Там, где рождается индивидуальность. Как мозг создает уникальность каждого человека - Шантель Прат

Какой именно вклад отдельный нейрон вносит в ту или иную функцию (например, языковую функцию), в большой степени зависит от того, где именно в мозге он расположен. Местоположение – один из главных факторов, определяющих, какие сплетни слушает нейрон. Иначе говоря, функция нейрона практически полностью зависит от тех входных данных, на основании которых он производит вычисления.

В 1988 году группа нейрофизиологов продемонстрировала это весьма наглядно, изменив хирургическим путем мозг новорожденного хорька так, чтобы нейроны, переносящие сигналы от глаз, соединялись с нейронами, перерабатывающими информацию от ушей[158]. В результате они создали хорька, который научился видеть при помощи слуховой коры – участка мозга, которому обычно поручается задача распознавать звуковые сигналы. В дальнейшем слуховая кора этого хорька смогла взять на себя функцию зрения[159], получая соответствующие вводные данные[160].

Однако мы можем наблюдать поразительные последствия такой же путаницы нейронных сигналов и в естественных условиях – у людей с так называемой синестезией[161]. Это явление наблюдается у 2–4 % людей и заключается в том, что в мозге и в сознании сливаются два несвязанных потока сенсорной информации[162]. Последствия бывают разными: у кого-то возникает ощущение геометрической формы (круга или квадрата) в связи с теми или иными вкусовыми ощущениями, а чаще всего люди видят цвета, когда слышат или читают те или иные слова или буквы. Мораль такова: когда у тебя в мозге сплетничают между собой 86 миллиардов нейронов – а это чудовищно много, – нужна строгая система, которая регулирует, кто с кем разговаривает и кто кого слушает.

В контексте темы книги эта инженерная проблема – необходимость отслеживать перекрывающиеся сигналы между нейронами, чтобы упорядочивать их функции, – допускает несколько разных решений. Как ни парадоксально, эта относительно масштабная проблема относится к крошечному участку физического пространства – к синапсам между нейронами. Синапс – это промежуток в 0,02 микрона, в 2000 раз меньше диаметра волоска, отделяющий нейроны друг от друга. Именно здесь играет важнейшую роль ваш мозговой коктейль, который определяет функции нейронов и регулирует, как они общаются друг с другом.

Чтобы представить себе, какой механизм за этим стоит, воспользуемся моделью нейронной коммуникации под названием «испорченный телефон» – это такая игра, в которую я играла в детстве. Все садятся в кружок, и водящий шепчет на ухо ближайшему соседу секретное послание. Затем сосед шепотом передает, что услышал, следующему в цепочке, и так пока сообщение не совершает полный круг и не возвращается к отправителю. Самое смешное в игре в том и состоит, что к этому времени послание обычно изменяется до неузнаваемости. При каждой передаче от человека к человеку сочетание слабого сигнала (шепота) и внешнего шума (обычно все происходит в комнате, набитой хихикающими детьми) требует, чтобы слушатель так или иначе интерпретировал услышанное и импровизировал. В результате фраза «Сколько будет трижды два?» запросто превращается в «Велика ли борода».

Как ни трудно в это поверить, но мозг работает приблизительно так: нейроны играют в испорченный телефон и перешептываются при помощи нейромедиаторов. Послание, передаваемое от человека к человеку, временно приобретает физическую форму звуковой волны, которая идет ото рта к уху, а послания, которыми нейроны обмениваются в разделяющем их пространстве синапсов, временно принимают физическую форму наборов химических соединений. И тут-то мельчайшие детали устройства вашего мозга – его химические составляющие – и начинают определять, как работает ваш организм.

Для начала отмечу, что способность каждого нейрона шептаться, то есть отправлять послания другим нейронам вашего мозга, не бесконечна. Чтобы достичь своей цели, им нужен доступ к предпочитаемым химическим ингредиентам. В сущности, если нейрон выслушал особенно интересные сплетни, он может выбросить в ваш коктейль все свои химические послания сразу и на время онеметь. Это словно листать Tinder и исчерпать весь свой лимит на свайпы[163]. Пример того же самого из реальной жизни – слепое пятно[164], которое появляется, если посмотреть на солнце или на фотовспышку[165]. Очень яркий свет возбуждает нейроны позади глаза так, что они просто бесятся и выплескивают все свои химические послания, лишь бы рассказать в своих соцсетях об этом из ряда вон выходящем событии. Поскольку смотреть на солнце вредно для глаз, пронаблюдаем этот эффект в ходе безопасного эксперимента, который каждый может проделать дома.

Сосредоточьте взгляд на 10 секунд на центре этой картинки, похожей на виниловую пластинку. Теперь переведите глаза на пустое место рядом на странице, оглядитесь вокруг или зажмурьтесь. Экспериментируйте с этой безопасной временной галлюцинацией как хотите.

Вы должны увидеть «негатив» – яркий диск с темным кружком в середине, немного похожий на Око Саурона. Это происходит потому, что те нейроны, чья задача – обеспечивать вам впечатление, что вы видите яркий свет в центре поля зрения, и те, чья задача – распознавать темное кольцо вокруг, истощают свои запасы нейромедиаторов[166] и уходят из эфира, а связанные с ними нейроны, чья задача – слушать их и передавать дальше свое мнение о положении вещей, трактуют это молчание как свидетельство, что в окружающем мире наблюдается противоположное явление.

Эта галлюцинация позволит вам на собственном опыте ощутить, что бывает, когда ваш мозг интерпретирует неполную информацию, полученную из окружающего мира в зашумленных условиях, – а ведь именно так у него обычно происходит переработка информации. Кроме того, это наглядный (и без помощи расширителей сознания) способ напомнить себе, что ваше восприятие реальности – творение вашего мозга.

А еще у каждого мозга свой изначальный уровень химических ингредиентов, при помощи которых общаются между собой его нейроны. Скажем, если бы мы проделывали эксперимент с «негативом» в лаборатории, то наверняка обнаружили бы, что разным испытуемым нужно смотреть на картинку разное время, чтобы увидеть «негатив», и держится он у всех по-разному долго. Более того, Ричард Аткинсон, бывший директор колледжей Калифорнийского университета и директор Национального научного фонда, обнаружил, что индивидуальные различия в продолжительности восприятия таких образов зависит от гипнабельности[167], которую, в свою очередь, тоже связывают с индивидуальными различиями в биохимии мозга[168].

Чтобы получить более четкое представление о том, как химические ингредиенты вашего коктейля влияют на характерный для вас образ мыслей, чувств и действий, нам нужно подробнее рассмотреть, как это все устроено. В следующем разделе я объясню, какие механизмы регулируют нашу систему химической коммуникации, чтобы показать, в чем преимущества и недостатки разных инженерных решений.

Плюсы и минусы разных уровней нейромедиаторов

Нетрудно представить себе,