Развитие третьей, и позднейшей части мозга: неокортекс.
Неокортекс – это вместилище нашего сознания и созидательного потенциала. Это мыслительный, рассудочный мозг, позволяющий нам обучаться и запоминать всё, что мы переживаем во внешнем мире, а затем модифицировать своё поведение, чтобы делать что‑то лучше, или по‑другому, или чтобы повторить какое‑либо действие в следующий раз, если оно возымело положительный результат.
Когда мозг выполняет одну из так называемых высших функций – рассуждение, планирование, вычисление, запоминание, созидание, анализ и т. п., – тогда работает неокортекс. Без неокортекса органы чувств по‑прежнему сигнализировали бы о том, что нам, к примеру, холодно, но дальше этого дело бы не шло. Неокортекс позволяет нам интерпретировать ощущение холода и сделать выбор: оставаться на холоде, закрыть окно, надеть свитер (и какой именно) или же включить обогреватель. И если вы когда‑то ходили в поход зимой и чуть не обморозились, ваш неокортекс будет помнить об этом.
СРАВНЕНИЕ МУЖСКОГО И ЖЕНСКОГО МОЗГА.
В целом мужской мозг крупнее женского более чем на 100 кубических сантиметров, что сравнимо по размеру с небольшим лимоном. Влияет ли это на когнитивные функции? Не обязательно. И хотя разница в объёме мужского и женского мозга остаётся даже после поправки на размер тела, учёные отчасти приписывают эту вариацию физическим параметрам того или иного человека. В одном специальном исследовании с применением магнитно‑резонансной томографии (МРТ), в равной степени учитывавшем параметры как мозга, так и тела, Майкл Питерс с коллегами из Гуэлфского университета в Онтарио в Канаде показал, что разница в объёме мозга между полами уменьшилась на две трети после включения роста в качестве добавочного коварианта11.
Разница в объёме мозга между полами распределяется довольно равномерно по основным долям коры. Пропорции четырёх основных долей неокортекса схожи. У обоих полов лобная доля составляет порядка 38 % неокортекса (варьируясь от 36 до 43 %); теменная доля – 25 % (от 21 до 28 %); височная доля – 22 % (от 19 до 24 %); и затылочная доля – около 9 % (варьируясь между 7 и 12 %).
Это означает, что нет никакой особой гендерной области неокортекса, которая составляла бы дополнительную часть в его общем объёме, и что будет сложно найти функциональную гендерную разницу, которая соотносилась бы с различиями в общем объёме мозга. Проще говоря, если отбросить размеры, мы не смогли бы отличить мужской мозг от женского, поскольку их пропорции идентичны.
Что касается различий между мужским и женским мозгом, то уже многие годы наибольшее внимание учёных вызывает структура мозга под названием мозолистое тело. Эта связка из белого вещества соединяет правое и левое полушария, и в ряде ранних исследований предполагалось, что у женщин эта область может быть крупнее, чем у мужчин. Когда такое предположение было высказано впервые в начале 1980‑х годов, многие ученые склонялись к мысли, что больший размер этой связки у женщин означал, что женскому мозгу свойственна большая степень взаимосвязанности между двумя полушариями. Такая идея, казалось бы, подкрепляла миф о том, что у женщин правая, эмоциональная часть мозга, и левая, аналитическая, более связаны и интегрированы между собой.
Теперь достоверно известно, что мозолистое тело у женщин не крупнее, чем у мужчин. Вообще‑то у мужчин оно примерно на 10 % больше, вероятно, вследствие более крупных размеров тела. И также не имеется существенного анатомического свидетельства в пользу того, что у мужчин или женщин функциональная взаимосвязь между полушариями мозга (невзирая на сложившийся стереотип) различна.
Созданию этого мифа, вероятно, способствовало то, что в процентном соотношении белого вещества, из которого состоит мозолистое тело, у женщин больше, чем у мужчин (2,4 % у женщин и 2,2 % у мужчин). Этот факт может означать только то, что у женщин мысли обоих типов (эмоциональные и аналитические) передаются между двумя полушариями гораздо быстрее. Если большее количество миелина, или белого вещества, в женском мозолистом теле действительно ответственно за более быстрый неврологический взаимообмен между полушариями, тогда это может объяснять, почему мужчины часто впадают в ступор, видя в действии женские способности к решению проблем.
