Мой инсульт был мне наукой. История собственной болезни, рассказанная нейробиологом

По мере созревания клеток высших отделов коры и их встраивания в сложные нейронные сети с другими клетками мы учимся «фотографически» воспринимать текущий момент. У нас вырабатывается способность сопоставлять новую информацию из мыслящего отдела нашего сознания с автоматическими реакциями лимбической системы, переоценивать текущую ситуацию и преднамеренно выбирать более зрелый вариант ответных действий.

Наверное, интересно также отметить, что все методики «обучения на основе принципов работы мозга», используемые сегодня как в начальной, так и в средней школе, строятся на знаниях нейробиологов о работе лимбической системы. Внедряя эти методики, мы пытаемся создать в школах среду, в которой дети будут чувствовать себя в полной безопасности, как дома. Цель этих нововведений состоит в том, чтобы в такой среде в мозгу ребенка (в его миндалевидном теле) не запускалась реакция страха или гнева. Основная функция миндалевидного тела состоит в том, чтобы следить за всеми сигналами, поступающими от органов чувств, и определять уровень безопасности. Одна из функций поясной извилины в свою очередь состоит в том, чтобы фокусировать внимание мозга.

Когда входящие сигналы воспринимаются как знакомые, миндалевидное тело остается в покое, и соседний с ним гиппокамп способен к обучению и запоминанию новой информации. Однако стоит миндалевидному телу запустить реакцию страха или гнева, вызванную незнакомыми сигналами, которые могут свидетельствовать об опасности, как уровень тревоги в. мозгу повышается, и внимание оказывается сосредоточено на сиюминутной ситуации. В этом случае внимание переносится с гиппокампа и фокусируется на поведении, обеспечивающем самосохранение в текущих условиях.

Информация от органов чувств поступает в наш мозг и сразу же обрабатывается лимбической системой. К тому времени как она достигает коры, где осуществляются высшие мыслительные функции, мозг уже накладывает определенное «ощущение» на восприятие текущей ситуации ― больно это или приятно? Хотя многим из нас мы представляемся мыслящими существами, способными чувствовать, в биологическом плане мы чувствующие существа, способные мыслить.

Поскольку термин «ощущение» используется в широком смысле, мне хотелось бы уточнить, где именно у нас в мозгу возникают разные явления, называемые этим термином. Во-первых, когда мы испытываем ощущение грусти, радости, гнева, разочарования или возбуждения, это эмоции, генерируемые клетками лимбической системы. Во-вторых, когда мы ощущаем то, что ощупываем руками, мы испытываем осязательные или мышечные чувства, связанные с движениями наших пальцев. Эта разновидность ощущений обеспечивается осязательной системой, в работе которой задействована постцентральная извилина коры. Наконец, когда кто-то противопоставляет свои интуитивные ощущения того или иного предмета (то есть то, что он или она «чует нутром») своим мыслям о нем, такое интуитивное осознание представляет собой одну из высших когнитивных функций, в основе которой лежит работа правого полушария. (В третьей главе мы подробнее обсудим функциональные различия между правым и левым полушариями.)

Способность обрабатывать данные об окружающем мире у нас, устройств по обработке информации, начинается на уровне чувственного восприятия. Хотя большинство из нас редко осознают это, наши чувствительные рецепторы устроены так, чтобы регистрировать информацию на энергетическом уровне. Поскольку все вокруг нас ― даже воздух, которым мы дышим, даже кирпичи, из которых построены наши дома, ― состоит из вертящихся и вибрирующих атомных частиц, мы буквально плаваем в бурном море электромагнитных полей. Мы составляем его часть. Мы погружены в него и с помощью своих органов чувств ощущаем то, что есть.

