Скорость мысли. Грандиозное путешествие сквозь мозг за 2,1 секунды

Наш импульс несется в двигательные области коры головного мозга, где его прибытие станет частью потока сообщений, означающих «двигай рукой и возьми печенье». Здесь нейроны жаждут отправить импульсы в путешествие к спинному мозгу, чтобы бомбардировать – импульс за импульсом – мотонейроны, чьи собственные импульсы, после накопления критического количества входящих сигналов, в свою очередь заставят ваши мышцы сокращаться.

Кажется, несложно. Но с точки зрения импульса это не так. «Взять печенье» – это не заранее запрограммированный маневр, а целостное действие, выполняемое выделенными специально для этого группами нейронов. Простое действие – протяни и ухвати – состоит из скоординированных сокращений спинных, брюшных и боковых мышц, позволяющих управлять движением своего торса, когда вы наклоняетесь через стол; дельтовидной мышцы, чтобы повернуть плечо; трехглавой мышцы, трицепса, чтобы разогнуть руку; мышц предплечья, чтобы раскрыть ладонь и развести пальцы, мышц пальцев, которые должны вытянуть их ровно настолько, чтобы они приземлились на края печенья. А затем в обратном направлении: сжать мышцы пальцев, чтобы они схватили печенье, в то время как мышцы руки сокращаются, чтобы притянуть руку назад к себе, предплечье и плечо поворачиваются, чтобы поднять руку к жадно открытому рту, а сложная последовательность расслабления и сокращения спинных, брюшных и боковых мышц возвращает ваш торс в удобное, в чем-то даже вальяжное положение на черно-зеленом сетчатом офисном кресле.

Как все это проделывают нейроны моторных отделов коры? Что касается протягивания и хватания, этих важнейших шагов на пути к добыванию ценного печенья, у нас для них есть неплохие дорожные карты [212]. Чтобы завершить путешествие, нам нужно будет проследить за нашим импульсом, когда он будет пересекать области планирования досягаемости предметов в теменной доле коры, затем через премоторную кору, где действия протягивания и хватания будут готовиться для первичной моторной коры – того места, где сосредоточено большинство нейронов, которые посылают аксоны непосредственно в спинной мозг. Вместе с нашим импульсом от нейрона во внутритеменной борозде мы являемся частью легиона, несущего сообщения о том, где именно находится печенье, и что этот вкусный предмет представляет собой, по сути, сплющенное полушарие [213]. Мы прибываем в нейрон третьего слоя премоторной коры, который буквально готовится заставить вас двигаться. Поскольку именно отсюда, за несколько сотен миллисекунд, прежде чем ваша рука начнет двигаться, отправляется волна импульсов.

Как я говорил в предыдущей главе, нервные клетки, управляющие движением, входят в число любимых нейронов Счетчиков. В самом деле, если бы мы остались здесь, в премоторной коре головного мозга, и начали подсчитывать импульсы от окружающих нас нейронов, которые они отправляют в процессе этой подготовки к совершению сложного движения, мы бы увидели, что активность некоторых из них предшествуют последующему движению руки, сложной комбинации сокращения и расслабления отдельных мышц; другие, казалось бы, продемонстрировали, что отвечают за более абстрактные параметры, такие как предполагаемое направление, или скорость, или требуемое конечное положение хватательного механизма вашей руки (соответственно: вперед, быстро, печенье) [214]. Но многие, а возможно, что и большинство нейронов вокруг нас не имеют никакой видимой специализации. Еще сильнее сбивает с толку то, что многие нервные клетки из тех, что демонстрировали некоторую настройку на определенные функции во время подготовки к движению, по-видимому, изменяют эту настройку во время фактического выполнения движения [215]. Что вроде бы не имеет смысла, если работа этих нейронов состоит в том, чтобы выполнять то, на что они настроены. Однако давайте вспомним, что же именно мы узнали во время нашего путешествия о значении подобной – внешне хаотичной и беспорядочной – активности отдельных нейронов, когда невозможно понять, что делает и за что отвечает каждый? Совершенно верно, это означает, что само сообщение закодировано в легионе импульсов от множества нейронов. Но что за сообщение отправляется при подготовке к движению?