Ближе к воде - [15]

Сегодня ЭЭГ и фМРТ, возможно, лучшие инструменты для изучения мозга, а их совместное применение действительно позволяет оптимально использовать преимущества «обоих миров». Но, несмотря на это, ученые вроде меня — то есть те, чьи интересы лежат в областях знания, которые невозможно исследовать с помощью статичного оборудования, в стерильных лабораторных условиях, — с нетерпением ждут окончательной доработки новейших методик. Речь идет о диффузной тензорной томографии (ДТТ), позволяющей оценить диффузию молекул воды вдоль миелиновой оболочки аксонов нервных клеток головного мозга (это своего рода «кабели», соединяющие отдельные участки мозга) и таким образом получить информацию об интеграции структур белого вещества и связях между ними [9], а также об оптогенетике — методике, согласно которой светочувствительные гены внедряются в нейроны и мгновенно активируют либо «отключают» их, что позволяет исследователям определить функцию конкретной нервной клетки [10]. Кроме того, речь идет о головной гарнитуре на основе технологии под названием функциональная инфракрасная спектроскопия [11], позволяющей ученым снимать показания об электрической активности мозга в реальных условиях.

Впрочем, чтобы лучше понять, как и почему вода влияет на человеческий мозг, в нашем распоряжении уже сегодня имеется несколько источников ценной информации. Во-первых, это самоотчеты: как чувствует себя человек, находясь у воды? Как, с его точки зрения, она на него влияет? Во-вторых, мы можем использовать результаты ранее проведенных исследований, изучавших, какие эффекты оказывает взаимодействие с природой на познавательную деятельность человека, и поинтересоваться, отличается ли реакция на воду от этих общих реакций. В-третьих, мы можем воспользоваться многочисленными открытиями в области когнитивной нейрологии, нейрохимии, психологии влияния факторов окружающей среды на человека и поразмыслить над тем, применимы ли эти результаты и выводы к реакции мозга на воду.

Но мы с вами начнем с простого вопроса, который на самом деле не так уж и прост: как работает наш мозг?

Как работает человеческий мозг

Потому что это [океан] отличная метафора организации человеческого мозга.

Рэй Курцвейл, автор, изобретатель, футуролог

(отвечая на вопрос, почему он любит океан)

Почти полукилограммовый сгусток жира и белка, расположенный в верхней части спинного мозга, не только в основном состоит из воды, но и находится как бы в воде — прозрачной, бесцветной спинномозговой жидкости. Эта жидкость состоит из живых клеток (в том числе иммуноцитов, очищающих нервную систему от инфекционных патогенных организмов), глюкозы, белков, молочной кислоты, минералов и воды. Она защищает мозг от травм, поддерживает постоянное давление в черепной коробке и обеспечивает достаточную плавучесть мозга для того, чтобы уменьшить его фактический вес (1400 граммов) до 25–50 граммов (снижая тем самым давление мозга на его нижние части, что в противном случае отрезало бы их от системы кровоснабжения) [12]. Мозг потребляет больше энергии, чем все другие органы: он использует примерно 20–25 процентов кислорода и 60 процентов глюкозы, поступающих в организм, — эти ресурсы идут на обеспечение связи между нейронами и поддержание здоровья клеток [13]. Мозг состоит из около 1,1 триллиона клеток, из которых от 85 до 100 миллиардов [14] — нейроны (мы называем их серым веществом), остальные — аксоны и глии (белое вещество). Глии выполняют функции метаболической поддержки. В частности, они укутывают проводящие нейриты (аксоны) слоем желеобразного вещества миелина (беловатого цвета белок, своего рода липидный футляр для нервов) и осуществляют переработку нейромедиаторов. Впрочем, все эти знания из сферы анатомии не слишком много говорят нам о том, как на самом деле работает мозг.

За разъяснением этого сложнейшего вопроса стоит обратиться к Говарду Филдзу из Калифорнийского университета в Сан-Франциско. Седовласый, добродушный, с заразительной улыбкой, Говард не только исследователь мирового класса, но и человек, который умеет доходчиво объяснять самые сложные вещи. Крупные открытия, касающиеся функций нейронов, делаются в наше время чуть ли не ежегодно, однако, по словам Филдза, правильнее всего было бы назвать их целью кодирование восприятия и действия. Ученый говорит, что нейронные клеточные тела представляют собой своего рода электрохимические цифровые переключатели, подсоединенные с помощью аксональных «проводков» к сложной сети внутри нашей головы. Человеческий мозг состоит из миллиардов нейронов, и каждый из них соединяется с десятками тысяч других, образуя триллионы связей. В результате этих взаимосвязей группы нейронов создают нейронные сети, которые и генерируют все осознаваемые и неосознаваемые импульсы, реакции или мысли, какие только могут возникнуть у человека — от возможности почувствовать зуд (и почесать нос в ответ на раздражитель) до «ординарных и экстраординарных вариаций психической активности, связанных с восприятием, вниманием, ощущением, запоминанием и логическим мышлением» [15]. Они также запускают последовательный выброс нейрохимических веществ, благодаря которым реакция стресса преобразуется в эмоции и поступки. Изучая разные нейронные сети разных людей, исследователи могут создавать «топографические карты» мозга. Это непростая задача, поскольку в человеческом мозге существует множество сетей, выполняющих разные элементы одной и той же функции. Например, сеть нейронов, которая заставляет вас подносить еду ко рту, отличается от той, что управляет более тонкими и точными движениями пальцев, когда вы держите ручку или пишете [16]. Сложность нейронных сетей обусловлена уже самим их огромным количеством: нервных клеток в человеческом мозге на порядок больше, чем в мозге самого близкого к нам примата. Но больше всего поражает даже не количество, а качество познавательной способности и физической ловкости homo sapiens [17].