Скрытые возможности нашего мозга
Шрифт:
В современной науке существует и принята идея, называемая теорией функциональной системы. Автор ее – П. К. Анохин. Он предположил, что вообще ни один опосредованный стимул сам по себе не вызывает действий индивида. Прежде всего, побуждающие к таким «необязательным» действиям обстоятельства сравниваются мозгом со всей прямо или косвенно относящейся к вопросу информацией, заложенной в его памяти. Сопоставление действительной ситуации со всем прежним опытом позволяет мозгу создать некий образ возможных будущих действий и их последствий. Если в возникшем образе все выглядит удовлетворительно, только что созданная программа действий выполняется…
Вот этот образ будущего действия, по П. К. Анохину, формируется неспроста. Во-первых, он позволяет задействовать жизненный опыт и знания человека для просчета всех возможных вариантов развития событий. А во-вторых, он может сослужить мозгу неоценимую службу при оценке результатов. Образ, подготовленный мозгом и осуществленный через работу всей центральной нервной системы, остается записанным в ее нейронах в качестве т. н. акцептора идеального результата. Фактический результат сравнивается с тем, который ожидался и был «записан» в нейронах, и получается
Таким путем мозг получает возможность формировать образы действий заранее. Проблема, опять-таки, заключается в том, что приборов, способных зафиксировать процесс формирования образа или этого самого акцептора результата, не существует. А потому как знать – не об одном ли из механизмов краткосрочной памяти говорит ученый? Вероятнее всего, нет, поскольку краткосрочная память, наравне с долгосрочной – это одно. А концепция П. К. Анохина пытается дать физическое объяснение процессам, происходящим на стыке реальных обстоятельств, необходимости действовать в связи с ними и, собственно, прежнего опыта поведения человека.
Внимание, загадка!
В американском медицинском журнале «Ланцет» в июле 2007 года вышла статья коллектива французских специалистов, лично наблюдавших поразительный случай гидроцефалии. Мужчина средних лет (на момент обращения ему было 44 года) обратился в клинику с единственной жалобой – на непонятную слабость конечностей. В анамнезе у него значилось шунтирование в подростковом возрасте по поводу гидроцефалии. А также последующее удаление шунта в связи с отсутствием рецидивов заболевания. На томограмме головного мозга пациента врачи увидели причину его нынешних симптомов. Оказалось, что три четверти внутреннего пространства черепа больного занимали наполненные ликвором желудочки. На снимке, сделанном учеными, вся масса его головного мозга представляла собой прилегающую к костям полоску мозговой ткани толщиной миллиметров пять. То есть 95 % пространства, которое у здорового человека занимает белое и серое вещество полушарий, у этого пациента было занято спинномозговой жидкостью!
Итак, общее количество тканей, регулирующих мышление и работу всего организма, у данного больного недотягивало даже до четверти нормы. Более того, при отсутствии в его черепе мозга единственное, что указывало на такой «малюсенький» недостаток, – это слабость периферической мускулатуры! В частности, больной продемонстрировал невысокий уровень интеллекта, однако находящийся в пределах, не позволяющих еще говорить об отклонении развития. При нижней границе нормы, равной 70, он показал около 75. Притом его коэффициент речевой развитости оказался значительно выше и составил уже «уверенную» норму в пределах 85. Ни расстройств со стороны органов чувств, ни иных (кроме снижения периферической моторики) нарушений работы центральной нервной системы обследование не выявило.
Гидроцефалия – это заболевание, в результате которого нарушается нормальный отток спинномозговой жидкости из желудочков головного мозга человека в субарахноидальное пространство. Вообще, основным местом ее секреции как раз и являются желудочки. Однако понятно, что производят они ее не только для заполнения полостей черепа. Система ликворного обмена у головного и спинного мозга общая. Кроме того, частично ликвор всасывается и обслуживающими их кровеносными сосудами. Последний процесс осуществляется в субарахноидальном пространстве.
