Текст книги "Таинственные явления природы и Вселенной"

Игры разума

Речь пойдет о нашем видовом отличии, нашей гордости, о том, из-за чего мы считаем себя венцом творения (или биологической эволюции), – да, да, о нашем биологическом капитале. Мы разрезаем поперек кочан цветной капусты, и вот – voilá! – так же выглядит горизонтальное сечение человеческого мозга.

Успехи в изучении мозга, достигнутые за последние пятьдесят лет, позволили узнать о нем значительно больше, чем удалось выяснить за весь предшествующий период развития науки. Особенно заметны успехи в изучении деятельности самой маленькой структурной единицы мозга – нейрона. Открытия, сделанные на нейрональном и молекулярном уровнях, позволили понять самые общие, основные механизмы функционирования мозга и перейти к расшифровке механизмов элементарных психических реакций у животных с наиболее просто устроенной нервной системой.

Мозг человека содержит более 100 млрд нейронов. Каждый нейрон соединен с 25 тыс. других нейронов. Во время внутриутробного развития у эмбриона ежеминутно образуется 250 тыс. новых нейронов.

Сейчас уже не приходится сомневаться в том, что мы сумеем разобраться в тонкостях работы несложного нервного ганглия моллюска, но мозг человека имеет массу своих специфических тайн и секретов.

Мозг разделен на две половины: левое и правое полушария. Их связывает мозолистое тело. Поверхность мозга чрезвычайно складчатая – таким образом увеличивается площадь наружного слоя мозга, или известной всем коры.

Продолжим «растительную» аналогию. Вот, у нас есть лук, не репчатый, правда, зеленый лук. Стебельки устроены «послойно». Так же и мозг. Внутренняя часть мозга – центральное ядро – отвечает за базовые функции: дыхание, сон, потребление пищи и воды, контроль температуры и функции половой сферы.

В среднем слое располагается так называемая лимбическая система, которая контролирует наши эмоции.

Наружный слой – это кора головного мозга, которая управляет всеми остальными функциями, включая движения, ощущения, речь, зрение, слух и даже личностные проявления человека.

Мозг содержит примерно 100 млрд нервных клеток, или нейронов, преимущественно расположенных в первых нескольких миллиметрах коры. Нейроны окружены большим количеством глиальных клеток, отвечающих за опорную и защитную функции. Некоторые нервные клетки очень длинные. Они имеют отростки, которые начинаются в мозге и простираются вниз по позвоночнику.

Нервные клетки обладают удивительным механизмом высокоскоростной передачи импульсов, или сигналов. Передача нервных импульсов от одной нервной клетки к другой происходит электрохимическим путем, благодаря выделению мельчайших объемов особых веществ – нейротрансмиттеров (или нейромедиаторов) – в синаптическое пространство (а синапс – это место контакта между двумя нервными клетками). Этот «впрыск» активирует следующий нейрон. Поэтому такая связь называется в науке синаптической связью.

У мозга в распоряжении целый набор нейротрансмиттеров. Этот набор подразделяется на «семьи». Каждый из трансмиттеров относится к какому-либо семейству и «распознается» специальным рецептором в синапсе. Так замок «распознает» свой ключ и открывается. Вставьте в хороший замок другой ключ, не от него: даже если ключ протиснется в скважину, в дверь вы не войдете.

Нейроны могут одновременно взаимодействовать с несколькими другими нейронами, включая и те, что находятся в удаленных отделах мозга. Это говорит о сложности системы – о возможности объединения очень сложных сигналов. Например, если вы вынимаете из микроволновки горячее блюдо, мозг воспринимает информацию о факторе, потенциально разрушительном и причиняющем боль, и посылает руке сигнал бросить предмет. Однако эту информацию может скорректировать второй сигнал из другой части мозга, потому что ваша жена кричит: «Это подарок моей мамы!» Вам больно, очень больно, но тут в вашем сознании появляется образ тещи, воспоминание о том, что происходит с окружающим миром, когда супруга бывает в гневе, и о том, что случится с вами, если вы, именно вы окажетесь причиной этого гнева. Воспоминание о будущем… После этого вы можете передумать и подавить первичный импульс бросить блюдо на пол.

Теперь рассмотрим мозг «по частям».

Если взять вид мозга со стороны (вид черепа в профиль), мы заметим, что каждое полушарие разделено на четыре доли.

