Нейроны, которые вместе возбуждаются, – соединяются

Удивительные научные открытия последних 20 лет показали, что синапсы непрерывно адаптируются и изменяются; это явление называют нейропластичностью. Наш мозг пластичен, а синапсы изменяются каждый раз, когда мы что‑то запоминаем. Так что мы постоянно «монтируем» мозг заново. Мы проводим связи с другими нейронами, и если ассоциируем некий образ с тем, что хотим запомнить, нейроны посылают импульс вместе, чтобы создать это соединение. Возможно, вы слышали выражение «нейроны, которые вместе возбуждаются, – соединяются».

Связи памяти становятся тем прочнее, чем чаще мы используем их. Это может быть что‑то простое: например, когда мы вспоминаем слова песни или отрабатываем удар тыльной стороной руки в волейболе. Связи ослабевают, если их не использовать, и укрепляются, когда они часто используются. Напомним: пользуйтесь, пока можете.

Еще более удивительная особенность нейропластичности заключается в том, что для изменения структуры мозга достаточно просто подумать или проделать определенные действия в уме. Так что если учиться играть на гитаре в уме, это на самом деле «переделывает» мозг! Вам будет проще, когда вы возьмете гитару в руки, так как вы уже укрепили соответствующие области мозга. Это оказывает важнейшее воздействие на зрительное представление (см. главу 8).

Нейромедиаторы

Что представляют собой нейромедиаторы и что они делают? Известны два вида нейромедиаторов (мы говорили о них в главе 1).

• Медиаторная аминокислота – играет важную роль в синапсах, а также заставляет нейроны посылать нервные импульсы. Некоторые действуют как эндорфины (естественные обезболивающие) в мозге. Иногда их можно обнаружить в виде гормонов в других частях тела.

• Медиаторы‑моноамины – образуются из простейших аминокислот и более распространенные, чем простейшие аминокислоты. Они производят допамин, эпинефрин (или адреналин), норэпинефрин и серотонин. Эти два, наверняка, хорошо вам известны.

– Допамин связан с движениями, вниманием и обучением (нехватка допамина вызывает болезнь Паркинсона). Это один из основных нейромедиаторов, который вызывает чувство удовлетворения и наслаждения, активизируя «цент удовольствия» в мозге, nucleus assumbens. Пагубные привычки, вызывающие зависимость, связаны именно с этой областью. Излишек допамина часто отмечается при шизофрении. Он также участвует в производстве эпинефрина (адреналина) и норэпинефрина, которые связаны с чувством настороженности и бдительности, а также со способностью реагировать на угрозу или опасность.

– Серотонин часто связан со сном и пробуждением, чувствительностью к боли, а также настроением и аппетитом. В целом он играет важную роль в эмоциональном реагировании. Низкий уровень серотонина связан с тревогой и депрессией.

В двух словах, существуют три основные области мозга. Во‑первых, ромбовидный мозг, расположенный в основании черепа, над спинным мозгом. Эта область (которую иногда называют «рептильным мозгом», так как он состоит из элементов, необходимых рептилии для выживания) представляет собой небольшой сгусток клеток, расположенных над спинным мозгом, к которым присоединяется мозжечок. Его основная задача – управлять нашими основными жизненными функциями – дыханием и сердцебиением.

Над ромбовидным мозгом расположен так называемый средний мозг, который отвечает за сенсорные рефлексы. Третья область, которая, вероятно, лучше всего вам знакома и охватывает большую часть мозга, – передний мозг (мозг млекопитающего), включающий кору головного мозга.

Это внешний слой, с извилинами, о которых все мы знаем. Именно здесь происходят все высшие когнитивные функции – такие, как общение и запоминание. Прямо под этой областью расположена важнейшая и сложнейшая структура, связанная с эмоциями и памятью, составляющая часть лимбической системы.

Поговорим о коре головного мозга, которая, как нам известно, состоит из двух полушарий. Между ними пролегает глубокая борозда, представляющая собой сплетение нервных волокон, – мозолистое тело. Полушария, в свою очередь, делятся на четыре основные области – доли (рис. 4), каждая из которых отвечает за определенные функции.

Рис. 4. Четыре основные доли мозга

Непосредственно за лбом расположена лобная доля, охватывающая область до середины верхней части головы. В задней части этой доли расположена двигательная область коры головного мозга, управляющая произвольными движениями, а также передняя часть, или префронтальная кора, ответственная за высшие двигательные функции. Здесь также расположен так называемый центр Брока, связанный с артикуляцией речи.

Позади лобной доли (как раз под макушкой) расположена теменная (средняя) доля, где находится соматосенсорная кора. Именно здесь рождаются такие телесные ощущения, как прикосновение, температура и боль. Что касается когнитивных процессов, теменная доля также регулирует – среди всего прочего – рабочую память и внимание. Эта область обрабатывает пространственную информацию, создает мысленные образы и отвечает за узнавание лиц людей.

Под теменной долей расположена затылочная доля, в которой находится первичная зрительная кора – область мозга, отвечающая за зрение и визуальное распознавание образов. Зрительный нерв заканчивается в этой области; кроме того, эти доли различают цвет, форму и объекты.

Четверная и последняя доля – височная (боковая), расположенная за ушами. Здесь находится слуховая зона коры головного мозга – первичная слуховая область, отвечающая за слух и чувство равновесия. Здесь также расположен центр Вернике, отвечающий за понимание речи. Язык – важная функция височных долей; кроме того, они отвечают за крайне важный переход кратковременной памяти в длительную.

В коре головного мозга существует много областей, которые не связаны напрямую с какими‑либо моторными или сенсорными функциями. Ученые называют их ассоциативными зонами. Считается, что эти области отвечают за интегрирование других функций мозга, таких, как обработка лингвистической информации, решение проблем и принятие решений.

Из‑за этих «неиспользуемых» областей мы часто слышим заявления, будто мозг работает только на 2–10 % (в зависимости от статьи), потому что эти ассоциативные зоны, не осуществляющие никаких определенных функций, якобы спят, ожидая, когда же у них появится дело! Они необходимы для интеграции или комбинирования информации из всех остальных областей мозга.

Два полушария головного мозга – правое и левое – имеют разные функции. Возможно, вы уже знаете, что левое полушарие на самом деле получает информацию от правой стороны тела, а также контролирует его движения; точно так же правое полушарие управляет и получает информацию от левой стороны тела. Это называется принципом контралатеральнос ти – каждое полушарие отвечает за управление функциями противоположной части тела.

Вероятно, вам знакомо «краткое» описание функций левого и правого полушарий (мы рассмотрим это ниже вместе с различиями между мужчинами и женщинами). Именно в области речевой способности проявляются различия, так как левое полушарие отвечает за обработку лингвистической информации, а правое полушарие относительно невербальное.

Когда хирург Пол Брока впервые познакомился с пациентом, страдающим тяжелейшим нарушением речи (он мог произносить только одно слово), аутопсия мозга после его смерти показала повреждение небольшой области на левой стороне лобной доли. С 1865 года эта область называет центром Брока. Вскоре после этого невролог Карл Вернике открыл другую часть мозга, связанную с артикуляцией речи и расположенную тоже в левом полушарии. В итоге принято считать, что язык – в основном функция левого полушария, а не правого.

Правая сторона отвечает за осуществление пространственной деятельности. Важно помнить, что два полушария имеют не четко разделенные функции, а работают в тесном контакте, как часть интегрированной системы.