Живой мозг. Удивительные факты о нейропластичности и возможностях мозга

Возьмем противоположную возможность: площадь города внезапно удвоилась. В этом случае мы обнаружим, что дилеры распространились на свободные территории, — так сказать, заполнили вакуум, — обернув себе на пользу прибыток угодий и ослабшую конкуренцию. И снова все произойдет без директивы сверху.

Высокоуровневые паттерны городской территории возникают вследствие конкуренции на самом низовом уровне — среди индивидов. Любой наркодилер желает иметь свою долю бизнеса. У каждого есть близкие, которых надо содержать, аренда, которую следует оплачивать, а может, и мечта о новом автомобиле — и потому он беспрестанно борется за свою нишу. Гибко-подвижная городская карта распределения наркоторговцев есть неумышленное следствие индивидуального поведения, а совсем не спланированная городскими властями схема.

Теперь вернемся к мозгу. Возьмите любой учебник по нейробиологии: вы обязательно найдете в нем информацию о передаче нервных импульсов, то есть высвобождении из нейрона небольшого количества особого вещества — нейромедиатора. Нейромедиатор химически связывается с рецепторами другой клетки, вызывая короткий всплеск электрической или химической активности. Таким путем нейроны посылают сигналы друг другу.

Давайте рассмотрим клеточное взаимодействие в другом свете. В микроскопическом царстве вокруг нас одноклеточные создания вырабатывают особые химические вещества. Но они несут вовсе не дружественные послания; напротив, это защитные механизмы, предупредительные выстрелы в воздух. Попробуем представить миллиарды клеток мозга в виде миллиардов одноклеточных организмов. Хотя обычно мы исходим из того, что нейроны благополучно сотрудничают, мы можем воспринимать их как заклятых врагов, беспрерывно воюющих друг с другом. И они вовсе не передают один другому информацию, а злобно плюются друг в дружку. Через эту призму активность мозговой ткани предстает перед нами как конкуренция между миллиардами самостоятельных агентов, каждый из которых отчаянно сражается за ресурсы и изо всех сил пытается выжить. И каждый, совсем как наркоторговцы в Альбукерке, эгоистичен.

При такой интерпретации ряд экспериментальных открытий с легкостью находит объяснение. Например, в начале 1960-х годов Дэвид Хьюбел и Торстен Визель[49] показали, что перемежающиеся полосы в зрительной коре млекопитающих принимают сигналы либо от левого глаза, либо от правого. В норме каждый глаз контролирует по равной доле территории. Но если на раннем этапе развития одному глазу перекрыть зрение, более мощные входные сигналы от другого начинают захватывать большую площадь. Иными словами, ретинотопические карты в зрительной коре под влиянием опыта могут кардинально меняться: входные сигналы от сильного глаза удерживаются и усиливаются, тогда как входные сигналы от закрытого глаза слабеют и в конечном счете угасают7. В подобных экспериментах демонстрируются два момента. Во-первых, эти карты не являются чисто врожденными. Во-вторых, удержать территорию возможно только при постоянной активности. А по мере ослабления входных сигналов нейроны меняют свои связи до тех пор, пока не найдут место, где происходит действие.

Эти открытия подсказывают нам, как помочь детям с косоглазием. Ребенок с врожденным расходящимся или сходящимся косоглазием в конце концов теряет зрение в меньше используемом глазу. Однако корень зла кроется не в самом глазу, а в зрительной коре. Поскольку один глаз доминирует, он побивает в конкуренции косящий глаз, забирая себе больше кортикальной территории в задней части мозга. В этом случае следует хирургически скорректировать косящий глаз, а затем закрыть плотной накладкой здоровый (рис. 8.7). Таким путем мы дадим слабому глазу шанс вернуть утраченную кортикальную территорию8. Как только баланс занимаемых каждым глазом территорий восстанавливается, накладку снимают, и оба глаза видят одинаково хорошо.

Рис. 8.7: (а) У совсем молодого животного принимающий слой первичной зрительной коры получает одинаковые сигналы от левого и правого глаза. (б) По мере взросления животного нейронные цепочки, образуемые обоими глазами, начинают занимать чередующиеся области. (в) Если перекрыть поступление света в оба глаза, нервные волокна, передающие информацию от левого и правого глаза, разделяться не будут. (г) Если перекрыт доступ света только в один глаз, входные сигналы от него постепенно сокращаются, тогда как входные сигналы от действующего глаза захватывают всё большую территорию