг с другом.
Во-первых, мозг – это не каша из одинаковых клеток, загадочным образом содержащих ваше сознание (хотя, нельзя отрицать некую загадочность сознания). Это смесь тысяч нервных клеток различных типов, работающих над конкретными функциями. Некоторые передают ощущения из глаз, ушей, пальцев, жабр, крыльев, или чего там ещё, в мозг и потому зовутся рецепторными нейронами. Некоторые передают ваше намерение двинуть мускулом и называются двигательными нейронами. Некоторые работают со всем остальным и называются промежуточными нейронами.
Небольшой набор того, что на самом деле есть у вас в голове
И моё любимое: клетка Пуркинье, удостоверяющаяся в точности координации вашей моторики. Ну не симпампушечка ли?
Связь между этими штучечками очень важна для вашего, ну… в общем, всего, так что давайте разберёмся, как она происходит. По сути, они отправляют электрические сигналы, используя химические вещества (это уже звучит фантастично, а мы ещё не начали). После активации нейрона электрический сигнал (биоэлектрический потенциал) идёт до тех пор, пока не достигнет синапса: небольшого промежутка между двумя нейронами, где и происходит обмен информацией. Этот сигнал заставляет активный нейрон выпускать нейротрансмиттеры, сообщающие принимающему нейрону, что делать дальше (либо также активироваться, либо оставаться пассивным) в синапс. Допустим, клетка замечает, что перед вами лежит симпатичный бутерброд. Она активируется и отправляет допамин в другую клетку, которая знает, что допамин означает ожидание награды. Вычислительный процесс в мозгу наполняет рот слюной в радостном предвкушении.
Некоторые числа мне сложно представить, точно так же, как сложно представить, как может нравиться Канье Уэст: например, в мозгу содержится примерно сто миллиардов нейронов. И эти электрохимические процессы, которые я описала, происходят за доли секунды. Более того, средний нейрон связан с тысячами других, что означает наличие сотни триллионов синаптических связей. Тем не менее, несмотря на такие астрономические числа, не надо вестись на заявления насчёт того, что «синапсов больше, чем звёзд во Вселенной», так как это неправда (хотя, их количество превышает количество звёзд в нашей галактике. Выкуси, Млечный путь!).
2. Из чего только сделан наш мозг?
Поскольку мозг развивался изнутри наружу, самые старые его части находятся глубже всего. Старые – значит, реально старые: эти части общие у нас и наших дальних родственников, завоевавших сушу 320 миллионов лет назад. Основные их функции довольно просты (но всё равно они позволили нашим предкам выжить, а нам – появиться). Они отвечают за биение сердца, дыхание лёгких, регулирование температуры тела и т.п. Эта часть зовётся стволовой. Если я брошу камень, а вы пригнётесь, не думая об этом – это вам помогли древние рефлексы. Вам не приходиться напоминать себе о дыхании (если только вы не беседуете с Бейонсе) ваша проводка возрастом в миллион лет отвечает и за это. Рядом со стволовой частью находится другая древняя структура – мозжечок, что буквально значит «маленький мозг» (он действительно похож на мелкий мозг). Он отвечает за координацию движений и благодаря ему вы не двигаетесь, как робот со сгоревшей электроникой. Он постоянно сравнивает то, какое движение вы хотели сделать с тем, чем реально занимаются ваши конечности и вмешивается, если замечает несоответствие. Мозжечок также помогает вам в аккуратности движений и освоении моторики – например, при игре в дартс вы должны благодарить именно его за происходящие улучшения. С каждым броском он подправляет ваши движения, пока не находит нужную позицию.
Оранжевым отмечены стволовая часть и мозжечок
Через несколько миллионов лет вокруг стволовой части развились новые структуры (они похожи на ещё одну порцию мороженого, добавленную на стволовую часть). Эти части обеспечивали наших предков простыми эмоциями и мотивацией («эта еда была хорошая. Мне нравится эта еда. В следующий раз я приближусь, когда её увижу. А этот хищник был плохой. Я его буду избегать»). Также они обеспечивали реакцию «дерись или беги» и давали возможность обучаться с опытом и предсказывать возможные события, а не просто реагировать на них. Взгляните на крокодила, у которого эта часть мозга отсутствует. Богата ли его эмоциональная жизнь? То-то же.
Единственная эмоция, приходящая на ум, это «Я сейчас, блин, тебя проглочу»
Эти отделы мозга называются краевой, или лимбической системой (хотя многие учёные утверждают, что это обманчивый термин и эта система не является независимой). Также вам нужно знать названия (и притвориться, что вы понимаете, что они означают) мозжечковая миндалина и гиппокамп. Миндалина – небольшая вещичка, связываемая обычно с обработкой страха, агрессии и связью памяти с эмоциями. Если удалить миндалину у мыши (или человека), они становятся очень кроткими и перестают реагировать на то, что обычно вызывало ярость или страх. Гиппокамп выглядит, как морской конёк и обеспечивает работу долговременной памяти. Один из самых известных пациентов в истории нейрологии, у которого с обеих сторон был удалён гиппокамп, мог вспомнить то, что происходило с ним в прошлом, но был совершенно неспособен к формированию новых воспоминаний (страдал антретроградной амнезией). Через час после ссоры с медсестрой он мог дружески поприветствовать её и спросить, кто она такая. При этом повреждение влияло только на работу его сознательной памяти, но не влияло на выучивание двигательных навыков. Он мог выучить сложную двигательную задачу и не помнить об этом.
