Елена Белова - Автостопом по мозгу. Когда вся вселенная у тебя в голове

Таламус — своеобразный информационный центр управления внутри переднего мозга [3]. Почти вся информация от органов чувств (за исключением запаховой) сначала попадает в таламус, проходит там начальную обработку и сортировку и только после этого отправляется в свой отдел коры головного мозга. Обоняние — единственное исключение из правил: обонятельные луковицы, отвечающие за вкусы и запахи, относятся к лимбической системе (о ней мы еще поговорим подробнее) и отправляют информацию непосредственно к обонятельной коре в обход таламуса.

Внутри таламуса находится два десятка различных ядер, каждое из которых отвечает за свой набор задач. Часть ядер работает в основном с внешней информацией от органов чувств, другие участвуют в двигательном контроле, есть отделы, соединяющие друг с другом различные участки коры больших полушарий. Что происходит с информацией, которая попала из таламуса в кору? После обработки она опять поступает в таламус, и он вновь оценивает ее, выделяя в огромном сенсорном потоке сигналы, на которые сейчас стоит обратить внимание, и отсеивая те, что пока можно проигнорировать.

Внутри таламуса работает что-то вроде фильтра — он помогает переключать внимание с одного потока информации на другой: например, если нам наскучил разговор и мы стали разглядывать симпатичную картину на стене, таламус «прикручивает тумблер» для звуковой информации и пропускает в первую очередь зрительную информацию, которая сейчас нам важнее и интереснее.

Нейронаука умеет исследовать человеческий мозг, не вскрывая череп.

Когда мы замечаем, что кто-то в обсуждении называет наше имя, таламус опять переключает фильтры входящей информации в прежний режим, мы забываем про картину и снова включаемся в беседу.

Фактически таламус играет важнейшую роль в том, куда будет направлен фокус нашего внимания, что именно достигнет осознания и послужит пищей для размышлений.

Под таламусом расположены гипоталамус и гипофиз — они связывают мозг с эндокринной системой, управляя выработкой большинства гормонов.

Гипоталамус — это небольшая зона мозга возле основания таламуса (спереди и книзу от яйцевидного таламуса). Он тесно связан с остальными зонами в среднем и переднем мозге и состоит из множества мелких ядер, каждое из которых специализируется на том или ином аспекте нашего поведения или работы внутренних органов.

Гипоталамус контролирует постоянство внутренней среды организма и запускает инстинктивные программы и потребности, когда нам требуется восстановить ресурсы.

В крови мало сахара? Гипоталамус активирует центры голода. В кровотоке избыток солей? Надо подключить центры жажды, чтобы восполнить недостаток воды в организме. Специальные центры в гипоталамусе следят за температурой тела и кровяным давлением, аппетитом, жаждой, уровнем активности.

Ядра гипоталамуса играют важную роль, когда речь заходит о сексуальном возбуждении или нужно запустить материнский инстинкт.

Клетки гипоталамуса важны и для грудного вскармливания, и для формирования нежной привязанности и заботы между родителем и ребенком.

Одним словом, гипоталамус следит за тем, чего нам сейчас остро не хватает, и старается сделать так, чтобы в организме было достаточно воды и питательных веществ, поддерживались постоянная температура и кровяное давление, чтобы мы могли эффективно справляться с задачами выживания и размножения — короче говоря, чтобы все было в порядке и работало, как следует.

Одна из главных задач гипоталамуса заключается в управлении небольшой железой прямо под ним — это гипофиз, который следит за тем, как и когда в организме вырабатываются гормоны.

Гормональная регуляция для поведения не менее важна, чем мышечный контроль: гормоны действуют намного медленнее, но позволяют скоординировать режимы работы всех систем органов, обеспечивая слаженную деятельность всех систем организма.

А еще гипоталамус контролирует реакцию «бей или беги», которая проявляется, когда нам угрожает опасность, — выделяющиеся здесь вещества регулируют выработку гормонов в эндокринной системе и помогают всем органам скоординироваться и переключиться в режим боевой готовности. К сожалению, гипоталамус и система ответа на угрозу не слишком разбираются в том, какая именно опасность нам угрожает. Тысячи лет назад наши предки при встрече с медведем или тигром спасались только благодаря эндокринной системе: выделявшийся адреналин разгонял пульс, помогал поднять кровяное давление и давал энергию для работы мышц, чтобы древние люди смогли спастись от хищника, а кортизол готовил организм на тот случай, если неприятности продлятся дольше, чем хотелось бы. Теперь тигры и медведи сменились недовольными начальниками или контрагентами, но эндокринная система, управляемая гипофизом, работает все так же на случай, если мы все же решим сбежать от нагоняя (к сожалению, обычно такое решение только усугубляет проблемы, а не помогает их решить).

Гипофиз регулирует работу желез внутренней секреции — щитовидной железы, надпочечников и половых желез, а еще в нем контролируются процессы роста, обмена веществ и работа почек.

Эпифиз

Эпифиз — это непарный вырост между таламусами и четверохолмием. Он тоже относится к промежуточному мозгу и иногда появляется в литературе и интернете под громким и интригующим названием «третий глаз». У такого названия есть вполне солидные основания: у наших позвоночных предков эпифиз действительно работал как самый настоящий светочувствительный орган, и прямо над ним в костях черепа образовывалось специальное отверстие, чтобы свет мог попадать туда напрямую [4]. Да и сегодня существуют отдельные виды рыб, амфибий и рептилий, у которых эпифиз сохранил ту же роль. Правда, самый известный пример третьего глаза — теменной глаз живой ископаемой ящерицы гаттерии — это вырост парапинеального органа, который у ящериц находится по соседству с эпифизом.

Надо сказать, что и у нас эпифиз в определенном смысле работает как светочувствительный орган. Правда, теперь световые сигналы попадают туда не напрямую через кожу и дырку в черепе, а от сетчатки глаз через сложную систему соединений между нервными клетками. На пути к эпифизу информация об освещенности в какой-то момент покидает головной мозг и оказывается в шейном ганглии спинного мозга и только оттуда, наконец, попадает в конечную точку — бывший третий глаз, а теперь железу, которая регулирует циклы сна и бодрствования, стараясь сделать так, чтобы люди спали по ночам, а днем вели активный образ жизни. В темноте эпифиз вырабатывает мелатонин — он проявляет мягкий снотворный эффект и контролирует другие гормоны, выработка которых зависит от времени суток, включая гормон роста, половые гормоны, гормоны надпочечников и щитовидной железы [5].