Все это кажется довольно простым и разумным, пока вы не вспомните, что нервная система – электрическая. Поэтому все сенсорные нейроны должны превратить свои наблюдения за окружающим миром в электрические сигналы. Так, например, когда в нос попадает пук незнакомца, запах растворяется в носовой слизи, где плавают маленькие волосовидные выступы обонятельных нейронов, ожидая призыва к действию. Эти выступы, так называемые реснички, покрыты обонятельными рецепторами, которые функционируют как специализированная система замков и ключей. Каждая клетка и ее реснички выражают только один тип обонятельных рецепторов, хотя есть и дублирующие. Когда нужная молекула находит нужный рецептор, это является биохимическим эквивалентом вставки нужного ключа в нужный замок. В замке находится весь молекулярный механизм, необходимый для превращения информации о запахе в буквальный электрический сигнал. Затем сигнал посылается в мозг, который расшифровывает полученную информацию, и вуаля: вы ощущаете запах.
Очаровательный спутник нежно берет вас за руку? Бам! Разряд электричества мгновенно долетает до самого мозга. Видите этот прекрасный закат? Это подарок вашей центральной нервной системы, созданный из электрических импульсов, которые основаны на ограниченном спектре света и расшифрованы человеческим глазом. Восприятие любой вещи начинается со стимула, который запускает биохимию создания электричества, что приводит к появлению электрических сигналов в нейронах; кульминацией является реакция мозга: «Хм-м, что у нас тут», а затем – бам! – вы получаете ощущение!
(Если вам интересно, я отличный товарищ по накурке. Если вам нравится внимательно рассматривать способы, которыми сенсорные аппараты создают разнообразный опыт восприятия мира, тогда я буду вашей лучшей подружкой. Пчелы видят ультрафиолетовый свет! Собаки чувствуют запахи сквозь время! Бабочки ощущают вкус лапками! Я могу делать это часами.)
Но сенсорное оборудование не только помогает оценить приятный запах тела или тайком послушать музыку в спортзале. Оно также должно сообщать, когда происходят плохие вещи. Для этого мозг должен знать, когда телу нанесен вред, чтобы он мог вызвать ощущение боли. Это критически важная система, которую, смею заметить, мы должны более регулярно и внимательно благодарить. Люди, родившиеся с врожденной нечувствительностью к боли, сталкиваются с трудной перспективой пытаться ориентироваться в мире без обратной связи, необходимой для обеспечения их безопасности. Как вы узнаете, что у вас инфекция, если вы не можете почувствовать боль, связанную с ней? Как вы узнаете свои безопасные границы, если нет сигнала о том, что они нарушены? Люди, которые не чувствуют боли, без труда ходят по сломанным костям, кусают губы и натирают ноги в плохо подогнанной обуви. Они часто наносят себе тяжелые травмы, которые значительно сокращают продолжительность их жизни. Проще говоря, боль нужна нам для того, чтобы мы были в безопасности. Но сама боль не так проста.
Это кажется нелогичным: хотя мы ощущаем боль мгновенно и четко, это совсем не похоже на щелчок выключателя. Скорее, боль – это сложное и субъективное ощущение, которое создает мозг. Именно так: мозг создает ощущение боли. Но для этого он должен знать, что существует проблема. К счастью для нас, один тип сенсорных нейронов предназначен исключительно для обнаружения вреда: ноцицепторы.
Ноцицепторы – сенсорные нейроны, которые бьют тревогу, когда подвергаются воздействию всевозможных раздражителей, которые, по их мнению, наносят или потенциально могут нанести вред организму. Структурно они имеют клеточное тело, прикрепленное к усику, называемому аксоном. Этот усик отходит от тела клетки и заканчивается пучком свободных нервных окончаний. Они реагируют на химическую, термическую и механическую опасность и, подобно другим сенсорным нейронам, превращают воспринимаемую опасность в электричество. Как только достигается базовый порог опасности, например, при прикосновении к горячей плите или ударе пальца ноги, ноцицепторы бьют тревогу, создавая электрический сигнал тревоги и посылая его туда, где он может быть передан в мозг для рассмотрения.
Эти нейроны базируются в двух местах, в зависимости от того, за какой частью тела ведется наблюдение. Клеточные тела ноцицепторов, ответственных за лицо, собраны в голове, в так называемом тройничном ганглии; остальное тело находится под наблюдением ноцицепторов в дорсальном корешковом ганглии в позвоночнике. Ганглий – это узел нервных клеток, сгруппированных вместе, как люмпен-центры электрической сигнализации.
Но почему существует два узла клеточных тел? Не логичнее ли иметь один центр? Чтобы выяснить это, я обратилась к доктору Йенсу Фоэллу, в то время он работал нейропсихологом в университете штата Флорида. Он, как ни странно, начал с анатомического справочника, напомнив мне, что спинномозговой и тройничный пути практически не связаны между собой:
– Первый собирает болевые сигналы от тела и отправляет их наверх через позвоночник, а второй собирает информацию от головы [и] лица.