Один день из жизни мозга. Нейробиология сознания от рассвета до заката - [30]
Однако даже без непосредственной стимуляции органов чувств мозг может осуществлять занятные трюки в обработке сигналов различных модальностей. Феномен синестезии (букв. «объединение чувств») известен науке на протяжении уже трех столетий. При синестезии возбуждение от одного органа чувств, которое подавляющее большинство людей отождествляют только с одной категорией ощущений, вызывает ощущения в двух различных модальностях. Например, цвета и формы можно «увидеть» при прослушивании музыки.
Здесь дело вовсе не в том, что одна область вторгается в сферу компетенции другой, а скорее в том, что связи между областями мозга необычайно изобильны и многогранны:[159] активация одной – допустим, ответственной за распознавание букв – также вызывает прямую активацию другой, связанной, например, с распознаванием цвета. Возможно, существует механизм блокировки между различными участками коры, который должен обеспечивать четкую сегрегацию обратной связи во избежание возникновения любой двусмысленности но, очевидно, этот неприступный барьер нарушен в случае синестезии. Если сигналы обратной связи не прерываются типичным образом, то, возвращаемые с поздних этапов мультисенсорной обработки, они могут повлиять на более ранние стадии обработки вплоть до того, что звуковые сигналы начнут активировать зрительные участки. Это растормаживание может также проявляться в клинических картинах целого ряда расстройств, таких как сотрясение мозга, височная эпилепсия, инсульт и опухоли головного мозга.[160]
В любом случае существование феномена синестезии, наряду с компенсацией утраченных каналов восприятия за счет усиления других, подводит нас к неизбежному, но интригующему парадоксу: в то время как субъективный опыт чувственного восприятия очень разнообразен и индивидуален, нейрональные механизмы, опосредующие акт восприятия, стандартизированы и взаимозаменяемы. Как только сигнал из внешнего мира преобразуется в залпы потенциалов действия, его отголоски мгновенно отправляются в разные части мозга, где они оказываются в соответствующих участках коры, тем не менее сходных по строению и принципу обработки сигналов. Кажется, что все скроено по одному шаблону.[161]
Итак, в чем же заключается качественное различие в субъективных переживаниях? Как становится возможным формирование субъективного опыта той или иной модальности? Чем обусловлена такая избирательная сортировка, если физиологические механизмы обработки практически одинаковы? Ответы на эти вопросы помогут нам понять связь объективного и субъективного, физического и ментального.
Пять чувств: временные свойства мозга
Еще одна проблема связана с ощущением времени: сигналы от разных сенсорных систем обрабатываются в мозге с разной скоростью, но вы тем не менее можете испытывать всю совокупность ощущений одновременно. Вы можете слышать хлопок и видеть соединившиеся ладони, и вы будете воспринимать эти события как одновременные, несмотря на то что слуховая обработка происходит быстрее, чем визуальная. И если в этот момент вы испытаете какое-либо тактильное ощущение в области лица – скажем, прикосновение к кончику носа, – все эти события сольются в один мультимодальный момент сознания, хотя сигнал от вашего носа достигает мозга быстрее всего, так как он проходит значительно меньшее расстояние. Это означает, что существуют временные окна, обусловливающие кажущийся единым момент сознания: окно – это время, в течение которого ощущения могут догнать друг друга, чтобы объединиться в знакомое мультисенсорное целое, которое мы называем «моментом сознания». Ваш мозг должен каким-то образом синхронизировать события. Для того, чтобы упорядочить все различные сенсорные модальности, необходимо обеспечить соответствующие временные задержки, и, безусловно, самый медленный сенсорный сигнал будет задавать темп.
Оказывается, эти временные окна могут охватывать до нескольких сотен миллисекунд. «Мы не осознаем фактический момент настоящего. Мы всегда немного опаздываем». Почти полвека назад гениальный физиолог Бенджамин Либет пришел к этому выводу, изучая пациентов отделения нейрохирургии местной больницы, у которых было просверлено отверстие в черепе для доступа к коре.[162]
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.