Новый мозг, самое изощренное достижение эволюции на сегодняшний день, как мы уже говорили, появился, когда млекопитающие начали карабкаться вверх по эволюционной лестнице. Развитый в высокой степени у млекопитающих, новый мозг достиг своего высочайшего уровня усложнённости у людей. Поскольку он пропорционально больше и сложнее, чем у любых других живых существ – составляет две трети общей площади мозга, – это даёт нам уникальные способности, отличающие нас от рептилий, других млекопитающих и ближайших к нам приматов.
Для простоты понимания я буду описывать новый мозг как имеющий внутренний, поддерживающий слой и внешний слой. Внутренний слой мозга напоминает мякоть апельсина, а внешний, называемый кортексом (то есть корой), подобен апельсиновой кожуре. Как я уже говорил, большая часть мозга структурирована в виде скрученных складок, а не просто слоев. Но учитывая, что моя цель – построить мысленную модель для понимания мозга, я периодически буду опускать некоторые сложные моменты.
Вокруг среднего мозга расположена часть нового мозга, называемая белым веществом. Она состоит по большей части из нервных волокон, изолированных миелиновыми оболочками, а также нейроглии, нервных клеток, отвечающих в основном за поддержку соединительных тканей ЦНС (см. главу 3). Существует несколько типов глиальных клеток, выполняющих различные функции. Главное, что нужно помнить о глиальных клетках, это что они способствуют формированию синаптических связей; это может объяснять их многочисленность. Другими словами, каждый раз, когда вы узнаёте что‑то новое, создавая новые синаптические связи, вам при этом помогает особый тип глиальных клеток, называемых астроцитами. У каждого нейрона есть возможность образовывать огромное число соединений с другими нейронами, и природа могла обеспечить человека избыточным количеством глиальных клеток для создания такого множества потенциальных синаптических связей. Учёные обнаружили свидетельства того, что глиальные клетки имеют свою собственную независимую систему коммуникации, отдельную от нейронов12.
Мы с вами чаще всего будем рассматривать внешний слой, неокортекс, или кору полушарий, также называемую серым веществом. И хотя толщиной он всего лишь от 3 до 5 мм (от 1/7 до 1/4 дюйма), этот слой так богат нейронами, что, не считая мозжечка, имеет больше нервных клеток, чем любая другая область мозга.
Как и средний мозг, неокортекс состоит из нескольких частей.
Мозолистое тело.
Мозолистое тело – это «оптоволоконный» мост, состоящий из сотен миллионов нейронов, соединяющих два полушария нового мозга.
Как известно большинству людей, новый мозг анатомически разделён на две симметричные секции, являющие собой как бы отражения друг друга. Если провести воображаемую линию от середины лба через макушку до центра основания черепа, мы разделим новый мозг надвое. Эти половины известны как левое и правое полушарие головного мозга. Каждое из них контролирует противоположную часть тела.
Полушария мозга не полностью разделены между собой. Их соединяет толстая связка нервных волокон под названием мозолистое тело.
На рис. 4.4 представлено мозолистое тело, являющееся крупнейшим волоконным путём нейронов во всем теле, насчитывая в общей сложности около 300 миллионов нервных волокон. Эта связка белого вещества имеет наибольшее число нервных связей как во всём мозге, так и во всём теле. Учёные утверждают, что мозолистое тело развивалось параллельно с новым мозгом, так что две его отдельные части могли сообщаться между собой через этот мост. Нервные импульсы постоянно перемещаются через мозолистое тело в обоих направлениях, наделяя новый мозг особой способностью наблюдать мир с двух различных точек зрения.
Рис. 4.4. Мозолистое тело, соединяющее два полушария
Четыре доли неокортекса.
Два полушария коры делятся далее на четыре отдельные области, известные как доли. Таким образом, неокортекс подразделяется на две лобные доли, две теменные доли, две височные доли и две затылочные доли. У каждой из этих областей различные функции – обработка сенсорной информации, управление двигательными способностями и интеллектуальными процессами, – и каждая предназначена для выполнения различных задач.
