Рита Картер - Как работает мозг

Функциональная магнитно-резонансная томография помогла выяснить, какие участки мозга задействованы в каких его функциях.

Одним из первых непосредственную стимуляцию мозга стал применять в 50-х годах XX века канадский нейрохирург Уайлдер Пенфилд, картировавший обширные участки коры больших полушарий, прикладывая электроды к разным точкам мозга сотен больных эпилепсией. В ходе этих опытов Пенфилд показал, что вся поверхность нашего тела представлена (как будто нарисована) на поверхности мозга: участок, связанный с локтем, располагается рядом с участком, связанным с предплечьем, тот, в свою очередь, располагается рядом с участком, связанным с плечом, и так далее. Но еще больше Пенфилд прославился открытием того, что стимуляция определенных участков височных долей может вызывать в сознании нечто похожее на яркие воспоминания из детства или обрывки давно забытых мелодий.

Нервные клетки разных типов выделяют разные нейромедиаторы. Информация распространяется в мозге по проводящим путям — цепочкам нейронов, выделяющими вещества и с их помощью возбуждающими или подавляющими активность друг друга. Любой из нейромедиаторов довольно широко распространен в мозге, но работает лишь в определенных его участках и может оказывать разное действие в зависимости от того, где он выделяется. Нейромедиаторы бывают возбуждающими (способствуют возбуждению нейронов, на которые они действуют) и тормозными (подавляют активность нейронов). Науке известны сотни нейромедиаторов, но самые важные из них следующие.

Серотонин— нейромедиатор, действие которого усиливает препарат “Прозак”. Серотонин иногда называют “веществом хорошего настроения”. Он и в самом деле оказывает существенное влияние на настроение: повышенная концентрация серотонина (или чувствительность к нему) сопряжена с оптимизмом и спокойствием. Кроме того, серотонин влияет на сон, чувствительность к боли, аппетит и давление крови.

Ацетилхолинуправляет активностью в участках мозга, связанных с концентрацией внимания, обучением и памятью. У людей, страдающих болезнью Альцгеймера, его уровень в коре больших полушарий обычно понижен.

Серотониновые проводящие пути

Норадреналин— преимущественно возбуждающий нейромедиатор, способствующий повышению уровня физической и умственной активности и оказывающий бодрящее действие. Основной центр выработки норадреналина находится в голубом пятне — одном из нескольких участков мозга, претендующих на то, чтобы в просторечии именоваться “центром удовольствия”.

Глутамат— основной возбуждающий нейромедиатор головного мозга, обеспечивающий формирование связей между нейронами, работа которых лежит в основе обучения и долговременной памяти.

Энкефалины и эндорфины — эндогенные опиоиды, которые, подобно наркотикам, облегчают восприятие боли, снижают стресс и способствуют возникновению ощущения легкости и безмятежности. Кроме того, они подавляют некоторые физиологические процессы, такие как дыхание, и могут вызывать физиологическую зависимость.

Окситоцинпомогает “размывать” границы “я”, создавая ощущение единства с другими и тем самым формируя теплые и доверительные отношения между людьми, особенно между влюбленными и между матерью и младенцем. Он в огромных количествах выделяется у женщин при родах и у людей обоих полов во время оргазма.

Дофаминпомогает нам находить возможность получить вознаграждение и посылает нас в погоню за ним. По ходу дела он вызывает у нас желание, предвкушение и возбуждение.

Дофаминовые проводящие пути проходят, извиваясь, по всему головному мозгу, в разных местах выполняя разные функции. В глубине ствола мозга, в структуре, называемой черной субстанцией, располагаются производящие дофамин нейроны, стимулирующие и поддерживающие нашу активность, физическую и умственную. Когда эти клетки дегенерируют, как при болезни Паркинсона, человек теряет способность уверенно шагать вперед — как в прямом, так и в переносном смысле.

Другой комплекс дофаминовых путей называют “системой вознаграждения” нашего мозга. Они ведут от вентральной области покрышки к миндалине, прилежащему ядру, септуму и префронтальной коре (все эти структуры вместе называют медиальным пучком переднего мозга). Стимуляция прилежащего ядра дофамином запускает приготовление нашего тела к тому, чтобы схватить желанный объект или пуститься за ним в погоню, в то время как миндалина определяет ценность этого объекта и способствует возникновению осознанного ощущения возбуждения, а префронтальная кора и септум концентрируют наше внимание на намеченной цели. Все вместе эти реакции создают у нас приподнятое настроение. Однако они не рождают чувство длительного удовлетворения, и если дофаминовая система работает без посредничества других нейромедиаторов, вслед за выбросом дофамина обычно возникает потребность в еще одном таком выбросе, а вслед за ним — в еще одном. Этот механизм лежит в основе психологического привыкания.

Дофамин также задействован в формировании ощущения осмысленности, “логичности” окружающего нас мира. Поэтому нарушения дофаминовых путей могут приводить к ощущению бессмысленности, абсурдности бытия или, напротив, удивительного единства мира и его глубокого смысла.

Хотя такие состояния и представляют собой отклонения от нормы, у нас нет оснований полагать, что связанные с ними представления о мире сколько-нибудь менее реалистичны, чем те, которые сопряжены с нормальной работой дофаминовой системы.

Последние соответствуют установленному эволюцией оптимальному уровню — “приподнятому” достаточно для того, чтобы мы не переставали стремиться к необходимому, например заботясь о пропитании или реализуя возможность оставить потомство, но не слишком “приподнятому”, чтобы мы не начали считать своих врагов частью любящего вселенского разума. Однако это отнюдь не означает, что эволюционно оптимальные для нас представления лучше всего соответствуют действительности.

Большинство пациентов говорило, что эти воспоминания были похожи на сон, но при этом совершенно отчетливы. “Мне казалось... что я стою в дверях своей школы”, — рассказывал молодой человек (21 год). “Я слышал, как мать говорит по телефону и приглашает мою тетю навестить нас вечером, — рассказывал другой. — У нас в гостях были мои племянник и племянница... Они собирались домой, надевали пальто и шапки... это было в столовой... моя мать говорила с ними. Она торопилась — очень спешила” 30.