Врожденное затруднение оттока ликвора обычно связано с отдельными видами инфекций, перенесенных матерью ребенка в период беременности. В частности, цитомегаловирусной и рядом других, способных проникать через гематоэнцефалический барьер. То есть, читай, нарушать состав внутренних жидкостей спинного и головного мозга. Менингит, спровоцированный таким образом или развившийся самостоятельно после рождения, вызывает затруднение оттока. Причем часто как следствие неправильного развития самих желудочков. Либо, что случается реже, формирует постоянную усиленную секрецию в них ликвора. В более позднем возрасте к аналогичным последствиям могут также приводить многие черепно-мозговые травмы, интоксикации и инфекционные заболевания головного мозга.
Когда спинномозговая жидкость начинает по той или иной причине скапливаться в желудочках мозга, они растягиваются, а внутричерепное давление стремительно растет. Жидкая «подушка» начинает давить на ткани мозга, провоцируя характерный набор симптомов. В их число входят судороги, слабость конечностей, снижение интеллекта. Обычно заболевание сопровождается визуально ненормальным расширением костей черепа и приступообразными парезами глазных яблок (непроизвольное закатывание вверх, раскосость, нистагм). В общем, не заметить, что с человеком что-то не так, попросту невозможно.
Традиционно гидроцефалия лечится установкой постоянного шунта для оттока жидкости. Разово можно провести дренирование полостей, однако такие меры принимаются только в экстренных случаях, поскольку любые формы трепанации черепа отличаются непредсказуемостью последствий.
Поскольку лечения этого заболевания не существует, больные гидроцефалией живут с нею всю жизнь. Обычно при помощи и поддержке целого ряда хирургических решений, периодических осмотров и процедур. Случаи, когда организм человека самостоятельно находит способ сосуществования с болезнью, сами по себе нередки. Но, во-первых, эти механизмы саморегуляции срабатывают лишь отчасти, помогая фактически работать шунтам. А во-вторых, чем чаще и больше полагается пациент на способность своего мозга адаптироваться к проблеме, тем быстрее он деградирует и тем серьезнее становятся побочные эффекты заболевания. Ситуации же, когда пациент годами живет, не подозревая о наличии у себя гидроцефалии, по праву считаются чем-то из области фантастики – причем отнюдь не научной. Оно и немудрено, ведь симптомов у этого заболевания столько, что момент наступления хотя бы двух-трех из них не сможет пропустить даже самый рассеянный человек на свете!
Этот же уникальный человек, практически лишенный мозга, хорошо адаптирован в обществе: женат, имеет двоих здоровых детей и состоит в должности рядового
5
Для более полного ознакомления с историей, в прямом смысле, безмозглого и тем не менее вполне здорового французского служащего рекомендуется к прочтению исходная статья: Feuillet L., Dufour Н., Pelletier J. Brain of a white-collar worker//The Lancet 2007; 370: 262.
Лабиринты памяти
Раз уж мы только что обнаружили, что память человека зачастую содержит в себе залог эффективности решений, которые принимаются в настоящем времени, о ней стоит поговорить более подробно.
Как мозг запоминает только что поступившие сведения? Путем биохимических превращений, выходящих за пределы простой передачи сигналов. Что служит спусковым крючком к старту процесса запоминания, нам уже известно – это информационный сигнал, поступивший в мозг от рецептора органа чувств. Далее, естественно, данные начинают обрабатываться мозгом. Импульс передается от одного нейрона к другому или, что случается чаще, к другим и поступает в один либо несколько сразу центров анализаторов. После чего возвращается оттуда уже другим путем, в виде импульса ответной команды. Пока сигнал передается, дробится, дублируется, в местах его перехода между нейронами (которые зовутся синапсами) формируются временные очаги возбуждения. Впрочем, после разового «сеанса связи» они быстро и бесследно затухают.
Сам механизм передачи сигнала от отростка к отростку происходит за счет локального выделения отростком же особого химического вещества под названием медиатор. Именно медиатор активизирует синапс и обе точки, его образующие, – передатчик и приемник. Кроме того, благодаря разнообразию медиаторов, выделяемых нейронами для разных типов сигналов, импульсы и не путаются между собой.
