Что-то там, в мозгу

Художник Константин Беляев визуализировал работу мозга по-своему: он повторил в металлических полосках ход энцефалограмм человека, который читает, возмущается, радуется... Получилось наглядно и красиво. Проект "Внедрение" в Laboratoria, Art&Science Space, ноябрь 2011 года.
Фото автора

Когда хотят наглядно показать сложность какого-нибудь объекта или системы, очень часто привлекают в качестве сравнения устройство головного мозга человека. Мало того, существуют оценки – сугубо качественные, конечно, – согласно которым мозг вообще самый сложный объект во вселенной.

Человеческий мозг состоит примерно из 100 млрд. нейронов, тесно переплетенных между собой посредством своеобразных отростков – аксонов. И на каждом аксоне – до 400 тыс. так называемых шипиков. Даже по самым скромным подсчетам, на один нейрон может приходиться до 104 связей. Сравните это с шахматной игрой: 32 фигуры и 64 клетки – и уже несколько тысячелетий не могут перебрать все возможные варианты. Так вот шахматы бледнеют по возможному количеству вариантов перед содержимым черепной коробки!

Если бы нейроны можно было раздуть до таких размеров, чтобы в наперсток объемом 1 куб. см помещалось 100 нейронов, то такие наперстки заполнили бы куб со стороной 10 м. Ничего удивительного, что, по приблизительным оценкам, за всю жизнь мозг среднего человека усваивает 10 000 000 000 000 000 (десять квадрильонов) бит информации.

Но, возможно, самое удивительное свойство мозга, которое было в полной мере осознано исследователями относительно недавно, – его невероятная пластичность. Я бы даже сказал – податливость. Мозг чуть ли не буквально можно лепить, как пластилин. Конечно, инструменты для такого «ваяния» весьма специфические. Вот несколько примеров.

Сотрудники Оксфордского университета экспериментально показали, что у людей, игравших в «Тетрис», гораздо реже возникали в памяти тревожные образы, связанные с пережитым стрессом. Доктор Эмили Холмс, слова которой приводит агентство BBC, поясняет: «Мы предполагаем, что эта игра вмешивается в то, как сенсорная информация укладывается в памяти человека в посттравматический период, и таким образом сокращает число тревожных образов»┘

Мало того, эта простенькая компьютерная игрушка, «Тетрис», не только перенаправляет информационные потоки в мозге, она изменяет вполне материальную физиологическую структуру мозга. Ричард Хэйер из Калифорнийского университета в Ирвине с коллегами из канадского университета Макгилла исследовательской организации Mind Research Network установили, что всего три месяца игры (всего по 1,5 часа в неделю!) приводят к увеличению толщины коры определенных участков головного мозга. Как раз тех, которые отвечают за планирование сложных движений и за обобщение информации от органов чувств┘

Еще один пример из той же серии: специалисты из Оксфордского университета установили, что выполнение непростых действий вроде жонглирования значительно изменяет структуру головного мозга. Британцы под руководством Яна Шольца доказали: количество белого вещества, «кабельной сети» нашего мозга, может быть увеличено путем тренировок. Результаты экспериментов были опубликованы в журнале Nature Neuroscience. Эффект превзошел все ожидания – количество белого вещества в теменной доле мозга жонглеров увеличилось в среднем на 5%. Эта область мозга отвечает за координацию. Причем прирост белого вещества наблюдался у всех практиковавшихся вне зависимости от их реальных успехов в жонглировании┘

Эксперты из Университета Калифорнии в Санта-Барбаре и Университета Британской Колумбии утверждают, что сюрреалистическая литература улучшает работу когнитивных механизмов, которые отвечают за способность к обучению┘

Специалисты из британского исследовательского центра «Рейн Дизайн» установили, что во время наблюдения за пляжными красавицами в бикини у сильной половины человечества на 31% повышается умственная концентрация и быстрота реакции нервной системы...

