В 90-е годы прошлого века, названные «декадой изучения головного мозга», были сделаны важнейшие открытия в ходе исследования его анатомии, удивительных способностей и ограничений. Мои наблюдения основаны на последних нейроисследованиях, которые стали возможны благодаря новым томографам. Эти технологические прорывы позволили ученым наблюдать за мозгом в действии.
Открытия в области нейронауки показывают, что мозг достаточно «пластичен» и постоянно изменяется в зависимости от нашего опыта.
Вы, вероятно, уже многое знаете о структуре мозга:
• он весит примерно 2–3 фунта (когда-нибудь брали 2-фунтовый кулек сахара в магазине – тяжелый?);
• мозг состоит из двух частей (которые мы называем левым и правым полушариями).
Это важные характеристики. Так как мозг – центр обработки информации, полезно знать, где именно в нем происходит та или иная деятельность; этим и занимается когнитивная нейронаука.
Это изучение возможно благодаря таким аппаратам, как электроэнцефалограф, позитронно-эмиссионная томография и функциональная магнитно-резонансная томография, которые показывают работу всего мозга в целом или его отдельных областей.
По сути, мозг представляет собой систему нервных клеток, или нейронов (как мы видели в главе 1). Являясь частью центральной нервной системы, эти клетки мозга общаются с другими клетками – индивидуально или в рамках сети из миллионов или даже миллиардов клеток. Удивительные цифры, но мы ведь рассматриваем орган, в котором сосредоточены миллиарды нейронов и триллионы связей в синапсах (подробнее об этом далее).
Хотя мозг часто сравнивают с компьютером, для оценки его возможностей нужно помнить, что это биологический орган, который растет и развивается. Все время бодрствования – и даже во сне – мы занимаемся деятельностью, которая создает сеть нейронных «путей», играющих важнейшую роль в формировании памяти. Для выполнения своих сложных задач эти нейроны должны общаться друг с другом через парные процессы:
1) электрический – через нервные импульсы;
2) химический – с помощью нейромедиаторов.
Нейрон похож на маленькое растение, с корнями на обоих концах.
От тела нейрона ответвляются сотни нитей – дендритов; их задача –
Кроме того, есть длинный ствол – аксон; это часть нейрона, которая
Общение между нейронами происходит в области синапса – места
Нервный импульс проходит через аксон к концевому участку (терминали), а затем преодолевает синаптическую щель с помощью химических веществ мозга – нейромедиаторов. Нейроны на самом деле
Где хранятся эти нейромедиаторы мозга, спросите вы? В нервных окончаниях, в крошечных полостях – везикулах. Когда сигнал достигает нервного окончания, содержимое полости заполняет щель и
Нейроны, которые вместе возбуждаются, – соединяются
Удивительные научные открытия последних 20 лет показали, что синапсы непрерывно адаптируются и изменяются; это явление называют нейропластичностью. Наш мозг пластичен, а синапсы изменяются каждый раз, когда мы что-то запоминаем. Так что мы постоянно «монтируем» мозг заново. Мы проводим связи с другими нейронами, и если ассоциируем некий образ с тем, что хотим запомнить, нейроны посылают импульс вместе, чтобы создать это соединение. Возможно, вы слышали выражение «нейроны, которые вместе возбуждаются, – соединяются».
Связи памяти становятся тем
Еще более удивительная особенность нейропластичности заключается в том, что для изменения структуры мозга достаточно просто
Нейромедиаторы
Что представляют собой нейромедиаторы и что они делают? Известны два вида нейромедиаторов (мы говорили о них в главе 1).
• Медиаторная аминокислота – играет важную роль в синапсах, а также заставляет нейроны посылать нервные импульсы. Некоторые действуют как эндорфины (естественные обезболивающие) в мозге. Иногда их можно обнаружить в виде гормонов в других частях тела.