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.
Под именем лорда Кельвина вошел в историю британский ученый XIX века Уильям Томсон, один из создателей экспериментальной физики. Больше всего он запомнился своими работами по классической термодинамике, особенно касающимися введения в науку абсолютной температурной шкалы. Лорд Кельвин сделал вклад в развитие таких областей, как астрофизика, механика жидкостей и инженерное дело, он участвовал в прокладывании первого подводного телеграфного кабеля, связавшего Европу и Америку, а также в научных и философских дебатах об определении возраста Земли.
Книга посвящена жизни и творчеству выдающегося советского кристаллографа, основоположника и руководителя новейших направлений в отечественной науке о кристаллах, основателя и первого директора единственного в мире Института кристаллографии при Академии наук СССР академика Алексея Васильевича Шубникова (1887—1970). Классические труды ученого по симметрии, кристаллофизике, кристаллогенезису приобрели всемирную известность и открыли новые горизонты в науке. А. В. Шубников является основателем технической кристаллографии.
Джеймс Клерк Максвелл был одним из самых блестящих умов XIX века. Его работы легли в основу двух революционных концепций следующего столетия — теории относительности и квантовой теории. Максвелл объединил электричество и магнетизм в коротком ряду элегантных уравнений, представляющих собой настоящую вершину физики всех времен на уровне достижений Галилея, Ньютона и Эйнштейна. Несмотря на всю революционность его идей, Максвелл, будучи очень религиозным человеком, всегда считал, что научное знание должно иметь некие пределы — пределы, которые, как ни парадоксально, он превзошел как никто другой.
«Занимательное дождеведение» – первая книга об истории дождя.Вы узнаете, как большая буря и намерение вступить в брак привели к величайшей охоте на ведьм в мировой истории, в чем тайна рыбных и разноцветных дождей, как люди пытались подчинить себе дождь танцами и перемещением облаков, как дождь вдохновил Вуди Аллена, Рэя Брэдбери и Курта Кобейна, а Даниеля Дефо сделал первым в истории журналистом-синоптиком.Сплетая воедино научные и исторические факты, журналист-эколог Синтия Барнетт раскрывает удивительную связь между дождем, искусством, человеческой историей и нашим будущим.
Эта книга – захватывающий триллер, где действующие лица – охотники-ученые и ускользающие нейтрино. Крошечные частички, которые мы называем нейтрино, дают ответ на глобальные вопросы: почему так сложно обнаружить антиматерию, как взрываются звезды, превращаясь в сверхновые, что происходило во Вселенной в первые секунды ее жизни и даже что происходит в недрах нашей планеты? Книга известного астрофизика Рэя Джаявардхана посвящена не только истории исследований нейтрино. Она увлекательно рассказывает о людях, которые раздвигают горизонты человеческих знаний.
От жизни нужно получать удовольствие, иначе зачем нам она? Хватит держаться на силе воли и прилагать невероятные усилия для достижения посредственного результата. Хватит сидеть на вредных полуголодных диетах и истязать себя на тренажерах. Присоединяйтесь к программе известного видеоблогера Антона Aka Bazili0 Петрякова и измените свою внешность и свою жизнь без диет и мучений!
Что делает нас нами? Где начинается мысль? Разум и память, влюбленность и ненависть, логика и обучаемость, – элементы, из которых состоит наше «я», находятся в самом незаменимом органе нашего тела – мозге. Приготовьтесь отправиться в увлекательнейшее путешествие по мозгу и узнать, где находится личность, почему важно уметь забывать, в каком отделе мозга спрятан компас, откуда берутся ложные воспоминания, где хранятся эмоции и можно ли повлиять на свое настроение, и даже о том, почему мы едим мозгом.
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.
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.