В целом лобные доли отвечают за намеренные действия и фокусировку внимания, и они координируют почти все функции остального мозга (моторный кортекс и языковой центр являются частью лобной доли). Теменные доли занимаются ощущениями, связанными с прикосновением и чувствованием (чувственное восприятие), визуально‑пространственными задачами и ориентацией тела, а также координируют некоторые языковые функции. Височные доли обрабатывают звуки и запахи и отвечают за восприятие, обучение, язык и память. Также височные доли включают область, помогающую выбирать, какие мысли нам следует выразить. Затылочные доли занимаются зрительной информацией, и их часто называют визуальным кортексом. Если желаете, уделите минуту внимания, чтобы изучить четыре доли коры на рис. 4.5.
Рис. 4.5. Вид сверху и сбоку различных долей неокортекса
С целью логического построения нашего экскурса я собираюсь сейчас отклониться от естественной последовательности и описать сперва теменную, височную и затылочную доли, а затем заключить все новейшим достижением эволюции, лобными долями.
Теменные доли. Теменные доли расположены прямо над ушами и простираются вверх до центра головы, достигая срединной линии мозга. Это чувствующая/ощущающая область кортекса. Теменные доли отвечают за тактильное и соматосенсорное восприятие, другими словами за то, что мы чувствуем телом. К соматосенсорным ощущениям – получаемым от тела (сомато) – относятся такие, как давление, температура, вибрация, боль, удовольствие, легкое прикосновение и даже осознание того, где располагаются части нашего тела, когда мы не смотрим на них (проприорецепция). Всё это интегрируется в соматосенсорном кортексе теменных долей.
Теменные доли обрабатывают информацию, поступающую по периферическим нервам, в основном из внешней среды и в меньшей степени из нашей внутренней среды. Помните, периферические нервы – это такие длинные стволы, играющие роль коммуникационных линий, передающих информацию от мозга телу и от тела мозгу. В частности, мы обсуждаем периферические нервы, которые чувствительны по своей природе, которые ежесекундно получают и обрабатывают миллиарды единиц информации от всех областей тела и направляют ее в мозг. Эти периферические нервы сходятся от различных частей тела (рук, ног, губ, языка) к спинному мозгу, «оптоволоконному» кабелю, передающему всю входящую информацию в мозг, а именно в соматосенсорный кортекс.
Когда вам в ботинок попадает камешек, или вы чувствуете тёплый ветер кожей лица, или вам делают расслабляющий массаж, или у вас болит желудок – в любом из этих случаев теменные доли собирают всю сенсорную информацию и определяют ваши ощущения и действия в связи с этим. Прежде всего, теменные доли интерпретируют, какой тип стимула они получают. Затем они оценивают, как будет ощущаться этот стимул – понравится он вам или же он несёт угрозу телу. Соматосенсорный кортекс – это область, прежде всего оценивающая то, как вы будете сознательно ощущать себя в той или иной внешней среде. Как только чувствительный кортекс обработает информацию, за дело берутся другие области мозга, такие как лобная доля, стремясь исполнить главное назначение мозга – позаботиться о выживании тела и поддержании здоровья.
Вот пример. Едва ощутимое прикосновение мухи, присевшей вам на руку, моментально завладевает вашим вниманием. Чувствительные рецепторы руки немедленно посылают сообщение по периферическим нервам в спинной мозг, далее оно направляется в соматосенсорный кортекс в полушарии, противоположном руке, на которую села муха. Как только ваш мозг интерпретирует этот стимул, направляется сообщение в лобную долю, где оно обрабатывается для последующего моторного отклика. В этот процесс может быть вовлечен весь мозг или его отдельные области. Вы можете отреагировать автоматически, воспользовавшись моторным кортексом, чтобы пошевелить рукой, согнав муху. Или можете задуматься на секунду‑другую, что предпринять. Возможно, вы подниметесь, чтобы приготовить мухобойку.
Теменные доли подразделяются на несколько зон, ответственных за чувствительное восприятие в различных областях тела. Каждый сантиметр поверхности тела имеет соответствующую точку на этом узком срезе кортикальных нейронов. Соматосенсорная область подобна карте отдельных скоплений нейронов.
В середине 1900‑х годов несколько учёных работали над тем, чтобы картографировать эти области, проводя эксперименты на животных. Исследователи использовали прикосновения, идентифицируя активированные нейроны в мозге, связанные с той или иной областью тела, которой касались в этот момент. Первоначально исследования сенсорного кортекса проводились на крысах и обезьянах Верноном Маунткаслом в Университете Джона Хопкинса.
