Скорость мысли. Грандиозное путешествие сквозь мозг за 2,1 секунды - [62]

Шрифт
Интервал

. Мы можем предсказать траекторию тянущейся руки по форме дуги, нарисованной легионом импульсов [247]. Мы даже можем расшифровывать движения кисти по изменениям в импульсах легиона, которые являются общими для разных задач [248]. Все это означает, что вокруг нас вздымаются волны импульсов, большинство из которых составляют поток все той же непрерывной последовательности, поддерживающей движение, а некоторые, как бы уникальные волны на нем, – это те, которые должны были сокращать конкретную мышцу прямо в данный момент.

Пора узнать, кто является адресатом импульсов этой волны. Быстро, хватайся за вот этот! Мы снова спускаемся из третьего слоя в пятый, но на этот раз осторожно, чтобы успеть запрыгнуть на пирамидальный нейрон с большим толстым аксоном, который доставит нас из пятого слоя моторной коры через эпическое по клеточным меркам расстояние – в шейный отдел спинного мозга, где сосредоточены мотонейроны, отвечающие за движения руки. Мы мчимся по пирамидальному тракту, плотному пучку параллельных аксонов, которые несут потоки импульсов от нейронов пятого слоя вниз, к позвоночнику.

Большинство из этих аксонов направляются прямо в спинной мозг. Те, что выходят из области моторной коры, ответственной за руки и кисти, оканчиваются на внешнем краю ствола спинного мозга, чтобы передать сигналы в те моторные нейроны, аксоны которых змеятся в направлении мышц руки. Пришедшие из плечевых и туловищных областей моторной коры идут к центру позвоночника. По пути вниз многие аксоны будут посылать ответвления в разные части ствола головного мозга, запуская клоны наших импульсов в небольшие скопления нейронов, сигналы которых имеют решающее значение для координации вашего наклона через стол, изменения позы и сохранения равновесия; для точной координации того, насколько каждая мышца должна сократиться, чтобы вы могли без промаха достичь цели и захватить ее [249]; и которые крайне важны для того, чтобы ваше тело могло на мгновение задержать дыхание и перевести свое функционирование в режим бесшумного и быстрого движения, минимизируя риск привлечения ненужного внимания во время добывания печенья.

Мы достигли спинного мозга в мгновение ока, за несколько миллисекунд, поскольку эти толстые аксоны нейронов пятого слоя, покрытые миелиновой изоляцией, – лучшее олицетворение того, почему мозг использует импульсы для быстрой передачи сообщений на дальние расстояния. Когда мы проходим через несколько верхних сегментов спинного мозга, нас окружает еще одна сложная сеть взаимосвязанных нейронов, некоторые типы которых возбуждают свои мишени, другие подавляют их, оба отправляют свои импульсы мотонейронам, конечным получателям импульсов управления мышцами [250]. Такая схема взаимно тормозящих и возбуждающих нейронов, соединенных в сеть, очень напоминает кору. Исследователи из лаборатории Руне Берга в Копенгагене показали, что это сходство очень глубокое [251], что мотонейроны тоже генерируют нерегулярные, выглядящие беспорядочными последовательности импульсов; что они делают это, потому что их входящие возбуждающие и тормозящие сигналы поддерживаются в идеальном балансе; и что количество импульсов, посылаемых каждым конкретным нейроном, также следует «длиннохвостому» распределению, то есть большинство нейронов генерируют менее одного импульса каждую секунду, зато некоторые строчат импульсы десятками. Даже здесь, на самом последнем этапе нашего пути, за пределами собственно мозга, мы обнаруживаем, что вокруг нас работает легион.

Большинство аксонов из моторной коры попадают в сеть нейронов позвоночника, подключаясь к тому типу нейронов, которые в конечном итоге соединятся с определенными мотонейронами, отвечающими за движения, которые должны быть совершены [252]. Но мы путешествуем первым классом, следуя из коры головного мозга по аксону, который контролирует пальцы. Мы прибываем прямо на вход мотонейрона. Этот путь от головного мозга к спинному доступен только нам, высшим приматам, и он, по-видимому, является важнейшим компонентом нашей исключительной способности манипулировать внешним миром с помощью рук, умения точно управлять пальцами [253].

Скользнув через синаптическую щель с высвобожденным нейромедиатором к рецепторам дендритного дерева мотонейрона, мы в последний раз претерпеваем превращение в небольшой скачок напряжения, с которым устремляемся вниз, по направлению к его телу, и наш всплеск потенциала вместе с другими движущимися с нами сигналами от двигательных нейронов доводят потенциал мотонейрона до критического уровня. Импульс! Крепко держимся за него, когда он проскальзывает через длинный изгибающийся аксон, вверх в плечо, вниз по руке и наконец упирается в тупик, в нейромышечный синапс на flexor digitorum[254], наблюдаем, как молекулы текут через зазор и связываются с соответствующими рецепторами, чувствуем сокращение мышцы – и ваш палец касается печенья. Дело сделано.