Наконец, испанские нейробиологи из Института неврологии в Аликанте Луис Мартинес Отеро и Диего Алонсо Паблос пришли к выводу, что загадка знаменитой мерцающей улыбки Джоконды связана с тем, что глаз зрителя посылает в мозг противоречивые сигналы. Как объясняют ученые, различные участки сетчатки передают в мозг информацию разных категорий. Эти каналы кодируют данные о размере, яркости и других параметрах визуального поля. Когда побеждает один канал, человек видит улыбку, когда другой – Мона Лиза выглядит серьезной. Информация об исследовании была опубликована в журнале New Scientist┘

Так что выражения «обезоруживающая улыбка», «сногсшибательная улыбка» сегодня надо рассматривать не просто как поэтическую метафору, но как естественно-научный факт. Вообще, похоже, легче сказать, что на мозг не действует, чем перечислить все факторы, формирующие наше серое вещество. И, конечно, в ряду первых таких факторов – великий и ужасный Интернет.

Так, доктор Бетси Спэрроу из Колумбийского университета утверждает, что Интернет стал своеобразной трансактивной памятью. Другими словами, активные пользователи Сети запоминают не столько содержание информации, сколько ее расположение в той или иной папке или на сетевом ресурсе. «Я не думаю, что Googlе делает нас глупыми, мы просто меняем способ запоминания вещей, – приводит BBC слова доктора Спэрроу. – Если вы можете найти что-то онлайн, даже когда идете по улице, тогда важным умением становится знать, где именно искать эту информацию».

Другой вопрос, как далеко может увести человека Всемирная паутина? Оказывается, очень и очень далеко┘

В конце января с.г. в журнале Plos One появилась статья группы исследователей из Академии наук Китая. Они проводили магнитно-резонансную томографию головного мозга 35 человек в возрасте от 14 до 21 года. У 17 из них была выявлена интернет-зависимость. (В частности, они положительно ответили на вопрос: «Предпринимали ли вы неоднократные и безуспешные попытки контролировать свое пользование Интернетом, сокращать его или вовсе прекратить?»)

В результате сканирования мозга этих пациентов и сравнения результатов с томографией здоровых людей были обнаружены явные перемены в работе белого вещества. В частности, нарушения механизмов работы нервных тканей, отвечающих за эмоции, принятие решений и самоконтроль.

«Результаты нашей работы показывают, что интернет-зависимость может иметь такие же психологические и нервные механизмы, как при зависимостях от веществ или расстройствах контроля над побуждениями», – пишет глава исследовательской группы Хао Лэй. Некоторые исследователи идут еще дальше и утверждают, что социальные сети, например, Facebook и сервис коротких сообщений Twitter затягивают сильнее, чем алкогльная и табачная зависимость.

«Уже давно, в том числе и в нашей стране, высказывались предположения (эмпирически аргументированные) о том, что у разных видов зависимостей: от алкоголя, наркотиков, еды, игры и пр. – может быть общий механизм, – прокомментировал для «НГ» результаты этой работы профессор, заведующий лабораторией психофизиологии имени В.Б.Швыркова Института психологии РАН Юрий Александров. – Некоторое сходство на поведенческом уровне можно наблюдать даже в быту, обнаруживая, например, так называемый синдром отмены, как у пристрастившихся к алкоголю и не получающих его, так и у игроков, не допускаемых к игре, или у зависимых от компьютера, которые лишены доступа к нему».

По словам профессора Александрова, в последнее время получены многочисленные молекулярно-биологические, морфологические и другие данные, свидетельствующие в пользу того, что в процессе формирования зависимости и соответствующего поведения, направленного на ее удовлетворение (аддиктивного поведения), в мозгу разворачиваются процессы, очень сходные с теми, которые имеют место при «обычном» научении и формировании памяти.

«В нашей лаборатории, – рассказывает Юрий Александров, – было показано, что формирование любого нового поведения обеспечивается появлением группы нейронов, специализированных в отношении этого вновь формируемого поведения. Мы выяснили, что точно так обстоит дело и с формированием аддиктивного алкоголь-добывательного поведения у животных, зависимых от алкоголя: у них появляются специальные «алкогольные» нейроны».

Получается, что «алкогольная память», если можно так сказать, оказывается идентичной по механизму своего формирования таким поведенческим расстройствам, как интернет-зависимость.

«Следовательно, формирование любой зависимости – это, в частности, формирование новых нейронных систем, обеспечивающих вновь формируемую память, – подчеркивает Юрий Александров. – Печаль же в том, что память эта как минимум долговременная».