У людей эти чувствительные области теменных долей известны как зоны репрезентации, названные так в тот же период канадским нейрохирургом Уайлдером Пенфилдом13. Пенфилд провел несколько экспериментов на людях для определения точного соотношения между конкретными зонами мозга и отдельными частями тела. В процессе операции на мозге под местной анестезией (то есть пациенты пребывали в сознании) он использовал крохотный электрод для стимулирования различных областей соматосенсорного кортекса. Возбуждая открытую поверхность мозговой коры пациентов, он спрашивал, что они чувствуют. В каждом случае пациенты быстро отвечали, какое именно ощущение испытывают в пальцах, ступнях, на губах, лице и языке, а также в других частях тела. Таким образом, Пенфилд исследовал и дал названия сенсорным зонам в пределах соматосенсорного кортекса.
Как обнаружил Пенфилд у людей и других млекопитающих вся поверхность тела размечена в сенсорном кортексе. Есть зоны, относящиеся к губам, рукам, ступням, языку, гениталиям и т. д. У людей эта «карта» получила трогательное наименование гомункулуса, или маленького человечка. Рис. 4.6 показывает этого гомункулуса и иллюстрирует, как соматосенсорные ощущения представлены в человеческом мозге.
Любопытно, однако, то, что тело, представленное в сенсорном кортексе, совсем не похоже на настоящее человеческое тело. Эта «карта» весьма причудлива и не соответствует анатомической схеме с ее пропорциями. Например, область, представляющая лицо, расположена рядом с рукой, ступни соседствуют с гениталиями. Зона языка находится отдельно от зоны рта, под подбородком. В то время Пенфилд не представлял, почему кортикальная карта так странно структурирована.
Рис. 4.6. Разрез неокортекса от уха до уха, демонстрирующий сенсорный и моторный кортексы. Затенённые области представляют зоны, иллюстрирующие, как все тело размечено в виде искривлённого человечка, называемого гомункулусом.
В настоящее время имеются две рабочие модели, объясняющие такое странное расположение14. Первая модель описывает расположение зон репрезентации. В период внутриутробного роста ручки плода находятся у лица, а ножки согнуты так, что ступни касаются гениталий. В процессе развития постоянный контакт между этими частями тела может вызывать многократную активацию чувствительных нейронов в зонах развивающегося кортекса. Активация кортикальных нейронов может способствовать такой организации чувствительных областей в теменных долях, как если бы эти части тела располагались рядом, тогда как они просто находятся в постоянном соприкосновении. Так может быть заложена основа того, где в итоге различные чувствительные области будут существовать на соматосенсорной пластине.
Вторая рабочая модель объясняет искажения в размере отдельных чувствительных областей по сравнению с нормальной человеческой анатомией. Согласно сенсорной карте, у человечка, лежащего вдоль сенсорного кортекса, огромное лицо и губы, руки и пальцы, причем большие пальцы гигантского размера, и непомерно огромные половые органы. Чем это объяснить? Для ответа мы можем взглянуть на эти укрупненные области кортикальной карты. В детстве, когда я болел, мама бережно проверяла у меня температуру, касаясь губами моего лба. Это вполне разумно, ведь человеческие губы очень восприимчивы; на них находятся бесчисленные, плотно расположенные чувствительные рецепторы. Подобным же образом нейроны, чувствительные к прикосновениям, на кончике указательного пальца в 15 раз плотнее, чем сенсорно‑тактильные рецепторы на ноге. И огромное число чувствительных рецепторов имеется на человеческих гениталиях.
В ходе эволюции высокая чувствительность губ, языка, рук и половых органов играла важнейшую роль в поддержании жизни нашего вида.
Поэтому самым чувствительным рецепторам, расположенным в этих частях тела, отводилась в мозге дополнительная площадь. Объём кортикальных тканей отражает не размер части тела, а её чувствительность. Проще говоря, более обширные области сенсорного кортекса относятся к наиболее чувствительным частям тела. В результате части тела гомункулуса располагаются в иерархическом порядке, прямо пропорциональном тому, насколько восприимчива каждая зона к ощущениям и как часто она используется.
Этот же принцип верен и в отношении других млекопитающих. У кошек сенсорный кортекс распределен не так, как у людей. У представителей семейства кошачьих наибольшая кортикальная зона отвечает за нос и усы, поскольку эти органы связаны с первичным получением информации. Так что кошка, исследующая мир в основном через нос и усы, тоже имеет своего «котункулуса» – карту соматосенсорного кортекса.