Светлым отмечены регионы, принадлежащие к лимбической системе
Последней появилась та часть, о которой вы обычно думаете, услышав слово «мозг». Кора головного мозга, с её морщинками и углублениями. Это последняя порция мороженого, покрывающая глубинные структуры мозга, которые мы только что обсудили. В общем нужно знать, что кора разделена на два полушария, каждое из которых состоит из четырёх регионов (или «долей»).
Самая мелкая из них расположена в задней части головы, называется затылочной долей и отвечает за зрение. Зрительные сигналы проходят туда от глаз через весь мозг, чтобы затем их наделили смыслом и пережили сознательно. Если повредить этот регион, это может привести к различным нарушениям зрения: можно перестать видеть цвета или движение, перестать распознавать объекты – допустим, вы понимаете, что видите металлическую штучку, обычно используемую для еды, но не знаете, как, чёрт возьми, она называется (это называется визуальной агнозией). Доля, находящаяся за ушами, называется височной. Самой известной её функцией является обработка слуха и распознавание языка. Также у неё множество дополнительных свойств – обработка ритма, высоты звука и других функций обработки музыки, что позволяет вам наслаждаться Тейлор Свифт (или какая там у сегодняшних детишек крутая музыка) и сохранять понятия и смысл слов. Повредив эту долю, вы будете испытывать очень неприятные вещи. Существует слуховая агнозия, когда вы слышите звуки, но не понимаете их – например, услышав полицейскую сирену, вы не поймёте, что она значит. Есть сенсорная афазия, когда вы не понимаете речь и испытываете трудности с выражением своих мыслей.
Третья доля находится над височными и называется теменной. Там расположена соматосенсорная система, связанная со всеми чувствами и ощущениями снаружи и изнутри вашего тела. Эта доля позволяет вам чувствовать прикосновение меха котёнка, боль от удара головой и стонущие после вчерашних упражнений мускулы. Уверена, что вы будете удивлены, если я скажу, что этот симпатичный молодой человек находится в непосредственной связи с вашим регионом, отвечающим за ощущения.
Его зовут «сенсорный гомункул» и он символизирует то, как ваше тело представлено в мозге. В соматосенсорной коре существуют отдельные части, связанные с частями тела, обрабатывающие ощущения, приходящие от них. Как вы могли заметить, ваши губы гораздо чувствительнее лодыжек; соответственно, часть мозга, ответственная за губы, занимает больше места (и нарисована у гомункула большего размера). Кроме этого, теменная доля играет важную роль в обеспечении внимания (особенно в правом полушарии). Если правая теменная доля поражается инсультом или другим недугом, может проявиться состояние, называемое «пренебрежением». Именно так оно и проявляется – вы игнорируете одну из частей вашего мира (левую). Вы не причёсываете, не бреете и не наносите косметику на левую часть лица, вы игнорируете левую часть тела и можете даже не распознавать вашу левую конечность, как свою собственную.
Последний, но не менее важный регион – лобная доля. Она чрезвычайно важна для того, что вы называете личностью, или осознанием себя. Эти регионы не занимаются такими низшими занятиями, как сортировка сенсорной информации; они отвечают за то, что называется исполнительными функциями: планирование, принятие решений, контроль над эмоциями, концентрация внимания на нужных вещах и решение задач. Повреждение этих частей не приведёт к немедленному проявлению таких явных нарушений, как пренебрежение или агнозия, но всё равно незаметно сыграет с вами злую шутку. Рассмотрим дело Финеаса Гейджа, человека, череп которого был пронзён железным штырём, уничтожившим почти всю левую часть лобной доли.
До несчастного случая это был дружелюбный и работящий человек. После этого Финеас превратился в импульсивного человека, не мог следовать своим планам и соблюдать баланс между «интеллектуальными способностями и животными наклонностями». Но его уровень интеллекта, память и общее функционирование не пострадали (он даже сам дошёл до доктора сразу после происшествия, описывая его в деталях и чихая частичками своего мозга). В результате в происшествии пострадала лишь его личность. Лобные доли очень многогранны: у пациентов, страдающих беспокойством, связь лобных долей с мозжечковой миндалиной более слабая (и следовательно, более слабый контроль эмоций). Также они отвечают за то, какой опыт будет перенесён в долговременную память, а какой – забыт и прочее. Кроме того, в лобной доле находится двигательная область коры головного мозга, отправляющая сигналы мускулам и обеспечивающая возможность двигаться. А работы у неё много: даже такая простая на вид задача, как схватить бутерброд, требует множества подсчётов – какие мускулы в каком порядке использовать и т.д. и т.п. Интересно, что когда-то люди думали, что научить робота играть в шахматы будет сложнее, чем научить его бегать. Но Deep Blue уже победила Каспарова, а попытки заставить роботов двигаться выглядят примерно так (прям как я на физкультуре в старших классах школы):
Так что, если вы спросите меня, то вопрос о том, как этот склизкий сгусток жира позволяет нам разбираться в загадках Вселенной и задавать вопросы и о смысле жизни, остаётся одним из самых сложных.