Научный прогресс позволяет нам не только все более дифференцированно определять функции каждой биологической составляющей мозга. Ученым становится более ясным и взаимное влияние различных участков друг на друга. Так, кора больших полушарий, в соответствии с новыми познаниями не является, как считалось раньше, единственно ответственной за восприятие и когнитивные процессы, а вынуждена разделять свою исключительность с мозжечком. А вот корону первенства в сфере осознания воспринимаемых нами сигналов она по-прежнему удерживает. Приходится поражаться переплетенности связей и ответственностей, умещающихся в нашем думающем органе. Лев Толстой для написания своего романа «Анна Каренина» использовал 2 мегабайта – 2 млн. буквенных знаков. При испытании автомобилей BMV для Формулы I количество информации превышает 1,5 гигабайта – один миллиард знаков, а во время гонок количество информации составляет 100 мегабайтов – 100 млн. знаков.
В мозге как будто бы играет 100 симфонических оркестров. Чтобы пересчитать посредством человеческих возможностей все клетки мозга, нужны 23 млн. лет. Трудно себе представить последствия сбоя какой-либо функциональной взаимосвязи, обеспечивающей наши взаимоотношения с окружающей средой.
Феномены деятельности мозга
Одной из таких поразительных аномалий является, например, так называемая корковая или мозговая слепота – нарушение зрения, обусловленное двусторонним поражением затылочных долей головного мозга. Человек, страдающий этой болезнью, на самом деле видит, но не осознает, что видит. В отличие от двусторонней слепоты, вызванной поражением зрительных нервов, при этом недуге сохраняются зрачковые реакции. Визуальные раздражения хотя и достигают головного мозга, но разрушенные связи между нейронами зрительного центра не позволяют их осознать. Если попросить такого пациента указать на какой-либо предмет, он безошибочно это сделает, но при этом будет утверждать, что совсем ничего не видит.
Удивительным представляется и явление так называемого «энергетического бюджета», эффективности мозга: при малых габаритах он перерабатывает огромное количество энергии. Составляя всего 2 % от общего веса тела, он потребляет 20 % энергии, даже если мы просто валяемся на диване. А уж, если мы читаем статью и пытаемся вникнуть в ее смысл, мозг «поедает» уже все 25 %. «Мозг требует непропорционально высоких затрат энергии», – объясняет Э. Мозер, руководитель отдела физики при Центре медицинской физики и биомедицины г. Вены. – Он включается не только в случае необходимости, а находится в состоянии постоянной готовности и не отдыхает никогда».
Уже в XIX веке итальянец А. Мокко (А. Моссо) продемонстрировал потребность мозга в «горючем»: он уложил человека на своеобразные весы, на одном конце которых находилась голова, на другом – ноги, и привел их в баланс. После того, как Мокко попросил испытуемого решить математическую задачу, часть весов, на которых находилась голова, опустилась вниз: с целью обеспечения мыслительного процесса организм «накачал» в мозг больше крови и кислорода.
Несмотря на то, что по отношению ко всему организму потребление энергии мозгом весьма значительно, эффективность его работы невероятно высока: он легко обходится 20–30 ваттами, соответствующими мощности одной слабенькой лампочки. Конструкторы компьютеров могут ему позавидовать: самый высокомощный вычислительный прибор, легко «пожирая» 100 киловатт в день, даже отдаленно не способен выполнять комплексную работу нейронов. «Чтобы обеспечить мозг энергией достаточно лишь кусочка виноградного сахара», – объясняет Сандкюлер. – Один лишь этот факт показывает, насколько биология сложнее, мощнее и эффективнее любой техники».
Совершенство мозга можно подтвердить простым примером узнавания всем известного в обиходе стула. Абсолютно абстрактный объект, у которого нет даже ножек, мы можем мгновенно определить как приспособление для сидения. Очевидно, что вместо того, чтобы каждый раз снова учиться определять назначение предмета, мозг комбинирует накопленную информацию с новыми впечатлениями, визуальные данные с функциональными – и все это в доли секунды! Как нам удается среди тысяч лиц узнать лицо друга или увидеть в, казалось бы, бесформенных каракулях карикатуры ту или иную личность?
Одна из теорий утверждает, что здесь играют роль эволюционно унаследованные навыки: мозг молниеносно дополняет и восполняет оптические раздражения, с тем чтобы обеспечить организму правильную реакцию на изменившиеся обстоятельства. Нашим предкам эта способность помогала сохранить жизнь: при виде показавшейся из кустов львиной гривы гораздо практичнее было немедленно обратиться в бегство, не ожидая, пока хищник покажется целиком.