Если же имел место повторный импульс, нейроны, по которым прошли оба идентичных сигнала, образуют внутри своего тела и на поверхности отростка специальные белки. Так создается отдельная, дополнительная цепочка из веществ, которая «фиксирует» этот путь вторичной прочной связкой.
И образуется энграмма – совокупность всех произошедших изменений, которая привела к успешному закреплению информации в нейронах мозга.
Конечно, энграммы со временем рассасываются без постоянного обращения к ним, которое заставляет мозг обновлять и заменять белковые молекулы связки. Скорость, с которой это происходит, напрямую зависит от генетической способности организма образовывать правильные (с точки зрения прочности структуры) белки. Равно как и скорость, с которой энграммы создаются.
В особенностях генетической предрасположенности и берет начало разница, с которой у некоторых людей память лучше, а у некоторых – наоборот, хуже. С другой стороны, «неудачную» наследственность в случае с памятью вполне реально откорректировать постоянными тренировками. «По секрету всему свету» говоря, способность человека запоминать изо всех прочих генетически обусловленных механизмов редактируется легче всего. Операция здесь не требуется.
Итак, опять все выглядит достаточно просто: мозг воспринял единожды – мозг тут же забыл. Мозгу повторили намек – мозг запомнил. Ничего личного, так сказать – элементарное число молекул, напрямую зависящее от частоты повторов. На этом этапе становится понятно, каким образом мы запоминаем надолго, на период покороче, отчего возникает явление дежавю, и т. д.
Почему со временем ненужные человеку энграммы распадаются, тоже понятно. Это очень важный, хоть и доставляющий нам иногда неудобства механизм. Если бы человек ничего никогда не забывал, едва ли он тратил бы на формирование любой простейшей мысли столько же долей секунды, сколько тратит сейчас. Уходила бы минута – не меньше. И уходила бы на то, чтобы усилиями сознания каждый раз отфильтровывать изо всего массива подсказанных мозгом ассоциаций подходящие.
Тем не менее даже столь понятный, как нам только что показалось, механизм памяти мозга на деле лишь создает новые вопросы. И удовлетворительно полного ответа на них пока еще никто не дал. Например, как быть с избирательной памятью? Ведь не секрет, что даже среди всего объема информации, которую мозг уже получил команду записать в память и которую он «искренне» пытается охватить как можно полнее, что-то он да забудет! Либо, что тоже не редкость, какие-то детали запомнит быстрее и лучше, а какие-то с трудом удастся восстановить в голове уже буквально через пару часов. Или, положим, почему так часто случается, что человек не помнит, при каких обстоятельствах он получил в детстве шрам? Да и взрослые люди нередко оказываются не в состоянии вспомнить момент автомобильной аварии, похороны близкого человека – вообще любую трагическую ситуацию, имевшую место в их жизни. Случается, что выпадают всего несколько дней и даже часов, а бывает, что и целые годы. Более того, если ввести человека с подобным разовым провалом в транс, под гипнозом он, как ни странно, расскажет все. Абсолютно все, что не может вспомнить в нормальном состоянии сознания, вплоть до мелочей!
Объяснение здесь может быть только одно – чистой биохимией весь механизм памяти не исчерпывается.
Как ни странно это прозвучит, но точность, с которой испытуемые воспроизводят под гипнозом мельчайшие подробности ближайших и давних событий, позволяет с уверенностью констатировать: избирательность – это свойство не самой памяти. Память как раз не «переборчива» и фиксирует все детали до единой.
Более того, в большинстве случаев сроки «эксплуатации» мнемонических связей оказываются большими, чем принято считать. Не бесконечными, но тем не менее. А возобновление энграмм существенно влияет, скорее, на приоритетность их «выдачи по запросу» – как в поисковой системе, работающей с сетью Интернет. То есть более часто возобновляемые воспоминания изо всех, связанных с событием, будут приходить на ум раньше остальных.