Мой мозг

Восприятие ≥ ощущение a + ощущение b + ощущение c + … + ощущение z.

Однако, прочитав раздел «Пять органов чувств», вы поймёте: зачастую то, что мы видим, не соответствует действительности.

Второй уровень – это эмоции, самые частые из которых – радость, гнев, печаль, удивление. Эмоции исходят от моего «я», иначе говоря, они субъективны. Вы помните, от чего именно вы были счастливы в последний раз? Я только что получила кофе навынос. Пить горячий кофе для меня радость, особенно когда рано утром я работаю над рукописью за компьютером. Но, конечно, это не даст мне ощущения чрезвычайного счастья. Такой момент настает, когда тяжёлая работа приносит плоды. В начальной и средней школе у меня были очень плохие оценки, и я считалась отстающей. Почему-то я решила стараться только летом после восьмого класса и к моменту перехода в десятый стала одной из 200 лучших учеников города. Безусловно, сейчас кажется, что это не очень хороший результат. В течение года напряжённой учёбы бывали трудные минуты, когда я сильно расстраивалась и злилась на себя за то, что взялась за ум так поздно, и моё усердие не приносило желаемого результата. Но я до сих пор помню, как была счастлива, когда наконец получила аттестат с оценками за двенадцатый класс. Именно тогда я поняла, что счастье не обязательно должно веселить, оно может проявляться и как чувство переполнения в груди.

Эмоция (emotion)

Означает разные психические состояния. Существует семь основных эмоций: радость, гнев, печаль, страх, отвращение, удивление и зависть. По мере взросления люди начинают испытывать более сложные эмоции при общении, включая смущение, вину, застенчивость, гордость и другие. В нейробиологии есть термин «аффекция» (affection), под которым понимается внешнее проявление эмоций и чувств, выражающее субъективное состояние человека. Раздел нейробиологии, называемый аффективной нейробиологией (affective neuroscience), изучает, как материя (структуры мозга и химические вещества) создаёт эмоции. В повседневной жизни, характеризуя своё состояние, вы не будете использовать слова «эмоции» или «аффекции», а скорее скажете «настроение» (mood). Good mood означает «хорошее настроение», bad mood – «плохое настроение».

Здесь я привела для примера только радость. Эта эмоция может быть сильной или слабой, длиться считаные минуты или несколько дней и даже дольше. У эмоций есть очень важная особенность: каждый человек проживает их по-своему. Даже столкнувшись с одной и той же ситуацией, мы можем испытать разные эмоции: мне будет грустно, а вы вообще ничего не почувствуете. Эмоции весьма субъективны.

Правда, существует и тип менее индивидуальных эмоций – их называют стрессовыми. Они краткосрочные и быстро проходят. Например, внезапное чувство опасности (danger) или ощущение, что за вами наблюдают (alert). Под влиянием таких эмоций люди часто действуют спонтанно, например вскакивают с места, бесконтрольно кричат или непроизвольно поворачивают голову, чтобы увидеть, кто на них смотрит. Провоцируют подобное поведение обычно внешние раздражители, например громкий взрыв, резкое торможение или клубящийся дым, которые подают неожиданные и потенциально опасные сигналы. Такие раздражители вызывают стрессовые реакции у всех людей без исключения, даже у специально обученных солдат, пожарных и врачей скорой помощи. Примечательно, что людей отличает способность подавить желание сбежать, и они сделают всё возможное, чтобы закончить начатое действие.