Таким образом, части человеческого тела, имеющие наиболее плотное расположение сенсорных нервов, занимают большую площадь на соматосенсорном кортексе. Вот поэтому на сенсорном кортексе относительно большая область отведена губам, нежели спине, и пальцам руки, чем целой ноге. Так что вы можете лучше настроить мозг на ощущения с помощью губ и пальцев, чем других частей тела.
Здесь, опять же, мы видим яркое проявление того, почему для нас, людей, такое значение имеет сексуальность. Область гениталий на карте сенсорного кортекса больше, чем область груди, живота, спины, плеч и рук вместе взятых. Природа в буквальном смысле подталкивает нас к размножению, делая всё возможное для продолжения нашего вида. Интересно отметить, что, когда эпилептические приступы возникают в этих областях сенсорного кортекса, им обычно предшествуют интенсивные сексуальные ощущения.
Что важнее всего помнить на данном этапе – это что все телесные ощущения размечены на сенсорном кортексе, особенно в соматосенсорных зонах теменных долей.
Височные доли. Височные доли находятся непосредственно под поверхностью и чуть выше ушей. Они отвечают за слуховое восприятие, то есть за обработку того, что мы слышим – звуков всевозможных типов. Похоже, внутри этих долей находятся тысячи колоний нейронов. Поскольку то, что мы слышим, так тонко увязано с языком, мы будем определять язык как серию особых звуков, которые издаются с целью намеренной коммуникации, а затем всеобъемлюще понимаются. Другими словами, в ваши уши поступает поток беспрерывных звуков, несущих намерение или значение, что называется языком.
Барабанная перепонка вибрирует в результате ударяющих в неё звуковых волн, что вызывает электрические сигналы, направляющиеся по слуховому нерву в различные отделы височных долей. Височные доли занимаются распознаванием языка, то есть декодированием, наделяющим звук смыслом. Такое свойство главным образом приписывается разнообразным областям в левой части неокортекса, если только мы не заучиваем новое слово или звук, потому что в этом случае за дело берётся правая височная доля.
В слуховом кортексе имеются скопления нейронов, занимающиеся каждой отдельной фонемой, то есть минимальной звуковой единицей, используемой нами в целях языковой интерпретации. Например, когда мы слышим звуки баа, муу или су, различные модули, или зоны внутри слухового комплекса принимаются за обработку этих специализированных звуков. По мере развития младенца различные звуки, слышимые им, сохраняются в виде географически размеченных паттернов, готовых к использованию в качестве языка. Мозг младенца также занят упрощением необязательных синаптических связей по ходу извлечения значений из звуков в своем окружении.
Наш мозг недостаточно линеен, чтобы мы, услышав серию звуков, немедленно поняли, что они сообщают. Примечательно, что, по мере того как электрические сигналы от барабанной перепонки активируют множество скоплений нейронов в височных долях, их комбинация и последовательность, а также расположение нервных цепей позволяют нам извлекать значение из слуховых раздражителей. Сотни скоплений нейронов внутри особых зон височных долей занимаются этим, пока мы слушаем музыку, смотрим телевизор, беседуем за ужином и даже когда разговариваем сами с собой, вслух или про себя.
Височные доли участвуют в хранении воспоминаний и отвечают за долговременную память. Как мы знаем, это происходит в гиппокампе. При травме обеих височных долей с гиппокампом невозможно образовывать новые воспоминания. Учёные, проводящие эксперименты на височных долях с использованием электрических раздражителей низкого напряжения, сообщают, что их подопытные переживают немедленные ощущения déjà vu (таинственное ощущение узнавания и припоминания), jamais vu (чувство, что знакомый человек или место вам незнакомы), повышенные спонтанные эмоции и/или странные спиритуалистические видения или озарения.
В височных долях имеется центр визуальных ассоциаций, связывающий увиденное нами с нашими эмоциями и воспоминаниями. Это склад множества визуальных эмоциональных воспоминаний. Как только мы видим что‑то во внешнем мире, это обрабатывается в области ассоциаций: сопоставляется с нашими воспоминаниями и ощущениями в эмоциональном плане. Височные доли обрабатывают зрительные символы, соотнося их с соответствующими ощущениями.