У большинства людей левое полушарие доминирует над правым. Доминирующее полушарие обрабатывает языковые и математические или логические проблемы, а другое отвечает за такие функции, как восприятие музыки, зрительных образов и умение видеть относительность явлений.

Затылочная доля, расположенная в задней части мозга, обрабатывает поступающую зрительную информацию и воссоздает все образы, которые мы видим.

Височная доля обрабатывает информацию, поступающую в мозг через органы слуха, и вместе с затылочной долей помогает определить, что мы видим. Эта часть мозга связана с памятью: правая доля обычно работает с визуальной, левая – с вербальной информацией. Наконец, в левой височной доле звуки речи преобразуются в слова, и мы понимаем, что нам говорят.

Теменная доля выполняет две основные функции. Во-первых, здесь обрабатывается вся информация о тактильных и болевых ощущениях. Во-вторых, эта область связана с анализом зрительных данных, помогая понять, что именно мы видим.

В этой доле мозг хранит карту поверхности тела, так что информация о каждом прикосновении поступает в свою собственную область для обработки. На этой карте в теменной доле больше всего места отведено для информации о самых чувствительных участках тела, к которым относятся пальцы, ротовая полость и половые органы.

Эта доля контролирует также дополнительные функции, свойственные именно человеку. Часто их называют организующими функциями и относят к ним концентрацию, планирование, аргументацию и суждение – способности, направленные на принятие сложных решений и поиск выхода из проблем.

Большая область лобной доли зарезервирована для посылки сигналов в мышцы тела, приказывая им двигаться, когда это необходимо. Левая лобная доля управляет речью и связана с областью в левой височной доле, отвечающей за восприятие речи.

Лобная доля связана с лимбической системой и контролирует поведение человека в различных ситуациях. Лимбическая система расположена в среднем слое мозга, играет огромную роль в регуляции наших эмоций и помогает хранить воспоминания. Она контролирует и примитивное центральное ядро, облегчая нашу приспособляемость и снижая зависимость от голода и сексуальных позывов.

Итальянский кардинал, главный хранитель библиотеки Ватикана (1833–1849) Джузеппе Меццофанти свободно говорил на 39 языках и еще столько же мог понимать, хотя никогда не покидал пределов Италии. Утверждают, что однажды кардинал выучил новый язык за одну ночь только для того, чтобы утром принять исповедь чужеземного преступника, приговоренного к смертной казни.

Гиппокамп является частью лимбической системы, участвуя в сохранении новых воспоминаний. Хотя воспоминания находятся не в самом гиппокампе, информация должна пройти через него, чтобы память консолидировалась, то есть перешла из кратковременной в долговременную. Люди, у которых разрушена эта часть мозга, не могут накапливать новые воспоминания, хотя способны помнить большинство фактов, запомнившихся им до повреждения.

Еще одна часть лимбической системы, миндалевидная железа, играет важную роль в переживании определенных эмоций, таких как страх. Она вносит свой вклад в создание положительных и отрицательных эмоциональных воспоминаний благодаря своим тесным связям с гиппокампом.

Существует теория, что у людей с посттравматическим стрессовым расстройством могут возникать проблемы в гиппокампе и миндалевидной железе. Это объясняет яркие вспышки воспоминаний и тревоги, которую эти люди пережили в состоянии стресса.

Мозг постоянно получает входящие сигналы от тела, чтобы держать нас в курсе того, как мы себя чувствуем и что происходит вокруг. Явные сигналы (которые человек фиксирует) поступают от органов пяти чувств, а неявные проходят мимо сознания, например факторы, контролирующие частоту дыхания или мигание. Скажем, человек читает книгу. Его рука касается страниц. Информация об этом идет по нервным волокнам руки в спинной мозг, по нему через отверстие в основании черепа достигает головного мозга и в конце концов прибывает в кору теменной доли. Входные сигналы проходят через таламус – область центрального ядра, действующая как сортировщик и направляющая импульсы к нужным адресатам. Таламус регулирует интенсивность (или силу) сигналов от различных органов чувств в соответствии с информацией коры головного мозга о большей или меньшей важности того или иного сообщения.

Возможно, человек не осознает, что его рука касается страницы, пока специально не обратит на это внимание. То есть, пока кора мозга не прикажет таламусу прибавить таким сигналам «громкость», сделать их более интенсивными.