Высшее руководство центра управления запуском ракет – это специалисты высокого класса, способные быстро принимать решения и умеющие справляться с неожиданными проблемами и нести ответственность за более сложную работу. Точно так же и выполнение множества непростых функций происходит на третьем уровне мозга. Наш разум координирует память, чтение, мышление, речь, создание музыки и многое другое. В целом мы называем эту работу познанием. Именно оно делает человека уникальным существом. Не в моих силах описать все виды познания по отдельности, поэтому я выбрала то, что лежит в его основе, – обучение. Полагаю, сегодня это один из самых важных и волнующих аспектов. В разделе, посвящённом обучению, я раскрываю проблемы, связанные со школой, например, отвечаю на вполне практические вопросы: почему так трудно рано вставать по утрам, чтобы пойти на занятия, полезно ли слушать музыку, выполняя домашнее задание, и как улучшить способность к запоминанию с помощью научных знаний? Также я приподнимаю завесу над некоторыми тайнами: является ли интеллект врождённым или почему некоторым людям особенно везёт? Надеюсь, эта информация поможет вам взглянуть на учёбу по-новому и повысить эффективность вашего образования.

Познание (cognition)

Познание – это процесс обработки информации через осмысление для получения знаний.

Книга познакомит вас со всеми уровнями центра управления и позволит понять, как на самом деле работает наш мозг. Вы узнаете, что происходит с нами, если в центре управления что-то идёт не так. Наконец, я хочу поговорить о некоторых более сложных вопросах, которые безуспешно пытаются решить нейробиологи. Возможно, однажды, когда люди отыщут простые ответы на них, центр управления мозга можно будет улучшить, делая доступными новые возможности.

Итак, для начала давайте откроем чёрный ящик мозга и посмотрим, как он выглядит и из чего состоит.

Основы

Человеческий мозг не самый крупный в мире, но среди млекопитающих у него самая большая кора.

Глава 1

На что похож головной мозг?

Форма, цвет и свойства мозга

Мозг молчит, и мы вряд ли можем почувствовать его присутствие.

Мозг похож на кусок тофу. Если быть точным, его текстура напоминает нечто среднее между свежими рисовыми лепёшками и шелковистым соевым творогом. Поверхность морщинистая и похожа на гигантский грецкий орех. Было бы понятнее, имей мы возможность увидеть настоящий фрагмент мозга, пропитанный формалином. Формалин – антисептическая и дезинфицирующая жидкость, а именно водный раствор формальдегида концентрацией около 40 %, который часто используют для консервации органов. В целях длительного хранения кровеносные сосуды головного мозга удаляют, а мозг обезвоживают, поэтому в формалине он выглядит серым. Но следует помнить, что живой мозг светло-розового цвета, а не серо-голубого, который появляется при замачивании в формалине.

Наверняка вы уже давно знаете, что мозг спокойно сидит внутри вашей головы. Но известно ли вам его точное местоположение?

Приложите указательный палец к точке между бровями, проведите вверх до макушки, а затем по той же линии спуститесь по затылку. На затылке можете почувствовать небольшой выступ на черепе. Линия, которую вы проводите пальцем от центра бровей до выступа на затылке, – это центральная ось вашего мозга, а нижняя его часть находится между ушами. По сути, соединив пять точек между бровями, макушкой, ушами и выступом на затылке, вы намечаете расположение своего мозга в черепе.

Череп подобен коробке, предназначенной для хранения мозга: он вписывается в неё идеально, но всё же есть некоторые свободные места. Эти пустоты заполнены бесцветной прозрачной жидкостью (или ликвором. – Прим. ред.), которая немного похожа на воду, но на самом деле фильтруется из крови. Прямо сейчас у вас в голове около 150 миллилитров ликвора.

Спинномозговая жидкость, ликвор (cerebrospinal fluid)

Ликвор – прозрачная жидкость, заполняющая пространство между черепом и мозгом. Её основная функция – защита: с одной стороны, она уменьшает физическое воздействие на мозг, а с другой – очищает его.

Что он делает? Представьте, что вы положили кусок тофу в контейнер для фруктов и бегаете с ним. Когда через некоторое время вы откроете коробку, тофу окажется разваленным на кусочки. Если же вы наполните контейнер водой, то сможете без проблем прыгать с ним. Это потому, что вода, подобно мягкому одеялу, укутывает тофу, чтобы он не рассыпался.