В экспериментах, когда электрически стимулируют эту область височных долей, испытуемые сообщают об отчётливых зрительных образах, неотличимых от реальных. Мы используем эту базу данных, хранящуюся в височных долях, когда проводим ассоциации между уже известным и новым. Височные доли помогают нам узнавать стимулы, которые мы уже испытывали.
Например, представим, я вам сказал, что особый тип белых кровяных телец преследует и атакует неизвестных агентов, а затем поглощает их словно маленький Пакмен (если вы помните такую старую видеоигру из 1980‑х). Центр визуальных ассоциаций в ваших височных долях поднимет зрительную память о видеоигре Пакмен, чтобы вы могли идентифицировать это новое понятие с тем, что уже хранится у вас в мозге в виде воспоминаний. У вас в сознании пронесутся образы маленьких вечно жующих пакменчиков, чтобы затем собраться воедино и помочь вам понять новую идею о белых кровяных тельцах. Большинство из миллионов усвоенных ассоциаций хранятся в коре височных долей, чтобы активироваться по необходимости.
Таким образом, височные доли отвечают за язык, обработку звуков, понятийное мышление и ассоциативные воспоминания. В височных долях хранится большая часть усвоенных нами сведений и пережитого опыта относительно людей, мест, вещей, времени и прошлых событий в форме воспоминаний. Мы можем проводить ассоциации с тем, что слышим, видим, чувствуем, ощущаем на вкус и запах – и в этом нам помогают височные доли.
Затылочные доли. Затылочные доли – это зрительные центры. Зрительная кора, как ещё называют эту область, имеет шесть отчётливых областей, обрабатывающих данные из внешнего мира, чтобы у нас было когерентное, то есть согласованное зрение. Такая усложнённость имеет причину, поскольку зрение – это чувство, на которое человек полагается сильнее всего в этом мире.
Если бы мы начали с самой задней части в затылочной доле и разрезали её ножом шесть раз до височной доли, как краюху хлеба, это дало бы нам хорошее представление о том, как организована зрительная кора. Эти области функционально разделены для обработки различной чувствительной информации. Шесть отчётливых слоёв, предназначенных для интерпретации света, движения, формы, глубины и цвета.
Первичная зрительная кора (V1) – это первый слой, расположенный в самой задней части мозга. Эта область зрительной коры получает информацию, которую видят наши глаза, и мы её сознательно воспринимаем. В V1 нервные клетки распределены для обработки различных частей цельной картины. При повреждении малой части V1 у нас возникает слепое пятно: нерабочие нейроны не могут обработать свою часть картины. Когда эта область повреждена полностью, нормальное зрение, каким мы его знаем, теряется. Поразительно, что в экспериментах люди со слепотой в области V1 воспринимали движение, а также форму объектов.
Для обработки движений предназначена совершенно другая зона коры (V5). Ее нервные клетки не различают статичные объекты; они стимулируются только при движении объекта через зрительное поле. Эти клетки были обнаружены, когда выяснилось, что слепые люди могут видеть движения. Первые испытуемые, показавшие способность воспринимать движение, не видя самих объектов, были солдатами времён Второй мировой войны. Некоторые солдаты, потерявшие зрение из‑за боевых травм, могли, тем не менее, уворачиваться от гранат. Этот феномен был назван слепозрением15.
За прочие аспекты зрения отвечают остальные отчётливо выделяемые зоны зрительной коры. Некоторые скопления нейронов воспринимают только цвет. Обобщенные формы и границы воспринимаются одной областью, тогда как специальные формы и очертания (такие как форма руки) узнаются другой нейронной областью. И опять же, различные нервные клетки отвечают за восприятие глубины и пространства.
Поступая от глаз в затылочную долю, зрительная информация обрабатывается в каскаде нервных реакций, переходя через шесть областей. Вот почему слепозрячий человек все же может интерпретировать реальность через свое зрительное поле. Информация, достигающая первичной зрительной коры, направляется в ближайшие области, активируемые для дальнейшей обработки. Так что, несмотря на то что такой человек не может видеть объект сознательно, он может воспринимать его движение, форму, направление и другие аспекты.
Когда все зрительные стимулы интегрируются воедино, появляется голографическая картина того, что мы видим.
Как это происходит? Чувствительная информация проходит через все слои специализированных нейронов, извлекающих значение из света, движения, очертаний, формы, глубины, цвета, и создаётся целостная картина. Затем этот образ направляется в соответствующие области височных долей, которые вместе со зрительной корой участвуют в извлечении смысла из входящих данных.