Если представлять дело упрощенно, мозг посылает мышцам сигналы о сокращении или расслаблении. Например, мысль о каком-либо действии – это сигнал для произвольного движения (скажем, удержать наше горячее блюдо). Однако многие исходящие сигналы мы не осознаем, и в этом случае наши действия являются непроизвольными – к ним относятся функции дыхательных мышц или учащение сердечных сокращений. Если бы нам приходилось постоянно думать и помнить о дыхании, мы бы просто ничем больше не смогли заниматься, так что разделение на произвольные и непроизвольные действия – очень важное свойство организма.

Произвольными движениями управляет область, расположенная в лобной доле. Непроизвольные движения контролируются центральным ядром. Важную роль в поддержании позы, равновесия и координации движений играет мозжечок – особый участок центрального ядра.

Чихнуть с открытыми глазами невозможно! Это медицинский факт.

Но кроме ощущений есть еще эмоции. И это важно! Эмоции не сводятся к ощущениям. Эмоциональное восприятие связано со многими факторами. Существуют физические ощущения (например, в ситуации угрозы ваше сердце бьется быстрее), осознание эмоции (вы испытываете страх и понимаете, что боитесь), а также мысли и воспоминания от коры головного мозга, связанные с аналогичным опытом и влияющие на ваши чувства и окончательные действия.

Само по себе физическое ощущение не скажет, как вы себя чувствуете. Ваше тело не может отличить страх от восторга: обе эти эмоции вызывают учащение сердцебиения и расширение зрачков. Именно миндалевидная железа в лимбической системе распознает, страх это или восторг. Люди с травмами этой части мозга не способны бояться и могут совершать крайне рискованные поступки.

Лобная доля связана с эмоциями и обусловливает адекватные реакции в определенной социальной обстановке, а также помогает считывать эмоциональные подсказки, напоминает о последствиях наших прошлых поступков и способствует пониманию того, что морально и социально приемлемо. Вероятно, это наиболее сложная часть нашей эмоциональной реакции.

Мы знаем уже, что мозг передает информацию электрическим или химическим путем. Есть нейротрансмиттеры – вещества, участвующие в синаптической передаче сигналов. Здесь мы исследуем их более детально, поскольку в работе нашего мозга они играют очень важную роль. Известно по крайней мере семьдесят различных нейротрансмиттеров. Они распределяются в мозге неравномерно, варьируясь в зависимости от функций определенных его участков.

Человеческий мозг принимает 11 млн бит информации в секунду, но осознает лишь 40 бит.

Возьмем для примера серотонин. Это нейротрансмиттер, регулирующий настроение – отвечающий за ощущение счастья, грусти или уныния. Он находится в лимбической системе. Лекарства-антидепрессанты взаимодействуют именно с этим веществом.

Другой нейротрансмиттер, дофамин, действует в нейронных связях, которые обусловливают мотивацию и стремление к удовольствию (награде). Проще говоря, чем больше дофамина, тем сильнее мы чего-то хотим. Это касается «естественных» наград, таких как еда, и искусственных, например кокаина. Считается, что переизбыток дофамина в некоторых областях лимбической системы приводит к шизофрении, а его недостаток в других участках мозга – к болезни Паркинсона.

Эндорфины – естественные нейротрансмиттеры, облегчающие боль и увеличивающие удовольствие. Наркотики на основе опиума – героин и морфий – имитируют действие эндорфинов и создают схожий эффект. К безопасным способам увеличения «естественного кайфа» относятся физические упражнения, шоколад и острая пища. Кроме того, уровень эндорфинов в мозге повышают некоторые альтернативные методы лечения, например акупунктура.

Научное понимание работы мозга все еще отстает от понимания функционирования всего организма в целом. Но ученые имеют здесь оправдание: мозг – это гораздо более сложный орган по сравнению с любым другим. Мозг – самый сложный объект в известной нам Вселенной!

Имеет ли смысл обвинять в нашем поведении мозг, утверждая, что миндалевидная железа, обычно порождающая ощущение счастья, на этот раз вызвала в нас представление об исходящей от другого человека угрозе и поэтому мы на него напали? В судах США для помощи подсудимым используются результаты мозгового сканирования: известно, что снимки мозга осужденных за так называемые немотивированные убийства отличаются от снимков мозга других преступников.

Психическое здоровье подразумевает способность отвечать за свои эмоции (а значит, и за свой мозг), чтобы не стать их жертвой. Согласно недавнему открытию, изменения мозга, возникающие при лечении депрессии антидепрессантами, удивительно схожи с теми, что появляются в результате психотерапии, поэтому обучение влиянию на мозг может быть связано более чем с одной техникой воздействия.