Как и у воды в примере с тофу, основная функция ликвора – защита головного мозга. Он не только минимизирует ущерб, причиняемый столкновением с черепом, но и забирает отходы, вырабатываемые мозгом каждый день, обеспечивая тем самым для него чистую и безопасную среду. Хотя в черепной коробке всегда находится около 150 миллилитров спинномозговой жидкости, в общей сложности ваш мозг производит её в объёме 500 миллилитров каждый день (примерно столько же, сколько в бутылке кока-колы). Вы можете думать об этом, как об озере. Само озеро может содержать только 150 миллилитров воды, но каждый день в него поступает 500 миллилитров пресной жидкости и одновременно вытекает такой же объём, при этом вместе с ней уходит грязь из озера, сохраняя его первозданную чистоту. Как вы думаете, из чего берётся ликвор и с чем выводится? Ответ на оба вопроса, на самом деле, один и тот же: кровь. Центральная область мозга фактически пуста. Эту полую зону называют мозговым желудочком. Его стенки состоят из большого количества капилляров и специальных клеток. Красная кровь фильтруется с помощью мембран, образованных этими клетками, и получается прозрачная спинномозговая жидкость. Так куда же она девается? Её поглощает паутинная оболочка (arachnoid matter) – защитная плёнка, покрывающая мозг, затем она дренируется в вены и выводится с кровью. Таким образом, спинномозговая жидкость поступает из крови и возвращается в неё. Венозная кровь также забирает с собой мозговые отходы, которые вобрала спинномозговая жидкость.

Действуем как учёные

Для чего именно нужна спинномозговая жидкость? Возьмите кусочек тофу и проведите эксперимент!

Вам понадобится:

• Две одинаковые пластиковые коробки с герметичными крышками, не пропускающими воду.

• Два одинаковых кусочка тофу (если у вас нет тофу, можно использовать сырые яйца). Размер тофу должен быть таким, чтобы он поместился в коробку.

• Вода (чтобы заполнить коробку).

Представьте, что тофу (яйцо) – это ваш мозг, а пустая коробка – череп. Положите по кусочку тофу в каждую коробку. Одну оставьте без воды, а другую наполните водой так, чтобы в ней не было воздуха.

Сильно встряхните коробку без воды. Что случилось с тофу внутри? Если мозг – это такой кусок тофу, а ваш череп – это коробка, подумайте, что происходит, когда вы бегаете, прыгаете или случайно ударяетесь головой. Ваш мозг может разломаться на кусочки, как этот тофу. Но на самом деле этого не происходит, почему же?

Теперь возьмите коробку, наполненную водой, и встряхните её с той же силой. Тофу остался целым? Даже если разломался, то, вероятно, не так сильно, как первый. Это потому, что вода защищает тофу: когда он ударяется о стенку коробки, жидкость действует как вата, уменьшая силу удара. Ликвор играет ту же роль, защищая мозг.

Но если встряхнуть наполненную водой коробку слишком сильно, тофу всё равно может разломаться. То же самое касается и головного мозга: даже при наличии спинномозговой жидкости нужно стараться избегать чрезмерной тряски и ударов. Надевайте шлем, когда катаетесь на велосипеде, лыжах или занимаетесь другими опасными видами спорта (например, американским футболом, бейсболом и так далее). Наш мозг очень важен и ценен, мы должны его беречь!

Теперь, когда у нас есть общее представление о форме и расположении мозга, пора определить, сколько он весит. Большинство людей понятия не имеют об этом, и даже многие учёные, посвятившие жизнь изучению человеческого мозга, никогда не имели возможности прикоснуться к нему собственными руками. Мозг взрослого человека весит около 1,5 килограмма. Конечно, его вес и объём у каждого из нас отличаются, но разница совсем незначительная.

Человеческий мозг не самый большой в мире, эта честь принадлежит кашалоту: вес его мозга достигает восьми килограммов! Но у людей действительно самая большая кора головного мозга среди млекопитающих. Если развернуть все складки на поверхности мозга (они называются бороздами), кора будет размером с зонтик. У каждого человека рисунок мозговых бороздок уникален, даже у однояйцевых близнецов он различается.

