Как работает мозг

Внимание

Судя по всему, главная предпосылка сознательных ощущений — концентрация внимания. Нервная система изначально возникла как сигнализация организма, и настороженность можно рассматривать как особый механизм, обеспечивающий повышенную эффективность работы мозга в минуты опасности.

Если мозг замечает внешний стимул, который может свидетельствовать об угрозе (скажем, шорох в кустах), то ретикулярная активирующая система (скопление нейронов, расположенное в основании мозга) выделяет волну адреналина, проходящую по всему мозгу. Это приводит к подавлению всей необязательной активности, в связи с чем настороженный мозг выглядит очень спокойным. Активность тела также подавляется: сердцебиение замедляется, а дыхание становится неглубоким и негромким.

Пока мозг остается настороже, ожидая событий, на которые потребуется реагировать, в нем поддерживается активность в верхних холмиках четверохолмия, боковой части подушки таламуса и коре теменных долей. Эти области связаны с концентрацией внимания и ориентацией. Как только повод для реакции появляется, в мозге активируется соответствующая область, и уровень ее активности оказывается выше, чем был бы без предварительного состояния настороженности.

Внимание необходимо для мышления, а также для осознания своих ощущений. Наш мозг постоянно сканирует окружающую среду в поисках сенсорных стимулов. Осуществляется это во многом за счет системы автоматических механизмов, работающих в стволе. Даже люди, пребывающие в хроническом вегетативном состоянии, демонстрируют движения глаз, составляющие одно из проявлений работы этой системы.

Повреждения верхних холмиков четверохолмия могут вызывать окуломоторную апраксию — расстройство, при котором человек теряет способность следить глазами за чем-либо и становится функционально слепым. Повреждения коры теменных долей, в свою очередь, могут приводить к нарушению способности отрывать взгляд от какого-либо видимого объекта. Концентрация внимания обеспечивается боковой частью подушки таламуса, работа которой напоминает работу прожектора, луч которого падает на определенный стимул. Сосредоточившись на этом стимуле, боковая часть подушки передает информацию о нем лобным долям, которые обеспечивают концентрацию и поддержание внимания.

Внимание требует сочетания трех элементов: возбуждения, ориентации и концентрации. Возбуждение зависит от особой группы структур среднего мозга (составляющего верхнюю часть ствола) — так называемой ретикулярной активирующей системы. В середине ствола мозга расположены нейроны, обладающие необычайно длинными дендритами, протянутыми как вверх, так и вниз. Некоторые из них даже достигают коры больших полушарий. Одни из этих нейронов отвечают за сознание. Сотрясение мозга часто связано с нарушениями работы данной системы, а серьезные ее повреждения могут приводить к тому, что человек навсегда погружается в кому. Другие управляют циклом сна и бодрствования. Третьи обеспечивают управление уровнем активности мозга. Их стимуляция вызывает выброс нейромедиаторов, запускающих активацию нейронов по всему мозгу. Известно, что два из этих нейромедиаторов, дофамин и норадреналин, оказывают особое возбуждающее действие на префронтальную кору. Стимуляция этой группы нейронов ретикулярной системы вызывает появление на ЭЭГ альфа-ритма — колебаний электрической активности с частотой 20-40 Гц, связанных с состоянием настороженности.

Ориентация осуществляется нейронами верхних холмиков четверохолмия и коры теменных долей. Верхние холмики обращают глаза к новому зрительному стимулу, в то время как теменная кора отменяет концентрацию внимания на предыдущем стимуле.

Воспринимается ли тот или иной стимул сознательно или бессознательно, отчасти зависит от того, подготовлен ли мозг заранее к обращению внимания на данный стимул. Повышенная активность дорсолатеральной префронтальной коры, занимающейся направлением внимания, и внутритеменной коры, занимающейся “связыванием” поступающей информации, по-видимому, приводит мозг в состояние повышенной готовности к сознательному восприятию. Так, испытуемые, у которых наблюдался именно такой характер активности мозга, незамедлительно реагировали на прикосновение к кисти своей руки, в то время как у испытуемых, чей мозг находился в ином состоянии, точно такое же прикосновение оставалось незамеченным⁵.