Вероятность умереть в день рождения на 14 % выше, чем в любой другой день.

Взаимоотношения между телом и сознанием интересовали человека на протяжении столетий. Много лет западная медицина, уходящая корнями в естественные науки, рассматривала физические недомогания как биологическое явление, узнаваемое по аномальным признакам. Эмоции в практике медиков до сих пор не принимались во внимание. Заболевание без аномальных признаков до сих пор приводит врачей в недоумение. Однако заявления о «необъяснимых с медицинской точки зрения симптомах», то есть тех, конкретную причину которых найти невозможно, представляют как минимум 30 % среди всех обращений к врачам. Примеры этих болезненных состояний – хроническая усталость, хроническая боль и синдром раздраженного кишечника.

Сегодня исследователи наконец осознали, что необходимо разобраться во взаимоотношениях между телом и сознанием и тем самым пролить свет на факторы здоровья и источники заболеваний, понять, как сознание (мышление, воображение, чувства и память) может менять физические процессы в мозге и влиять на тело (и наоборот). Последствия открытий в этом направлении для медицины просто невероятны, и они уже вносят свой вклад в создание новых способов сохранения здоровья.

Мозг, как мы уже знаем, состоит из 10 млрд специализированных клеток – нейронов. Нейронная связь (передача информационных импульсов) осуществляется с помощью особых веществ – нейротрансмиттеров. Такие нейротрансмиттеры, как серотонин, адреналин и дофамин, оказывают влияние на многие физические и психологические функции, влияя на настроение, аппетит, энергию, сексуальное влечение, сон и поведение. Уровень нейротрансмиттеров зависит от генофонда человека и его жизненного опыта (мыслей, настроения, поведения, отношений и т. д.). Связь между мозгом и телом может быть и гормональной. Мозг посылает сигналы о необходимости выделения гормонов, которые попадают в кровь и участвуют в различных функциях организма.

Некоторые из этих систем регуляции нарушаются под воздействием стресса и депрессии. Изменения могут повлиять на синтез таких веществ, как адреналин и кортизол, а также на иммунную систему и функцию нейротрансмиттеров (например, серотонина). Нарушение баланса половых гормонов влияет не только на активность мозга, но и на его структуру. Постоянные гормональные нарушения оказывают негативное воздействие на мозг и тело.

Открытие цитокинов – информационных молекул, регулирующих межклеточные и межсистемные взаимодействия, определяющих выживаемость клеток и работу иммунной системы – произвело революцию в понимании связи между сознанием и телом. Цитокины регулируют размножение нервных клеток, влияют на гормональный уровень и на иммунную систему. Найдено более сотни цитокинов, и на многие из них оказывают воздействие стресс, тревога и депрессия.

Цитокины, гормоны и нейротрансмиттеры способны влиять на мозг, мышление, настроение и поведение, а также создавать широкий спектр физических симптомов. Эти естественные химические вещества иногда называют молекулами эмоций.

В среднем у большинства людей друзей меньше, чем у их друзей – это так называемый «парадокс дружбы» (friendship paradox).

Но как конкретно, по каким «магистралям» осуществляется связь между телом и мозгом? Мозг подает сигналы и воспринимает информацию от тела при участии центральной нервной системы. Вегетативная (автономная) нервная система (ВНС) является важной частью центральной нервной системы и не находится под произвольным контролем человека. ВНС участвует в регуляции многих процессов, включая давление, сердечный ритм и температуру тела. Стресс вмешивается в целостную систему, вызывая физические симптомы. Эмоции «заряжают» тело и потому могут властвовать над человеком, управляя его мыслями и поведением.

Реакция на мысли, образы или события у каждого человека индивидуальна и зависит от времени. Например, многим людям гораздо сложнее справляться с беспокойством, проснувшись среди ночи. Если несколько отрицательных событий происходит одновременно, если человек устает или обессилен, снижается его способность справляться даже с незначительными проблемами.

Настроение зависит и от интерпретации происходящего. Когда человек раздражен, он легко переходит на гнев, когда огорчен – вспоминает печальные события и погружается в негативные мысли; когда счастлив – обращает внимание на положительные стороны жизни. Стиль мышления может поддерживать позитивное или негативное эмоциональное состояние.

