Мозг. Как он устроен и что с ним делать

Если совсем просто, есть два смысла, которые приписывают слову «сознание». Во-первых, можно рассматривать его как состояние бодрствования. Считается, что во время сна мы без сознания. Мы говорим: человек был без сознания, а потом пришел в себя.

В статье 2006 года Барбара Джонс указывает, что ретикулярная формация играет одну из ведущих ролей в обеспечении бодрствования благодаря проекционным волокнам, поднимающимся через таламус в кору. Вслед за классиками Моруцци и Мэгуном современные авторы рассматривают ретикулярную формацию как ключевую структуру, обеспечивающую функцию сознания (то есть бодрствования).

Есть сообщения из медицинской практики о том, что стимулирование структуры больших полушарий под названием «ограда» (лат. claustrum) приводит к прекращению мыслительной деятельности и потере сознания (исследование Мохаммеда Кубейси, Университет Вашингтона).

Во-вторых, сознание можно охарактеризовать как результат интегративной функции человека (как комплексное психическое явление). В таком случае сознание – это то, что мы осознаем: то, как мы понимаем жизнь, что думаем о себе и как воспринимаем других людей.

В этом смысле сознанию не может быть отведен какой-то один конкретный участок в мозге. Оно уже будет рассматриваться как совокупная работа многих структур. В рамках умственной деятельности зачастую необходимо оперировать несколькими мысленными объектами одновременно. Такую возможность нам обеспечивает рабочая память, находящаяся в лобных долях мозга. Чтобы прокрутить в своем сознании какие-то эмоциональные переживания, необходимо задействовать целый ряд структур, таких как гиппокамп, амигдала, поясная извилина и другие (об этом подробнее будет рассказано далее).

Согласно теории Фрэнсиса Крика и Кристофа Коха, мозг полностью состоит из нейронных коррелятов – небольших групп нейронов, объединенных на основе структурных и функциональных признаков. Основная задача нейронных коррелятов – обеспечивать направленность процессов внимания. Авторы этой теории полагали, что именно внимание придает целостность человеческому сознанию: оно как бы собирает и объединяет разрозненные процессы в одну картинку, пусть и сложную, но с понятным нам сюжетом.

В основе другой теории, предложенной Джеральдом Эдельманом, лежит предположение, что нейронные сети и группы нервных клеток постоянно перестраиваются для адаптации к изменяющимся условиям. В буквальном смысле меняются конфигурации связей между клетками. Одни могут разбираться, а другие возникать. Таким образом, нейроны мозга постоянно объединяются в группы для эффективной обработки информации. Формируются своеобразные заготовки для реагирования на ту или иную ситуацию.

Некоторые современные авторы полагают, что истина лежит где-то посередине. Нейронные группы действительно могут перестраиваться, но в какой-то момент необходимо координировать их работу. И тут внимание выступает своеобразным организатором, если хотите дирижером всего процесса. По этой причине человеку жизненно необходимы хорошо развитые процессы внимания.

И мы парадоксальным образом вновь упираемся в работу ретикулярной формации. Дело в том, что с точки зрения когнитивной нейрофизиологии, поддерживая кору в тонусе, ретикулярная формация отправляет восходящие потоки внимания. Так что именно ее работа позволяет нам оставаться собранными. То есть на этот раз, говоря о сознании, мы уже имеем в виду психическую деятельность.

Зеркала мозга

В 1990-е годы Джакомо Ризолатти совершенно случайно сделал невероятное открытие, сравнимое по значению с расшифровкой структуры ДНК. Группа исследователей под его руководством изучала особенности физиологии двигательных систем мозга. В премоторные области коры мозга обезьяны вводились электроды, с помощью которых Ризолатти и его коллеги фиксировали активность клеток. Как и полагалось, нейроны включались в работу в тот момент, когда животное совершало какие-то действия.

В один из перерывов в эксперименте обезьяна спокойно сидела с электродами в мозге и ничего не делала, как вдруг исследователи случайно заметили активность нейронов премоторной коры. В этот момент обезьяна с электродами внимательно наблюдала за действиями другой обезьяны. При этом сама она оставалась абсолютно неподвижной! Сначала обнаруженную активность хотели списать на сбои в работе оборудования, но затем перепроверили результаты и выяснили, что это закономерный физиологический процесс.

Так открыли удивительные клетки в мозге, которые активизируются, когда мы следим за действиями других людей. Исследователи записали электроэнцефалограммы (ЭЭГ) в момент совершения обезьяной действия и в момент пассивного наблюдения ею того же действия. Графики оказались практически идентичными!