Один день из жизни мозга. Нейробиология сознания от рассвета до заката - [29]
Упражнение, удовольствие, нейрогенез и ансамбли
Может ли существование нейронных ансамблей в мозге помочь нам понять связь между пластичностью, нейрогенезом, физическими упражнениями и самым таинственным явлением кажущейся первичности мысли как фактора, инициирующего изменения в мозге? Чтобы изучить этот вопрос, рассмотрим два возможных сценария, каждый из которых связан с энергичным движением, но будет характеризоваться разными размерами нейронных ансамблей.
Первый сценарий берет начало извне. Громкая музыка, крутой горнолыжный спуск или накрывающая с головой морская волна – все это приводит к сильному возбуждению, характеризующемуся мощным выбросом дофамина и последующему высвобождению эндорфинов. Эти процессы направлены на уменьшение размеров нейронных ансамблей, что, в свою очередь, феноменологически коррелирует с опытом наслаждения жизнью здесь и сейчас.[150] Чем мощнее и стремительнее «сенсационная» стимуляция извне и чем меньше ансамбль, тем более пассивным будет сознание, и реакция в некоторых случаях будет граничить со страхом.
Теперь черед второго, альтернативного сценария. У него когнитивное начало – изнутри. У вас была определенная мысль – например, было принято сознательное решение бегать трусцой. Это добровольное решение, как мы только что видели, обеспечит ключевые условия для нейрогенеза. Чем больше у вас нейронов, тем больше возможностей для разнообразных соединений между ними, а чем больше соединений, тем больше потенциал для пластичности. Мы также видели, что такая же стимулирующая, «обогащенная» среда, которая повышает пластичность, также приведет к формированию более крупных ансамблей и, следовательно, к углублению сознания. Но будет иметь место и обратное: большой нейронный ансамбль, в свою очередь, будет способствовать более детальному формированию локальной синаптической пластичности, и это займет значительно больше времени, чем формирование самого ансамбля.
Если ансамбли действительно являются нейрональным коррелятом сознания – если одно не может существовать без другого, – становится понятно, почему сознательная мысль необходима для стимуляции нейрогенеза и почему воображаемая игра на фортепиано может привести к повышению пластичности, которое наблюдалось в экспериментах. Со временем это дает значительный потенциал для увеличения размера аллегорических «камней» и, следовательно, к большей глубине сознания. При этом модулирующие химические вещества играют меньшую роль, а диалог с внешним миром, как в экспериментах с игрой на фортепиано, в большей степени завязан на внутренних процессах мозга, нежели на внешних триггерах окружающей среды.
Глубокая мысль и рефлексия, вызванная, скажем, бегом, может стать нейрофизиологической основой популярного в настоящее время феномена «осознанности». Осознанность определяется как «психическое состояние, достигнутое путем сосредоточения осознания на текущем моменте, в то же время принятие своих чувств, мыслей и телесных ощущений». Помните, в начале вашей прогулки сегодня утром мы увидели, что одним из ощутимых эффектов городской среды является то, что она заставляет вас реагировать на внешние факторы, рассеивая ваше внимание, в то время как природная среда дает возможность проявлять большую активность, сосредоточиваясь на добровольных, осознанных действиях и мыслях?
Так и сейчас – ненавязчивая прогулка с Бобо позволила вашим внутренним мыслительным процессам идти своим чередом. Замечание Эда Стауртона о том, что прогулка с собакой – это бегство от обыденности, вполне может оказаться слишком верным. Обычная жизнь сейчас, к сожалению, настигает вас. Вы опаздываете в офис, и у вас остается время только для спешного завтрака.
Завтрак
Вы возвращаетесь домой, включаете радио. Сейчас у вас есть время на то, чтобы наскоро позавтракать хлопьями и выпить чашку горячего кофе. В течение следующих примерно двадцати минут, пока вы едите, активная стимуляция ушей, глаз, языка, кончиков пальцев и носа будет управлять вашим сознанием. Конечно, в некоторых случаях сознание существует без явной стимуляции органов чувств – например в процессе медитации или когда вы просто крайне сосредоточены на определенной мысли, – но для этого требуются особые навыки. Большую часть времени процессы, протекающие в сознании, определяются тем, что происходит непосредственно вокруг вас, – пять чувств непрерывно наполняют мозг сонмами сигналов. Ощущения в той или иной степени влияют на сознание в каждый момент бодрствования: они поддерживают связь с внешним миром и позволяют правильно ориентироваться в нем. Возвращаясь к метафоре с камнем, брошенным в воду, мы ставим вопрос, на котором нам предстоит сосредоточиться в этой главе. Это вопрос силы броска: каким образом чувства и ощущения, чистые и простые, оказывают влияние на сознание? Но мы тут же сталкиваемся с двумя проблемами, и одна из них связана с пространством, другая – со временем.
Пять чувств: пространственные свойства мозга
Пространственная проблема основывается на нейроанатомии и заключается в том, что сигналы от различных органов чувств обрабатываются по-разному. На первый взгляд все просто: вы либо видите что-то, либо слышите, ощущаете прикосновение, вкус, обоняете. В нашем распоряжении пять чувств, которые четко разграничены между собой. Но даже на самом базовом уровне области мозга, отведенные для обработки сигналов, поступающих от различных органов чувств, по своей сути не являются специфическими. У взрослых людей различные сенсорные системы даже могут нарушать формальные анатомические границы: зрительная кора слепых людей, например, активируется осязанием при чтении шрифта Брайля.