Любая из наших чувствительных систем состоит из сложного каскада нейронов, обрабатывающих зашифрованные специальным нервным кодом сигналы, поступающие от рецепторов в определенные участки мозга. Каждая группа клеток, входящих в этот каскад, изменяет или усиливает полученный сигнал и передает его следующей группе клеток той же системы, которая осуществляет очередной этап подправки и отправки полученной информации. К тому времени, когда этот закодированный сигнал достигает наружной части мозга (высших отделов коры), мы осознаем характер действия раздражителя. Однако, если любая из клеток проводящего пути не сможет нормально функционировать, итоговое восприятие будет отклоняться от реальности.

Наше поле зрения (все, что мы видим, глядя на окружающий мир) разделено на миллиарды крошечных точек, или пикселей. Каждый такой пиксель заполнен вибрирующими атомами и молекулами. Клетки сетчатки, расположенные в глубине наших глаз, регистрируют движение этих частиц. Атомы, вибрирующие с разной частотой, испускают энергию с разной длиной волны, и информация об этом в итоге интерпретируется зрительной корой в затылочной доле нашего мозга как разные цвета. Зрительный образ строится благодаря способности нашего мозга расфасовывать группы пикселей, формируя определенные границы. Разные границы с разной ориентацией (вертикальной, горизонтальной и наклонной) соединяются, создавая сложные образы. Соответствующие группы клеток нашего мозга добавляют к тому, что мы видим, ощущения глубины, цвета и движения. Яркий пример функционального расстройства, которое может произойти, если нормальный каскад, по которому передается чувствительная информация, окажется нарушен, дает дислексия, при которой человек во время чтения воспринимает некоторые буквы не в том порядке.

Наш слух, как и зрение, тоже зависит от регистрации энергии, распространяющейся с разной длиной волны. Звук возникает в результате того, что атомные частицы сталкиваются друг с другом и в некотором порядке передают в пространстве энергию своих столкновений. Волны определенной длины, создаваемые такими соударениями, бьются в барабанные перепонки в ушах. Звук разной длины волны вызывает разные колебания барабанной перепонки. Подобно клеткам сетчатки волосковые клетки кортиева органа в глубине нашего уха переводят эти колебания на язык специального нервного кода. Закодированный сигнал в итоге достигает слуховой коры (в височных долях мозга), и мы слышим звук.

Наиболее явные способности воспринимать атомно-молекулярную информацию связаны с химическими чувствами обоняния и вкуса. Хотя наши обонятельные и вкусовые рецепторы чувствительны даже к отдельным электромагнитным частицам, проносящимся по носовой полости или попадающим на вкусовые сосочки, для каждого из нас характерны свои пороговые уровни, начиная с которых мы чувствуем тот или иной вкус или запах. Каждая из этих сенсорных систем в свою очередь состоит из сложного каскада клеток, и повреждение любой части такой системы может приводить к нарушениям восприятия.

Наконец, кожа, самый большой наш орган чувств, вся пронизана строго специализированными чувствительными рецепторами, предназначенными для восприятия давления, вибрации, легких прикосновений, боли или температуры. Каждый из этих рецепторов специализируется на какой-то одной разновидности раздражителей, так что рецепторы холода могут воспринимать только действие холода, а рецепторы вибрации могут регистрировать лишь вибрации. В связи с этой специализацией наша кожа представляет собой кропотливо распланированную чувствительную поверхность, пронизанную рецепторами.

Врожденные различия каждого из нас, касающиеся степеней чувствительности к разным типам раздражителей, играют немалую роль в особенностях нашего восприятия окружающего мира. Если нам трудно расслышать, о чем говорят другие, мы можем воспринимать лишь фрагменты разговоров, и нам приходится принимать решения, руководствуясь минимумом информации. Если у нас проблемы со зрением, мы замечаем меньше деталей, и это тоже сказывается на нашем взаимодействии с окружающим миром. Если у нас нарушено обоняние, это мешает нам отличать безопасную среду от угрожающей здоровью, и это делает нас уязвимее. С другой стороны, если мы, напротив, чрезмерно чувствительны к тем или иным раздражителям, это может приводить к избеганию взаимодействия с окружающей средой, что лишит нас некоторых простых радостей жизни.