Тайны мозга - Каплан Александр Яковлевич

Более того, нервные клетки выходят из игры не из-за старения или болезни, а по отработанному в эволюции сценарию. Это так называемая запрограммированная гибель клеток, которая происходит, если они перестают быть полезными, то есть включенными в какую-либо функциональную систему. Системы эти выстраиваются по мере формирования связей между клетками при выработке какого-либо навыка или при запоминании нового события. Если немножко утрировать, то каждому навыку или новому впечатлению соответствует сформировавшаяся в ходе выработки этого навыка или запоминания события цепочка связанных между собой нервных клеток. Если такую цепочку активировать в той последовательности, как она формировалась исходно, то теоретически можно как наяву воспроизвести таким образом запомнившуюся картину или усвоенный навык. В эксперименте это сделать проблематично, но для естественной активности мозга это и есть основная работа: формирование новых схем и повторное их проигрывание по мере необходимости.

Правда, самые последние данные нейрофизиологов не совсем соответствуют концепциям нервных цепочек памяти. Исследователи из Гарвардской медицинской под руководством доктора Кристофера Харвея опубликовали в 2017 году в престижном журнале Cell результаты остроумных экспериментов: они сажали крыс в шар, который, будучи погруженным в сосуд с жидкостью мог вращаться во всех направлениях. Крысы могли по такому шару бежать, как по беговой дорожке, но в любых направлениях и оставаясь при этом на месте. На экране перед крысой крутили кино, как будто она бежит в лабиринте с многочисленными развилками. Если перед развилкой мелькали черные точки, то крысе следовало поворачивать в правый рукав лабиринта, а если в белые — в левый. При правильном прохождении лабиринта крыса получала вкусную еду. Ученые мониторировали активность нейронов в теменной коре крысы во время бега за едой. Согласно теории по мере формирования и закрепления навыка в компактной популяции между нейронами закреплялись роли: одни активировались при наличии черных меток, другие белых. Неожиданностью стало то, что при длительном наблюдении и уже при закрепленном у крысы навыке правильных поворотов нейроны начинали обмениваться своими ролями: те, что активировались на черные метки, могли переключиться на белые и наоборот, хотя в целом популяция нейронов вовлеченных в формирование навыка оставалась одной и той же. Таким образом, память на черные клетки или белые метки не может закрепляться в конкретных цепочках нейронов. Ученые предполагают, что современные представления о кодировании памятных следов конкретными схемами нейронов должны быть дополнены представлением о вариативности этих схем, которые оставляют мозгу возможность в каждой конкретной реакции иметь некоторую свободу выбора, чтобы эта реакция была в точности подогнана к уникальным особенностям конкретной ситуации.

Тем или иным образом, в многочисленных комбинациях нейронов или в нейронных сетях поддерживается весь персональный опыт человека. Устойчивость этим комбинациям придают особые свойства контактов между клетками — синапсов: они становятся тем прочнее, чем чаще воспроизводится данный навык и чем более он нужен и важен для обеспечения деятельности организма. Именно в этих контактах решается вопрос о передаче сигнала от одной нервной клетке к другой, таким образом связь двух нервных клеток либо закрепляется, либо разрушается в буквальном смысле, потому что неработающие синапсы постепенно рассасываются. Это, например, и происходит в ходе формирования новых или при стирании старых памятных следов.

Как объясняет профессор Павел Милославович Балабан, передача сигналов в контактах между клетками и закрепление этого процесса происходит посредством выделение химических веществ — медиаторов и сложной цепочки молекулярных преобразований в синапсе, а активируется этот процесс посредством приходящих к этим контактам нервных импульсов от других нервных клеток.

В системном взаимодействии огромного количества нервных клеток рождаются нейронные архитектуры индивидуального опыта. Возникает вопрос: если основные «строительные» модули мозга, нервные клетки, для всех людей примерно одинаковы, то почему мы такие разные? Одни постоянно экспериментируют, ищут приключения; другие — предпочитают жить по предписаниям, сторонятся перемен; а третьи — романтики, витают в облаках, пасут коров, теоретизируют в науке. Какие отделы мозга определяют нашу индивидуальность и существуют ли вообще подобная локализация психических функций? Может быть, есть какие-то более тонкие характеристики мозга, по которым мы все же различаемся принципиальным образом?

Взвешиванием головного мозга одаренных людей занимались исследователи из разных стран уже на протяжении более ста лет. Основное их внимание было сосредоточено на мозге представителей искусства, науки, литературы, политики и криминальной среды. Ученые надеялись, что удастся обнаружить связь между массой мозга и определенным талантом или наклонностью, пусть даже криминальной. Многочисленные измерения массы мозга людей самых разных социальных групп и реализованных способностей показали, что очевидных связей между массой мозга и одаренностью не существует.

Вероятнее всего — это показали последние исследования — одаренность зависит не от массы мозга, а от структурных особенностей его конкретных отделов. Например, зрительное корковое поле может иметь объем от трех до шести тысяч кубических миллиметров, соответственно человек с маленьким мозгом, но большим объемом зрительной коры может иметь преимущество в зрительном восприятии и наоборот, в большой мозг могут быть встроены развитые слуховые области, но слабые в этом отношении зрительные отделы.

— Одаренность и особенность человеческого мозга кроется в индивидуальной изменчивости, — объясняет профессор Савельев. — А она количественная. Дело в том, что человеческий мозг — самый изменчивый орган в нашем организме. Например, только те центры, которые отвечают за зрение, у человека различаются в три-четыре раза. Вы можете мозоль на языке натереть, обучая бездаря художественному ремеслу, владению кистью. Но он как был бездарью, так им и останется. Потому что субстрата мозга не хватает! Как вы думаете, кто лучше соображает: тот, у кого миллиард нейронов, или тот, у кого их пять миллиардов? С миллиардом нервных клеток в голове бездарь просто ничего не видит. Ты ему объясняешь, а он ничего не понимает. Вы никогда на самокате не догоните Порше. А разница по человеческому мозгу намного больше.

Мы уже видели, что слон со своими 260 миллиардами нейронов все же не умнее человека, у которого этих миллиардов всего 86. Поэтому важно не абсолютное количество нервных клеток в мозгу, а их распределение в разных отделах мозга. Кстати, и с миллиардом нервных клеток в голове можно уметь говорить! У попугая какаду нервных клеток в голове даже больше одного миллиарда, но конечно, мы знаем, что его разговорчивость — попугайская.

Мысль о том, что гениями рождаются, поддерживает и профессор Татьяна Черниговская. — Доказать я вам ничего не могу, — сетует Татьяна Владимировна, — потому что этого никак не докажешь, но я думаю, что одаренными рождаются. Ну, так же, как мы рождаемся совами или жаворонками. Поэтому лучшее, что мы можем для себя сделать, — это как можно раньше с собой познакомиться. Иногда на это не хватает жизни, к сожалению.

Действительно, «знакомство с собой» поможет правильно сориентироваться в жизни, занять свою «нишу», раскрыть и развить заложенные природой способности. Правда, никто не знает, насколько глубоко мы можем себя изучать. Ведь не только «чужая душа — потемки», душа вообще загадочная сущность, даже собственная. Душа — это ни материя, ни энергия, но это наш персональный опыт, переживаемые нами образы и эмоции, наши планы и знания, то есть все то, что составляет психический мир человека.