Глава 9

Спонтанность

И целого мира мало

Везде, где мы с вами побывали, нас встречали импульсы. В моторной коре мы вошли в «нулевое измерение», путешествуя вместе с импульсом, который просто добавился к уже имеющимся – сокращение мышцы требовало изменения количества импульсов, постоянно исходящих из моторной коры. В префронтальной и теменной коре, когда мы высадились на синапсе, не только наш нейрон, но и все окружающие нас клетки уже отправляли импульсы, сохраняя воспоминания и накапливая свидетельства. Вы помните, что во время нашего путешествия по шоссе «Что» и шоссе «Как» импульсы бежали нам навстречу, обратно к V1 – те импульсы, которые уже были во всех зрительных областях коры головного мозга, причем были там еще до того, как вы заметили печенье.


Рекомендуем почитать
Тито и товарищи

Книга известного словенского историка, академика Словенской академии наук и искусств Йоже Пирьевца, написанная на основе богатейшего архивного материала, не только подробно знакомит с биографией Йосипа Броза Тито, который решающим образом влиял на формирование югославской истории во время II Мировой войны – как организатор партизанского движения, и после нее – как глава социалистической Югославии. Она дает широкую панораму жизни югославских народов с начала XX в. до 1980 г. Большое внимание уделено взаимоотношениям Тито с руководителями СССР И.


Алхимии манящий свет

Очерк, посвящённый алхимии, её теоретическим положениям и некоторым легендам, связанным с развитием алхимии в России. Все приведённые в статье факты — соответствуют действительности, но их толкование порой весьма фантастично.


Сказки

Настоящий сборник является первым научным изданием сказок Перро на русском языке, предназначенным для взрослых читателей: до сих пор эти сказки издавались только в качестве детских книжек. В сборник включены не только все сказки Перро, прозаические и стихотворные, но также и некоторые наиболее известные сказки его продолжателей и последователей (д’Онуа, Леритье-де-Впллодон, Лепренс де-Бомон) как образцы французской сказочной литературы XVII–XVIII веков; во французских изданиях эти сказки нередко объединяются со сказками самого Перро. Перевод под редакцией М. Петровского. Вступительная статья и комментарии Н. П. Андреева. Иллюстрации Александра Дмитриевича Силина..


Заболевания желудка. Современный взгляд на лечение и профилактику

«Все сознают, что нормальная и полезная еда есть еда с аппетитом, всякая другая еда, еда по приказу, по расчету признается уже в большей или меньшей степени злом», — писал академик И. П. Павлов. Перед вами необычная книга. Главная ее особенность состоит в том, что желудок, его заболевания, а также их профилактика и лечение рассматриваются в «контексте» всего организма, в тесной связи с образом жизни и мыслями человека. Автор обращает внимание читателей на множество «мелочей», которым мы обычно не придаем никакого значения, не замечаем их влияния на состояние желудочно-кишечного тракта и здоровье в целом. Книга — не сухое повествование о болезнях, а увлекательное путешествие в мир под названием «человеческий организм». Для широкого круга читателей.


Антикитерский механизм: Самое загадочное изобретение Античности

Это уникальное устройство перевернуло наши представления об античном мире. Однако история Антикитерского механизма, названного так в честь греческого острова Антикитера, у берегов которого со дна моря были подняты его обломки, полна темных пятен. Многие десятилетия он хранился в Национальном археологическом музее Греции, не привлекая к себе особого внимания.В научном мире о его существовании знали, но даже ученые не могли поверить, что это не мистификация, и поразительный механизм, использовавшийся для расчета движения небесных тел, действительно дошел до нас из глубины веков.


Возвращение к языку. Наглый самоучитель райтера, журналиста и писателя

Пособие призвано развить в школьниках, студентах и начинающих журналистах умение создавать красивые, яркие и точные образы, оставаясь в рамках существующего русского языка, не вульгаризируя его англицизмами, жаргонными словами и разговорной речью низкого уровня. Задача, поставленная автором, довольно амбициозна: не только научить правильной письменной речи, но пробудить вдохновение к созданию таких текстов и дальнейшему совершенствованию. Адресована студентам факультетов журналистики и филологических факультетов, а также тем, кто стремится грамотно и образно излагать свои мысли на бумаге.