Лобные доли. Если вас спросят: «Где у вас, как сознательного существа, образуются мысли и мечты, происходит фокусировка и концентрация внимания?», вы, скорее всего, укажете пальцем на лоб, прямо над переносицей – на лобную долю.
Лобная доля – это вместилище сознательного внимания. Когда мы наиболее сознательны и внимательны, наша лобная доля пребывает на пределе активности. И хотя зрительная кора, височные и теменные доли помогают в создании картины, понятия или идеи, именно лобная доля целенаправленно удерживает идею в нашем уме, заставляя ее оставаться в поле нашего внутреннего зрения продолжительное время.
В лобной доле также зарождается самосознание. Наиболее высокоразвитая область мозга, это место, где наше «я» может проявить себя. Благодаря лобной доле, мы переступаем через устаревший взгляд, согласно которому человеческое существо – это всего лишь побочный продукт аккумулированного чувственного восприятия. Вместо этого лобная доля позволяет нам обратиться к эмоциям и найти в них смысл. Префронтальная кора – это лаборатория, в которой мы складываем воедино мысли и ассоциации, чтобы вывести новое значение на основании того, что мы усвоили.
Лобная доля даёт нам привилегию находить смысл во внешнем мире.
Свободная воля – вот ключевое слово для описания лобной доли. Вместилище нашей свободной воли и волеизъявления, лобная доля позволяет нам выбирать каждую мысль и действие и тем самым контролировать судьбу. Когда эта доля активна, мы фокусируемся на своих желаниях, порождаем идеи, принимаем решения, составляем планы, осуществляем сознательную последовательность действий и управляем своим поведением. Развитие лобной доли наделило нас сфокусированным, намеренным, созидательным, волевым, решительным, целенаправленным разумом – только бы мы применяли его.
Лобные доли делятся на зоны, отвечающие за мириады связанных функций. Задняя часть лобных долей является вместилищем моторного кортекса – слоя кортикальной ткани прямо напротив сенсорного кортекса. Моторный и сенсорный кортексы служат разделительной линией между теменной и лобной долями. Если вернуться к рис. 4.5, можно увидеть разделение между двумя кортикальными областями, отмеченное сенсорным и моторным кортексами. (Иногда упоминают сенсорно‑моторный кортекс как единую область неокортекса; однако для упрощения я обсуждаю их отдельно.)
Моторный кортекс активирует все соматические мышцы и участвует во всех наших произвольных движениях. Мы активируем моторный кортекс, когда нам нужно совершить намеренное действие и проконтролировать целенаправленные движения.
Подобно сенсорному кортексу, моторный кортекс подразделяется на определенные области, и его неврологическая карта отображает весьма диспропорционального гомункулуса. У этого гомункулуса лицо, руки, туловище, ноги находятся в несоразмерном расположении, вне всякой согласованности с нормальной человеческой анатомией. На рис. 4.6 показаны зоны моторного кортекса, распределенные в соответствии с частями тела. Размеры зон соответствуют функциям, почти как и в сенсорном кортексе.
В моторном кортексе, например, площадь, предназначенная для движения кисти руки, огромна в сравнении с площадью, отведенной для движения шеи. Вообще‑то зоны кисти и пальцев занимают больше места в моторном кортексе, чем области запястья, локтя, плеча, бедра и колена вместе взятые. В чем причина? Мы используем пальцы чаще, поскольку их специализированная структура позволяет нам быть более функциональными в нашем окружении. Мозг отводит максимальные области для управления значительными моторными потребностями, присущими нашим кистям.
Лобная доля также простирается назад вплоть до височных долей, где зарождается намеренная речь в языковых центрах. Таким образом, она по существу связана с произвольной речевой артикуляцией.
Прямо напротив моторного кортекса расположена область под названием премоторный кортекс, или дополнительная моторная область (ДМО), отвечающая за мысленную проработку намеренных действий – перед тем как они совершатся в действительности. Это центр планирования наших будущих действий.
Префронтальный кортекс – это кортикальная область, отвечающая за сознание и осознавание. Она наиболее активна в период работы сознания, намеренной концентрации. Именно она ответственна за нашу подлинную уникальность как человеческих существ.
