Нейроны могут одновременно взаимодействовать с несколькими другими нейронами, включая и те, что находятся в удаленных отделах мозга. Это говорит о сложности системы — о возможности объединения очень сложных сигналов. Например, если вы вынимаете из микроволновки горячее блюдо, мозг воспринимает информацию о факторе, потенциально разрушительном и причиняющем боль, и посылает руке сигнал бросить предмет. Однако эту информацию может скорректировать второй сигнал из другой части мозга, потому что ваша жена кричит: «Это подарок моей мамы!» Вам больно, очень больно, но тут в вашем сознании появляется образ тещи, воспоминание о том, что происходит с окружающим миром, когда супруга бывает в гневе, и о том, что случится с вами, если вы, именно вы окажетесь причиной этого гнева. Воспоминание о будущем… После этого вы можете передумать и подавить первичный импульс бросить блюдо на пол.
Теперь рассмотрим мозг «по частям».
Если взять вид мозга со стороны (вид черепа в профиль), мы заметим, что каждое полушарие разделено на четыре доли.
У большинства людей левое полушарие доминирует над правым. Доминирующее полушарие обрабатывает языковые и математические или логические проблемы, а другое отвечает за такие функции, как восприятие музыки, зрительных образов и умение видеть относительность явлений.
Затылочная доля, расположенная в задней части мозга, обрабатывает поступающую зрительную информацию и воссоздает все образы, которые мы видим.
Височная доля обрабатывает информацию, поступающую в мозг через органы слуха, и вместе с затылочной долей помогает определить, что мы видим. Эта часть мозга связана с памятью: правая доля обычно работает с визуальной, левая — с вербальной информацией. Наконец, в левой височной доле звуки речи преобразуются в слова, и мы понимаем, что нам говорят.
Теменная доля выполняет две основные функции. Во-первых, здесь обрабатывается вся информация о тактильных и болевых ощущениях. Во-вторых, эта область связана с анализом зрительных данных, помогая понять, что именно мы видим.
В этой доле мозг хранит карту поверхности тела, так что информация о каждом прикосновении поступает в свою собственную область для обработки. На этой карте в теменной доле больше всего места отведено для информации о самых чувствительных участках тела, к которым относятся пальцы, ротовая полость и половые органы.
Эта доля контролирует также дополнительные функции, свойственные именно человеку. Часто их называют организующими функциями и относят к ним концентрацию, планирование, аргументацию и суждение — способности, направленные на принятие сложных решений и поиск выхода из проблем.
Большая область лобной доли зарезервирована для посылки сигналов в мышцы тела, приказывая им двигаться, когда это необходимо. Левая лобная доля управляет речью и связана с областью в левой височной доле, отвечающей за восприятие речи.
Лобная доля связана с лимбической системой и контролирует поведение человека в различных ситуациях. Лимбическая система расположена в среднем слое мозга, играет огромную роль в регуляции наших эмоций и помогает хранить воспоминания. Она контролирует и примитивное центральное ядро, облегчая нашу приспособляемость и снижая зависимость от голода и сексуальных позывов.
Итальянский кардинал, главный хранитель библиотеки Ватикана (1833–1849) Джузеппе Меццофанти свободно говорил на 39 языках и еще столько же мог понимать, хотя никогда не покидал пределов Италии. Утверждают, что однажды кардинал выучил новый язык за одну ночь только для того, чтобы утром принять исповедь чужеземного преступника, приговоренного к смертной казни.
Гиппокамп является частью лимбической системы, участвуя в сохранении новых воспоминаний. Хотя воспоминания находятся не в самом гиппокампе, информация должна пройти через него, чтобы память консолидировалась, то есть перешла из кратковременной в долговременную. Люди, у которых разрушена эта часть мозга, не могут накапливать новые воспоминания, хотя способны помнить большинство фактов, запомнившихся им до повреждения.
Еще одна часть лимбической системы, миндалевидная железа, играет важную роль в переживании определенных эмоций, таких как страх. Она вносит свой вклад в создание положительных и отрицательных эмоциональных воспоминаний благодаря своим тесным связям с гиппокампом.
Существует теория, что у людей с посттравматическим стрессовым расстройством могут возникать проблемы в гиппокампе и миндалевидной железе. Это объясняет яркие вспышки воспоминаний и тревоги, которую эти люди пережили в состоянии стресса.