У нас есть не только мышление – есть также память. Если попросить человека вспомнить основные «выдающиеся» события его жизни, он с большей вероятностью расскажет о тех, что вызвали у него сильные эмоции: страх, печаль, гордость или счастье. «Воспоминания-вспышки» часто связаны с высоким уровнем эмоций, поэтому соответствующие ситуации запоминаются хорошо и подробно. Здесь нужно вспомнить уже вошедшее в повседневный обиход слово адреналин. А слово, между прочим, вполне медицинское! Адреналин – это гормон, который улучшает память, а также поступает в клетки мозга и тела, когда человек испуган или напряжен.

Мысли и воспоминания могут сопровождаться одним очень важным чувством и состоянием: это страх. Страх бывает полезным, когда он направлен на выживание: вызывает важные изменения в работе мозга и в организме, влияет на степень проявления реакции «дерись или беги». Эти изменения помогают человеку отреагировать в виде одного из трех типов поведения: драться, замереть или бежать.

Но если система страха запускается слишком легко, несвоевременно или чересчур долго остается активной, у человека возникают трудности. Например, женщину ограбили в метро: грабитель приставил ей нож к горлу, и она испытала сильнейший страх, считая, что может умереть. В ее памяти откладывается множество контекстуальной информации – запах лосьона грабителя, его акцент, музыка, играющая в его плеере. Если через полгода, стоя в очереди, она ощутит запах того же лосьона, то почувствует страх и соответствующую физическую реакцию еще до того, как осознает сам запах.

Одна из наиболее трудноизлечимых фобий – фобофобия, или боязнь страха.

Регулярные отрицательные размышления о проблемах способны вызывать не только страх, но также некоторые другие неприятные вещи: депрессию и тревогу. Когда человек обеспокоен, он чаще всего рассматривает худшие исходы ситуаций, и такие воображаемые сценарии только повышают уровень тревоги. Если негативные мысли регулярно возвращаются, они образуют устойчивые межнейронные связи. Таким образом, человек «замыкает» собственную модель мышления в мозговой сети и формирует к ней быстрый доступ.

Настоящим бичом современной человеческой цивилизации является стресс. Реакция организма на стресс нормальна и полезна для человека. Ситуации, требующие большого напряжения сил, подталкивают его к активности (например, при подготовке к экзаменам). Но что создает стресс для одного, может не оказаться стрессом для другого. Некоторые стремятся к определенным стрессовым ситуациям (таким, как затяжные прыжки с парашютом или прыжки с моста на эластичном тросе), а другие активно избегают их. Поэтому определение стресса зависит не только от контекста, но и от его значения в жизни конкретного человека.

Пока давление или стресс не превышают определенного уровня, они стимулируют работоспособность и другие факторы, но когда граница перейдена, порождаются отрицательные эффекты (раздражение, плохой сон, слабость).

Стресс и тревога воспринимаются как физические симптомы, поскольку приводят к естественным биологическим реакциям и физическим изменениям в организме. Любитель прыжков с моста интерпретирует их как восторг, а человек, боящийся высоты, испытает чистый ужас.

В состоянии стресса и тревоги человек теряет много энергии, оставаясь эмоционально истощенным и уставшим. Тяжелые стрессовые события могут вызвать депрессию. В состоянии стресса человек избегает проявлений активности и отходит от привычных занятий.

Наверное, всякий знает: когда мы понервничаем, частенько появляется боль в животе. Это трудно объяснить нам, и это не менее трудно объяснить медикам. Действительно, где желудок и кишечник, а где нервы! В современном мире такие «необъяснимые симптомы», возникающие в пищеводе, желудке или кишечнике, наблюдаются у каждого пятого взрослого. Так говорит медицинская статистика. А почему? Оказывается, стресс тесно связан с болью в брюшной полости и изменениями в работе пищеварительной системы.

На внутренних оболочках кишечника находятся рецепторы для так называемых «молекул эмоций», поэтому неудивительно, что эмоции и стресс могут вызывать изменения в пищеварении и перистальтике, а также в кровоснабжении кишечника. Множество эмоций создают внутреннюю реакцию, и недаром говорят – «нутром чую».

Беспокойство и тревога – естественные эмоции, и человеческий организм способен справиться с периодами стресса. Однако физические симптомы тревоги могут оказаться неприятными и пугающими. Их внезапное возникновение часто становится источником страха и беспокойства, создавая замкнутый круг. Так что будьте ответственны по отношению к образу и качеству собственной жизни, не переживайте по пустякам!

Автомобильный выхлоп повинен в большем количестве смертей, чем автокатастрофы.