Расшифровка генетического кода, зашита от инфекционных болезней и патент на совершенную фиксацию азота, проникновение в тайну злокачественного роста и извлечение полезных ископаемых из морских вод — неисчислимы сферы познания и практики, где изучение микроорганизма помогает добиваться невиданных и неслыханных результатов… О достижениях микробиологии, о завтрашнем дне этой науки рассказывает академик АМН СССР О. Бароян.
Лишний вес, состояние хронического стресса, переедание, недовольство собственной внешностью – это наиболее распространенные жалобы 80 % современных женщин. Что делать, если косметика и экстремальные диеты не помогают, а постоянное ощущение нехватки сил не дает жить полноценной жизнью? Как замедлить метаболизм на этапе похудения и удержать массу тела? Как предотвратить переход преддиабета в диабет? Как не дать разрядиться нашей «батарейке» – щитовидной железе? Можно ли победить старение? Какие анализы совершенно бесполезны? Как подготовиться к визиту к эндокринологу? В книге Марины Берковской есть не только ответы на эти вопросы, но и четкие инструкции по управлению гормональным фоном.
Можно ли умереть от разбитого сердца? Действительно ли горе и невзгоды способны фатально повлиять на самый жизненно важный орган нашего организма? Возможно, мы совсем не случайно воспринимаем сердце как символ чувств. Дело в том, что эмоции действительно оказывают на сердце огромное влияние. Но насколько глубока связь между драматичным расставанием с партнером и сердечными заболеваниями? Доктор Никки Стамп исследует в своей книге так называемый «синдром разбитого сердца» – а также делится уникальным опытом, который она приобрела во время своей работы.
Каждый день в мире совершаются открытия и принимаются решения, влияющие на наше будущее. Но может ли кто-то предвидеть, что ждет человечество? Возможна ли телепортация (спойлер: да), как изменится климат, каким будет транспорт и что получится, если искусственный интеллект возьмет над нами верх? Станут ли люди счастливее с помощью таблеток и здоровее благодаря лечению с учетом индивидуальной ДНК? Каких чудес техники нам ждать? Каких революций в быту? В этой книге ведущие мировые специалисты во главе с Джимом Аль-Халили, пользуясь знаниями передовой науки, дают читателю представление о том, что его ждет впереди.
Наше поколение стало свидетелем необычайной победы человеческого разума — начала проникновения в космос. Перед молодежью открываются увлекательные, полные заманчивости перспективы межпланетных путешествий и открытий. Но есть еще и на нашей «обжитой» планете Земля много неизученных «белых пятен», среди них почти неизвестный на всю его глубину Мировой океан с его подводными горами и впадинами, со своим растительным и животным миром, со своими физическими законами. В изучении его большую пользу приносит гидроакустика — сравнительно молодая наука, имеющая большое будущее. Эта наука имеет большое прикладное значение.
Организм человека – это огромный зоопарк, и по разнообразию биологических видов он не уступит лесам Амазонки. Вообразите только: на каждую человеческую клетку нашего тела приходится десять клеток-«сожителей», то есть микроорганизмов. И все они играют свою партию в концерте нашего здоровья. Никто не спорит, что соблюдение принципов гигиены – одно из важнейших достижений цивилизации. Но, похоже, война с микробами стала самоцелью медицины, и ситуация уже вышла из-под контроля. Мы поверили в дезинфекцию, вооружились антибиотиками и вакцинами и уничтожаем вирусы и бактерии, не замечая, что тем самым наносим непоправимый ущерб самим себе.
Сегодня в нашем распоряжении слишком много информации о питании и здоровье. Мы получаем ее из СМИ, от не имеющих никакого отношения к медицине знаменитостей и блогеров, из раскрученных модных книг. Но на поверку почти все эти данные оказываются противоречивыми, бесполезными, а иногда даже потенциально опасными. Британскому шеф-повару Энтони Уорнеру надоело терпеть всю эту ложь, махинации и откровенную глупость в мире еды. В своем блоге angry-chef.com и на страницах журнала New Scientist он страстно разоблачает современных шарлатанов, выдумывающих псевдонаучные ограничительные диеты с единственной целью – заработать на адептах «правильного» питания. Энтони Уорнер знает, о чем говорит.
В боку кольнуло – и ты моментально превращаешься в ипохондрика, который срочно лезет в интернет, чтобы найти у себя все признаки смертельной болезни. Как понять, когда действительно нужно бежать к врачу, а когда можно расслабиться? Большинство симптомов на самом деле оказываются несущественными. Заложенный нос вряд ли будет признаком рака. Но головная боль может оказаться не временной «неприятностью», а признаком серьезных проблем. Никто из нас не хочет игнорировать сигналы организма, но как понять, о чем они говорят? Интернет предлагает нам огромное количество информации, но он же становится источником вредных и опасных сведений.
Мечта любого человека — оставаться молодым как можно дольше. Мы не хотим стареть и болеть, боимся всего — рака, болезни Альцгеймера, инфаркта, инсульта… Пора разобраться, откуда берется рак, есть ли связь между сердечной недостаточностью и болезнью Альцгеймера, бесплодием и потерей слуха. Почему антиоксидантные добавки иногда приносят больше вреда, чем пользы? И главное: можем ли мы жить долго и без болезней, и если да, то как? В нашем организме работают крошечные «энергетические станции» — митохондрии.