Мозг постоянно получает входящие сигналы от тела, чтобы держать нас в курсе того, как мы себя чувствуем и что происходит вокруг. Явные сигналы (которые человек фиксирует) поступают от органов пяти чувств, а неявные проходят мимо сознания, например факторы, контролирующие частоту дыхания или мигание. Скажем, человек читает книгу. Его рука касается страниц. Информация об этом идет по нервным волокнам руки в спинной мозг, по нему через отверстие в основании черепа достигает головного мозга и в конце концов прибывает в кору теменной доли. Входные сигналы проходят через таламус — область центрального ядра, действующая как сортировщик и направляющая импульсы к нужным адресатам. Таламус регулирует интенсивность (или силу) сигналов от различных органов чувств в соответствии с информацией коры головного мозга о большей или меньшей важности того или иного сообщения.
Возможно, человек не осознает, что его рука касается страницы, пока специально не обратит на это внимание. То есть, пока кора мозга не прикажет таламусу прибавить таким сигналам «громкость», сделать их более интенсивными.
Если представлять дело упрощенно, мозг посылает мышцам сигналы о сокращении или расслаблении. Например, мысль о каком-либо действии — это сигнал для произвольного движения (скажем, удержать наше горячее блюдо). Однако многие исходящие сигналы мы не осознаем, и в этом случае наши действия являются непроизвольными — к ним относятся функции дыхательных мышц или учащение сердечных сокращений. Если бы нам приходилось постоянно думать и помнить о дыхании, мы бы просто ничем больше не смогли заниматься, так что разделение на произвольные и непроизвольные действия — очень важное свойство организма.
Произвольными движениями управляет область, расположенная в лобной доле. Непроизвольные движения контролируются центральным ядром. Важную роль в поддержании позы, равновесия и координации движений играет мозжечок — особый участок центрального ядра.
Чихнуть с открытыми глазами невозможно! Это медицинский факт.
Но кроме ощущений есть еще эмоции. И это важно! Эмоции не сводятся к ощущениям. Эмоциональное восприятие связано со многими факторами. Существуют физические ощущения (например, в ситуации угрозы ваше сердце бьется быстрее), осознание эмоции (вы испытываете страх и понимаете, что боитесь), а также мысли и воспоминания от коры головного мозга, связанные с аналогичным опытом и влияющие на ваши чувства и окончательные действия.
Само по себе физическое ощущение не скажет, как вы себя чувствуете. Ваше тело не может отличить страх от восторга: обе эти эмоции вызывают учащение сердцебиения и расширение зрачков. Именно миндалевидная железа в лимбической системе распознает, страх это или восторг. Люди с травмами этой части мозга не способны бояться и могут совершать крайне рискованные поступки.
Лобная доля связана с эмоциями и обусловливает адекватные реакции в определенной социальной обстановке, а также помогает считывать эмоциональные подсказки, напоминает о последствиях наших прошлых поступков и способствует пониманию того, что морально и социально приемлемо. Вероятно, это наиболее сложная часть нашей эмоциональной реакции.
Мы знаем уже, что мозг передает информацию электрическим или химическим путем. Есть нейротрансмиттеры — вещества, участвующие в синаптической передаче сигналов. Здесь мы исследуем их более детально, поскольку в работе нашего мозга они играют очень важную роль. Известно по крайней мере семьдесят различных нейротрансмиттеров. Они распределяются в мозге неравномерно, варьируясь в зависимости от функций определенных его участков.
Человеческий мозг принимает 11 млн бит информации в секунду, но осознает лишь 40 бит.
Возьмем для примера серотонин. Это нейротрансмиттер, регулирующий настроение — отвечающий за ощущение счастья, грусти или уныния. Он находится в лимбической системе. Лекарства-антидепрессанты взаимодействуют именно с этим веществом.
Другой нейротрансмиттер, дофамин, действует в нейронных связях, которые обусловливают мотивацию и стремление к удовольствию (награде). Проще говоря, чем больше дофамина, тем сильнее мы чего-то хотим. Это касается «естественных» наград, таких как еда, и искусственных, например кокаина. Считается, что переизбыток дофамина в некоторых областях лимбической системы приводит к шизофрении, а его недостаток в других участках мозга — к болезни Паркинсона.
