Илья Мартынов - Мозг. Как он устроен и что с ним делать [litres]

Интересно, что в мозжечке находится около 50 % всех нервных клеток мозга. Неспроста мозжечок называют вторым маленьким мозгом. Это весьма оправданно, поскольку от хорошо скоординированных движений зависит успех выживания всего организма.

Если вы видите человека со странной пошатывающейся походкой: туловище заваливается, чуть ли не падает в бок, шаги какие-то неравномерные по длине, не спешите считать его пьяным. Такое нередко случается у людей с поражением мозжечка. Подобную походку называют «мозжечковая», или «походка пьяного».

Над задним мозгом находится средний. Внутри него «спрятаны» первичные центры обработки зрительной, слуховой, осязательной информации. У среднего мозга есть четыре выпуклости, которые называют холмами, или буграми. Передняя пара бугров получает информацию от рецепторов сетчатки и осуществляет зрительные ориентировочные рефлексы. Вы, наверное, замечали, что глаза перемещаются синхронно (содружественно). За это как раз во многом отвечают передние бугры среднего мозга (под контролем коры).

Задние бугры обрабатывают информацию от рецепторов в улитке уха. Они же обеспечивают сторожевую приспособительную реакцию на новый неожиданный звук. У нас меняется мышечный тонус, учащается частота сердцебиения и дыхания, может повышаться артериальное давление.

Вспомните, как реагирует наше тело, когда мы идем по дороге и внезапно слышим резкий сигнальный гудок авто. Некоторые из нас даже вздрагивают. Это отрабатывают структуры среднего мозга.

Рис. 22. Ствол мозга. Первый этаж

Средний мозг – одна из важнейших структур, обеспечивающих внимание. Он запускает команды, связанные с ориентированием нашего тела в пространстве по отношению к источнику новизны. Представьте, что вы идете по африканской саванне много сотен тысяч лет назад. Вдруг вы слышите шорох. Вы замираете. Голова уже сама повернулась в сторону источника шума. «Что там? Опасность или, может, что-то съедобное?» – всплывает в вашей голове.

Для наших предков важно было быстро среагировать на стимул. Ведь в кустах мог спрятаться хищник или, напротив, добыча. В обоих случаях этот рефлекс среднего мозга играл важнейшую роль для выживания.

На самом деле он до сих пор работает и у нас. И. П. Павлов назвал это ориентировочной реакцией. Когда мы слышим внезапный стимул, к примеру, громкий стук в дверь за спиной, наша текущая деятельность тотчас же прекращается и мы разворачиваемся. Этот рефлекс можно погасить только одним способом – многократным повторением одного и того же стимула.

В свое время выдающийся российский физиолог Евгений Николаевич Соколов предложил нейронную модель процесса внимания.

К тому моменту были открыты нейроны новизны. Это такие специальные клетки мозга, которые реагируют на определенное качество сигнала. Когда вы сидите за столом и вокруг тихо, эти нейроны как бы дремлют. Но как только раздается стук в дверь, они тут же активизируются и запускают процесс реагирования.

И теперь давайте представим, что вы встали из-за стола и подошли к двери. Открыли ее, но там никого нет. Слышен только топот чьих-то быстро убегающих ног.

Вы вернулись обратно к своим делам, и тут вновь раздается стук. Вы опять реагируете. Повторяете свой поход к двери. И опять топот чьих-то ног. Явно кто-то издевается.

Вы возвращаетесь и садитесь за стол. Стук. Еще стук. Еще, еще.

Вы уже не реагируете. Реакция угасла. Знакомо? Но почему? Ведь нейроны новизны должны были активизироваться. Они, кстати, находятся не только в среднем мозге, но и в других структурах, например в таламусе.

Так вот, Соколов очень внимательно проанализировал данные и пришел к выводу, что, когда нейроны-детекторы засекают новый стимул, в мозге формируется модель этого самого стимула, закодированная группой клеток. А мы уже знаем, как это может происходить (на примере сложных объектов, таких как «нейрон бабушки», – там тоже много нейронов собирают информацию по крупицам и отправляют к самому главному).

И когда в следующий раз в мозг приходит тот же сигнал (например, очередной стук в дверь), нервная система как бы сравнивает пришедший сигнал с той моделью, которая была получена до этого. И вуаля! Волшебство! Если параметры совпадают, то и рефлекс вытормаживается. И мы уже не реагируем. На самом деле в этот же момент активизируются и другие клетки, называемые нейронами тождества. Они как раз и тормозят всю систему. Это такая защита мозга от перегрузки однотипными (ничего не значащими) стимулами. Ведь любое реагирование требует затрат ресурсов, а их надо экономить!

Но тут и кроется главное коварство нашего мозга. Этот механизм универсален.

Мозг создает модели стимулов, начинает считать их «неинтересными», и мы перестаем на них реагировать. А ведь стимулами могут быть и новые слова изучаемого нами иностранного языка, и картины великого художника.

Кстати, отчасти по этой же причине мы можем долго-долго гонять по кругу одну и ту же понравившуюся нам песню, но через какое-то время нейронная модель станет частью долговременной памяти (и все, интерес пропал). А зачем спрашивается? От песни ни жарко ни холодно. Ни еды ни воды. А мозгу это неинтересно.

Так вот, тут и «вылезают» все главные проблемы в обучении. Мозг говорит сам себе: «я это видел, на это реагировал, туда мы плавали, это мы знаем». У человека рассеивается внимание, ему становится скучно. И единственное, что способно спасти ситуацию, – это правильная мотивация, которая во многом обеспечивается работой вышележащих структур.

В среднем мозге залегает так называемая черная субстанция. Это важнейшая структура, обеспечивающая нашу мотивацию что-то делать физически. Она действительно выглядит очень темной в световом микроскопе, потому что в ее клетках содержится красящий пигмент – нейромеланин. В черной субстанции находятся нейроны, вырабатывающие дофамин, который затем отправляется в вышележащие структуры второго этажа.

И вот тут начинается самое интересное. Как раз дофамин и позволяет нам осуществлять мелкие и точные движения, да и вообще он оказывает серьезное влияние на нашу общую двигательную активность. Ученые выяснили, что если клетки черной субстанции вырабатывают мало дофамина, то человек, скорее всего, – любитель полежать на диване (как Илья Ильич Обломов из известного произведения И. А. Гончарова). Такой человек не получает особого удовольствия от излишней двигательной активности. Он больше радуется еде, новому сериалу или книге.

А вот если дофамина вырабатывается много, человек очень подвижный (Андрей Иванович Штольц из того же романа). Он испытывает удовольствие, двигаясь. Такие люди часто выбирают активные виды отдыха. Срабатывает эффект положительного подкрепления за счет занятия тем, к чему предрасположена наша дофаминовая система.