Эта область позволяет нам преодолевать такие паттерны, как стимул‑ответ, акция‑реакция, причина‑эффект, которыми мы бессознательно пользуемся день за днём. Например, все автоматические, повторяющиеся программы, которые прочно закрепились в мозге, такие как чистка зубов, вождение транспорта, набор знакомых телефонных номеров, расчесывание волос и т. д., не представляют интереса для префронтального кортекса. Эти предсказуемые, повторяющиеся действия, исходящие из того, что мы постоянно видим, слышим, обоняем, ощущаем на вкус и чувствуем кожей, вполне могут выполняться без привлечения префронтального кортекса.
Тест‑драйв нового, усовершенствованного неокортекса.
Своим увеличенным размером кора головного мозга отличает нас от других видов живых организмов, наделяя нас способностью к сознательному обучению и запоминанию путем обработки данных, получаемых через органы чувств. Неокортекс является вместилищем исполнительного разума, индивидуальности, личности и высших функций мозга. В настоящий момент вы усваиваете информацию с этой страницы, используя множество различных областей своего неокортекса. Неокортекс размечен на области, отвечающие за рациональное мышление, рассуждение, решение проблем, волевое принятие решений, планирование, организацию, вербальное общение, языковую обработку и вычисление – и это далеко не все.
Учёным нужно приложить совместные усилия своих неокортексов для лучшего понимания неокортекса. Мы знаем, что его развитие позволило нам с лёгкостью приспосабливаться к окружающей среде. Первые люди, наделённые новым, увеличенным неокортексом, обучались быстрее и обладали большей сообразительностью и находчивостью, дающим им превосходство над хищниками и позволяющим преодолеть опасные ситуации.
Неокортекс наделяет нас интеллектом, позволяющим порождать идеи, развивать новые способы поведения и навыки и изобретать различные приспособления и технологии.
Благодаря огромному размеру, он собирает большие объёмы изученной (то есть известной) информации и создаёт новые модели, идеи и архетипы для исследований или изобретений – как в физическом мире, так и в нашем воображении. Поэтому мы не ограничены в своём следовании по пути эволюции какой‑то одной линейной моделью. Вместо этого мы можем менять направление движения нашего вида даже с помощью одной новой теории или изобретения.
Более того, преимущества, данные нам неокортексом, не ограничиваются необходимостью обеспечивать выживаемость перед лицом суровых переменчивых условий окружающей среды. Благодаря неокортексу мы создаём музыку и наслаждаемся ею, творим искусство и литературу и стремимся исследовать и понять как внешний, так и внутренний мир. Созидательный неокортекс наделяет каждого человека индивидуальной, уникальной личностью и дает возможность быть великим мыслителем и сказочным мечтателем.
Каким же образом голова человека способна вместить в себя не только рептильный и млекопитающий мозг, но и неокортекс? Если продолжить компьютерную аналогию, когда развился наш новый биокомпьютер, мы получили самый мощный процессор в мире, самую продвинутую операционную систему, самый большой движок и величайший объём памяти. Как мы уже упоминали, о самих нейронах никогда не стоит думать просто как о проводах, соединённых вместе. Напротив, каждый нейрон можно считать цельной, индивидуальной системой с суперпроцессором, ежедневно выполняющим миллионы функций. Соединив миллиарды нейронов между собой, мы получили миллиарды компьютерных систем, работающих как единая немыслимо огромная компьютерная сеть с невероятной памятью, способностью к хранению информации и сверхвысокой скоростью, а также другими выдающимися способностями. Помните, что число потенциальных синаптических связей в человеческом мозге практически не ограничено. Когда в ходе эволюции размер нового мозга увеличился, все эти способности по обработке информации оказались вмещены в биокомпьютер, размером не больше, чем футбольный мяч. Мы обладаем всем необходимым оборудованием для выражения нашего безграничного потенциала.
Почему же человеческие существа в подавляющем большинстве используют лишь малую часть своего потенциала? В нашу защиту можно сказать, что Homo sapiens является относительно молодым видом и что у нас было только несколько сотен тысяч лет, чтобы начать изучать, как эффективно использовать новый мозг. Возможно, мы всё ещё первокурсники и едва лишь начали выводить новый мозг на тест‑драйв. Я надеюсь, что, прочитав эту книгу, вы сумеете лучше развить возможности двигателя реальности – вашего мозга.
Свежие комментарии