Действуем как учёные

Когда в следующий раз будете дома готовить курицу, можете сравнить: ваш мозг по весу и размеру примерно такой же, как ощипанная курица. В Великобритании куры продаются в супермаркетах без перьев, голов, лап и внутренних органов, и вес тушки составляет около 1,5 килограмма.

Ходят слухи, что знаменитый физик Альберт Эйнштейн был таким умным, потому что его мозг был больше среднего. На самом деле всё как раз наоборот: его мозг весил всего 1,2 килограмма, что на 20 % меньше обычного. Уникальной чертой его мозга была плотность нервных клеток: их количество в единице объёма его мозга намного превышало этот показатель у остальных людей.

Хотя мозг составляет менее 2 % массы тела, ему требуется 20 % кровотока и кислорода, присутствующих в организме, чтобы обеспечить достаточно энергии для правильной работы![2] Если вы не получаете достаточно кислорода и сахара (в основном из пищи), первым делом отреагирует мозг, и через минуту-две вы почувствуете головокружение или вялость и можете даже упасть в обморок. Если кислород не поступает в течение 5–10 минут подряд, мозг будет повреждён, и это может привести к смерти.

Думаем как учёные

Почему человеческий мозг не находится внутри туловища? Разве так он не был бы лучше защищён от воздействия внешнего мира?

Резюме

• Мозг похож на кусочек тофу в форме грецкого ореха светло-розового цвета.

• Спинномозговая жидкость не только защищает мозг от повреждений в результате столкновений и вибраций, но и выводит отходы его деятельности.

• Люди умны не потому, что их мозг больше и тяжелее, а потому, что у них больше плотность нервных клеток.

Глава 2

Чем клетки мозга отличаются от других клеток нашего тела?

Нервные клетки

Во введении я писала, что мозг подобен центру управления, а клетки – сотрудникам этого центра.

Клетка (cell) – основная единица структуры и функционирования живых организмов. Её также называют строительным блоком жизни. Она похожа на небольшой мешочек, наполненный водой.

Клетки головного мозга можно разделить на две категории: нервные (или нейроны) и глиальные. В этом разделе мы поговорим о нервных клетках.

Мозг взрослого человека содержит около 86 миллиардов нервных клеток. Каждая из них связана примерно с 7000 других нервных клеток. Так формируется обширная и сложная нейронная сеть, из которой возникает наше сознание, включая эмоции, воспоминания и даже самосознание.

Каким образом учёные подсчитали количество клеток в человеческом мозге? В 2009 году нейробиолог Сузана Эркулано-Оузель (Suzana Herculano-Houzel) и её команда использовали технологию растворения клеточных мембран, чтобы создать «мозговой суп» из мозгов четырёх умерших человек, которые при жизни согласились стать донорами. Измерив количество нервных клеток в небольшой выборке и применив метод пропорционального увеличения, учёные пришли к выводу, что мозг взрослого человека в среднем содержит 86 миллиардов нервных клеток. На первый взгляд, 86 миллиардов кажется очень неточным числом, ведь до 100 не хватает всего 14 миллиардов. Но надо понимать, что 14 миллиардов нервных клеток – это мозг павиана или половина мозга нашего ближайшего родственника – гориллы. Достаточно большая разница.

Нервные клетки нашего мозга не похожи по форме, но в основном напоминают осьминога со множеством щупалец, которыми они соединяются между собой, образуя сеть. Так они передают информацию. Эти щупальца называются аксонами (axon

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.

Примечания

1

В Китае часто используют приправы, чтобы вызвать чувства онемения и остроты, которые считаются не вкусовыми, а тактильными ощущениями. – Прим. пер.

2

Raichle M.E., Gusnard D.A. (2002). Appraising the brain’s energy budget. Proceedings of the National Academy of Sciences of the United States of America 99(16): 10237–10239. (Здесь и далее – прим. авт., если не указано иное).