Это подтверждается и тем, насколько, на удивление, мало раздражений, воспринимаемых нашими органами чувств, проникают в наше сознание. Особенно тщательно ученые изучили такой феномен на примере органов зрения. Сетчатка нашего глаза воспринимает каждую секунду до 10 млрд световых сигналов, из которых всего 6 млн (менее тысячной доли) проводится через зрительные нервы в наш мозг. В затылочной части мозга происходит дальнейшее радикальное уменьшение информационных потоков, после которого остается менее 100 сигналов в секунду. Именно они и попадают в отделы мозга, занимающиеся сознательной переработкой информации.
Особую роль в этом отборе, т. е., в решении, какая информация достойна нашего сознания, играет область мозга – таламус. Самые незначительные повреждения определенных частей таламуса способны привести к полной потере сознательного восприятия. По этой причине ученые называют таламус «воротами в сознание». Это звучное название подтверждает эксперимент, проведенный врачами из Нью-Йорка. Они ввели тончайшие электроды в таламус 38-летнего мужчины, находящегося в коме после повреждения мозга, и пропустили через них ток. Пациент внезапно очнулся, и его сознание постепенно восстановилось.
В участках мозга, управляющих сознанием, образуются модуляторно действующие вещества, которые вызывают изменение активности синапсов кортикальных нейронов. Их важнейшая роль в осуществлении ряда фундаментальных функций мозга, направленных на формирование и реализацию разнообразных поведенческих реакций с их эмоциональными и вегетативными компонентами. Последние вызываются определенными химическими процессами в клетках, для которых требуются энергетические затраты и время.
Так, при освоении нового вначале необходимы гораздо большие усилия, чем при повторении. Наш мозг постоянно стремится автоматизировать как можно больше движений, ускорить их реализацию, повысить эффективность, а с точки зрения обмена веществ, сделать их физиологически экономичнее. Сознательное исполнение – процесс медленный, включающий в себя много ошибок, и «дорогой» в смысле энергетических затрат на биологические процессы, поскольку новые сложные виды деятельности вначале не могут быть произведены бессознательно.
Долгое время ученые пытались найти четко выраженную анатомическую структуру, ответственную за сознание, подобно таламусу. Сегодня известно, что такой единственной специфической области не существует. Сознательное мышление является результатом работы различных участков, расположенных в разных регионах большой коры мозга – кортексе.
Большая кора покрывает приблизительно трехмиллиметровым слоем наш мыслящий орган, образовывая при этом многочисленные складки и изгибы, придающие человеческому мозгу характерную форму, напоминающую грецкий орех. В кортексе располагается треть всех нервных клеток (нейронов) нашего мозга, предположительно 15–20 млрд. Мельчайшие образования связаны между собой невероятно сложным образом. Один-единственный нейрон образует контакты с примерно 20 000 нервных клеток, которым посылает информацию в виде электрических и химических сигналов. Сам он принимает сигналы от приблизительно такого же количества нейронов.
По оценке исследователей, нервные клетки кортекса формируют около полубиллиарда контактных пунктов. Эта сеть сплетена так плотно, что каждый нейрон удален от соседнего не более чем на 4 контактных пункта. В мире не существует ни одного компьютера, имеющего процессор, хотя бы отдаленно напоминающий по сложности эту нейронную сеть. В нейронной сети происходит непрерывный обмен посылающей и принимающей информацией посредством непрекращающихся электрических сигналов. Большая часть этой нейронной коммуникации остается вне нашего сознания. Даже в состоянии глубокого сна в коре мозга работает огромное количество нейронов.
Как проявляют себя в этом хаосе электрических посланий те импульсы, которые формируют наше сознание? Можно ли на клеточном уровне распознать мысли и ощущения? Возможно, для каждого осознанного впечатления существует отдельный ответственный нейрон? Например, один из них в активном состоянии позволяет нам слышать высокие тона, другой – видеть ярко-красный цвет, третий – ощущать запах лимона?
Поиск ответов на вопросы корреляции сознания уже долгое время является вызовом для исследователей мозга. Для того, чтобы проследить за работой нейронов, ученые просвечивают мозг современными сканнерами, наблюдают за их функциями с помощью высокочувствительных приборов.
На основании многочисленных опытов исследователи открыли удивительный феномен, тесно связанный с концентрированным сознанием. Когда мы внимательно рассматриваем незнакомое лицо или читаем какое-либо слово, большое количество нервных клеток кортекса начинают работать сообща и посылают электрические сигналы в строго определенном ритме – приблизительно 30–90 сигналов в секунду. Порой многие миллионы нейронов синхронизируют свою активность.