Питер Уайброу - Мозг: Тонкая настройка. Наша жизнь с точки зрения нейронауки

Сегодня в нейрофизиологии наступила эпоха чудес. За время моей профессиональной карьеры, в течение тридцати с небольшим лет, мы узнали о мозге больше, чем за всю предшествующую историю человечества. Этот удивительно сложный орган – приемо-передаточное устройство, обеспечивающее взаимодействие между организмом и средой, – обладает внутренним балансом, гибкостью и исключительными возможностями для адаптации. Например, нам известно, что в головном мозге более сотни миллиардов нервных клеток – число, соперничающее с числом звезд в нашей Галактике, и каждая из этих клеток связана с соседними тысячами синаптических соединений – порталов химической коммуникации. Мы узнаем все больше об устройстве различных функциональных центров мозга, о сфере их ответственности, о том, как они выполняют свои обязанности, и об их эволюции.

Мы узнали о том, что человеческий мозг, как и мозг других млекопитающих, по сути объединяет в себе три мозга и обладает биологическими особенностями, сформировавшимися в ходе его уникального эволюционного развития {51}. Наш мозг, построенный на основе примитивного мозга рептилий (сходного с мозгом современных ящериц и не сильно отличающегося от мозга Генри, безрассудного фазана, о котором я рассказывал выше), – продукт эволюции приматов, получивший свои исключительные способности в результате развития коры больших полушарий. У человека эти полушария представляют собой структуру размером с небольшую дыню, разделенную на две зеркальные половинки, которые вместе составляют примерно 80 % всей массы головного мозга. Фронтальные области коры {52} – те самые части мозга, которые ответственны за принятие решений и действия, – развиты у человека очень сильно, что обеспечивает нам интеллект и сложное социальное поведение, отличающие нас от других видов.

На ранних стадиях эволюции, миллионы лет назад, произошло разделение основных структур древнего мозга, так что гиппокамп , место формирования воспоминаний, сдвинулся к центру, а миндалина , страж наших эмоций, – наоборот, к внешним границам мозга. Позже, из-за дальнейшего роста и мощного развития человеческого переднего мозга, эти две структуры, миндалина и гиппокамп, снова сошлись, сформировав вместе с другими элементами рептильного ядра лимбическую систему , которая контролирует физиологические процессы, происходящие в организме, и обеспечивает наше эмоциональное восприятие.

Ученые провели картирование скоростных автострад мозга (в первую очередь дофаминовых, серотониновых и норадреналиновых путей), которые поддерживают связи между жизненными центрами этой несколько хаотичной структуры. Также нам теперь многое известно о физических и химических процессах, обеспечивающих поток информации в нейронных сетях мозга. Мы уже начали разбираться в том, как память – способность, позволяющая человеку переживать свое прошлое и представлять будущее, – зависит от прочности связей, которые возникают между нейронами головного мозга в результате постоянного взаимодействия с внешним миром. А то, что наше сознание, мышление и действия порождены активностью головного мозга, сегодня известно каждому школьнику.

Главной задачей живого мозга является постоянная обработка информации: это орган, в котором калейдоскопический поток стимулов из окружающего мира целенаправленно объединяется с инстинктами и информацией о состоянии организма, обеспечивая действия, необходимые для выживания. Таким образом, если мы хотим до конца разобраться в таинстве мышления и в том, как мозг настраивается на адаптацию, нам необходимо установить взаимоотношения между его различными отделами. Как передается информация от клетки к клетке, какие центры и передаточные пути существуют в мозге? Как этот постоянный поток информации поддерживает равновесие жизни и формирует нашу личность? Кроме того, принимая во внимание, что человек является общественным животным, мы должны выйти за пределы биологии отдельного органа и поведения отдельного человека и спросить: как между людьми происходит информационный обмен, создающий сложную социальную сеть, которую мы называем человеческой культурой?

На каждого из нас действуют мощные культурные силы. Социальные нормы – общепринятые правила, основанные на привязанностях, обучении, общем опыте и намерениях, – участвуют в развитии нашего мозга в детстве и продолжают влиять на формирование характера на протяжении всей жизни. На первый взгляд такие общепринятые практики (например, ритуалы, связанные с рождением, браком, товарообменом) могут показаться уникальными для каждой культуры, но при ближайшем рассмотрении выясняется, что они имеют похожую форму в разных этнических и социальных группах. Исходя из этого, можно предположить, что в формировании нашего социального поведения участвуют появившиеся в ходе эволюции стандартные, общие для человеческого вида физиологические механизмы, подобные тем, которые обуславливают обучение ребенка речевой деятельности.

Кстати, следует отметить, что современные знания о таких физиологических механизмах и функционировании мозга на клеточном уровне основаны на редукционном анализе – важнейшем элементе научного исследования, который подразумевает разделение целого на составные части. Современная нейрофизиология в значительной мере полагается на этот метод, потому что он доказал свою эффективность в понимании молекулярных механизмов нейронного функционирования. В этом нам очень поспособствовали новые технологии. Без компьютерной революции, давшей ранее недоступные возможности в обработке информации, мы, к примеру, не разобрались бы в наборе генетических инструкций, на основании которых функционирует мозг. У нас было бы лишь примитивное представление о динамике клеточного метаболизма, и составить более или менее реальное представление о живом мозге мы бы просто не смогли.

Наше поведение – это постоянно совершаемый выбор тех или иных действий, и определяется оно слиянием нашей эволюционной биологии, личного опыта и приобретенных во взаимодействии с культурной средой привычек, в формировании которых одну из главных ролей играют рыночные отношения. Каждый из нас находит себя именно в этом сплетении и столкновении внешнего и внутреннего миров. Пытаясь отыскать свой путь в этой комплексной среде, мы считаем, что всегда делаем выбор сознательно и способны контролировать свое поведение либо намеренно, либо адаптируясь к изменяющимся обстоятельствам. Иначе говоря, мы гордимся осознанием себя как личности, своих привязанностей и склонностей, достижений и ответственности.