Передача возбудительных сигналов от одного нейронного кластера к другому зависит от того, как наш мозг проложил каналы и настроил в данный момент чувствительность. По мнению нейробиолога из Оксфорда Сьюзан Гринфилд, как от брошенного в озеро камушка по воде начинают разбегаться круги, так и импульс в одной части мозга образует эпицентр, от которого возбуждение распространяется дальше, взаимодействует с другими потоками, активируя новые эпицентры. Можно увидеть, как это происходит на деле. Израильские ученые Рон Фростиг и Амирам Гринвальд вместе с другими коллегами провели исследование с использованием специальных красящих веществ, которые можно ввести в нейроны коры. Когда клетка становится активной и в ней появляется электрический заряд, вещество начинает светиться. Если вспышка света направлена на глаз животного, то можно видеть, как мгновенно формируется кластер, а через 10 миллисекунд он может удвоиться. Через 300 миллисекунд может образоваться очень большая группа активных клеток, которая будет занимать довольно широкую область мозга.
Немецкий нейрофизиолог Вольф Зингер продемонстрировал рассредоточенный характер нейронных кластеров. Он обнаружил, что даже нейроны, расположенные далеко друг от друга по всей зрительной коре, могут синхронизировать импульсы в ответ на стимуляцию. Таким образом, как я уже излагал, возбуждение протекает не буквально от места к месту, а между отдельными схемами, которые постоянно перетекают одна в другую. Я настаиваю, что «мозговой рельеф» – это понятие, связанное с функциями нейронов, а не с расположением. Если бы можно было проследить за работой мозга и упростить ее, вряд ли мы увидели бы «ярко освещенный поезд, несущийся сквозь ночь»; скорее всего, зрелище больше напоминало бы «калейдоскоп со светящимися стеклышками, который постоянно трясут». Однако, к сожалению, у нас нет технической возможности продемонстрировать все эти мерцания и переливы, и не только потому, что клетки движутся очень быстро. Эд Эрстон и Джордж Герштейн показали, что кластеры нейронов очень подвижны, они всего за несколько миллисекунд формируются и снова расходятся. Более того, в любую минуту один и тот же нейрон может быть задействован разными кластерами. Несмотря на большие технические трудности, все-таки есть подтверждение существования нейронных схем и описание их свойств{132}
.Кроме долгосрочных, или, иначе говоря, структурных, изменений мозга существуют временные воздействия на его способность быстро реагировать. Изменения мозгового рельефа происходят под влиянием менее постоянных причин. Например, на реакции мозга могут определенным образом влиять потребности. Если животное хочет есть, пить, чувствует опасность или находится в состоянии полового возбуждения, группы нейронов принимают аналогичную схему действия. Другими словами, начинают работать согласованно и более активно, чем в мозгу отдохнувшего, сытого и удовлетворенного животного.
Похоже, что сильное возбуждение прочно связывает группы нейронов в «кластеры специального назначения», и это, по словам Сьюзан Гринфилд, имеет ряд любопытных последствий, кроме того, что такие кластеры становятся весьма легко возбудимыми.
Учитывая, что между нейронами существуют не только возбуждающие, но и тормозящие связи, слишком сильная активность может оказать на соседние клетки смешанный эффект, когда одни близлежащие клетки будут лучше возбуждаться, а другие – подавляться. В частности, между нейронами кластера, которые в данный момент активны, и теми, что находятся за его пределами, возникает так называемое