После изобретения МРТ, и особенно метода функциональной МРТ, ученые смогли без помощи излучения и инъекций увидеть активность клеток головного мозга в режиме реального времени. Эти методы визуального исследования четко показали: головной мозг не состоит из отдельных частей, как машина. Он представляет собой сложнейшую взаимосвязанную систему огромного количества сетей и подсетей. У этой удивительной мозговой архитектуры есть одна общая черта с Всемирной паутиной: отсутствие центрального управляющего органа. Хотя, как я объясню чуть позже, в ней имеются сети высшего уровня, которые соединены между собой и оказывают влияние друг на друга. То, что раньше считалось автономными деталями, оказалось узлами (ядрами) сети, играющими роль коммутационных станций. При этом все эти бесчисленные сети и узлы оказались соединенными в единую систему{13}. Как мы увидим далее, одна из областей, где современные методы нейровизуализации произвели настоящую революцию, – это исследование эмоций.

В каком-то смысле эта сеть функционирует, как Всемирная паутина с ее огромным количеством соединений во всех направлениях. Однако способ ее работы носит не столько логический, сколько ассоциативный характер (более подробно об этом мы поговорим в разделе о памяти). Еще одно сходство с Мировой сетью: при нарушении одного из соединений в нашем головном мозге мы можем получать информацию через массу других.

Интересно: притом, что соединения постоянно изменяются, а сети перестраиваются, сами нервные клетки остаются неизменными. Шведский ученый Йонас Фризен открыл весьма нестандартный способ исследовать обновление клеток человека. Пометить их было невозможно. Но оказалось, что в 1950-е и 1960-е годы уже произошел «неумышленный» эксперимент по радиоактивному мечению клеток – когда проводились наземные испытания ядерного оружия. Измеряя остаточное радиоактивное излучение ядер различных клеток человеческого организма, исследователь смог определить возраст этих клеток и темпы их обновления. Фризен обнаружил, что все клетки нашего организма регулярно обновляются. Исключение составляют яйцеклетки в яичниках и… нейроны в головном мозге. Это не касается только части мозга, которая отвечает за долговременную память, – там происходит непрерывное обновление клеток. С возрастом производство новых клеток в этой зоне уменьшается, но никогда не прекращается{14}. Здесь ежедневно образуется около 700 новых клеток и несколько тысяч соединений. Это много, но недостаточно для того, чтобы заменить все клетки, которые отбраковываются мозгом. Так что количество клеток в этой зоне постепенно уменьшается. Но благодаря надежности и высокой отказоустойчивости мозга, это не вызывает каких-либо проблем – при нормальном темпе процесса, конечно.

Сейчас вы узнаете и вовсе фантастическую вещь: наш мозг поддерживает двустороннюю связь с каждой из 50 трлн – 100 трлн клеток нашего организма. Он отвечает за поддержание жизнеспособности тела, приспосабливая его под постоянные изменения окружающей среды. Он делает это автономно, на «автопилоте». Нам не нужно думать, как бьется сердце, циркулирует кровь, переваривается еда в кишечнике. Телесный мозг управляет всем этим сложных «хозяйством» без нашего ведома. Он одновременно выполняет десятки тысяч задач посредством того, что ИТ-специалисты называют сверхсложными распределенными вычислениями. Это означает, что каждая клетка нашего тела функционирует как крошечный компьютер, который оказывает влияние на триллионы других компьютеров и сам находится под их влиянием. Вместе они параллельно осуществляют миллиарды операций, направляют друг друга и принимают решения в масштабах сложнейшей сети, работающей с поразительной скоростью. Этот телесный мозг охватывает через систему нервов все тело. Он управляет работой и делением клеток, оказывает влияние даже на гены в клетках. С другой стороны, клетки поддерживают с телесным мозгом постоянную обратную связь, что позволяет ему быстро адаптировать наш организм к изменяющимся условиям. Вся эта деятельность синхронизируется биологическими часами, о которых мы поговорим подробнее в главе о сне.

Телесный мозг регулирует деятельность всех клеток нашего организма при помощи трех систем:

• нервной системы – у нее сверхбыстрая реакция, потому что сообщения между нервными клетками передаются электрическими импульсами. Поэтому когда вам угрожает опасность, вы реагируете на нее – отпрыгиваете, уклоняетесь, заслоняетесь и т. п. – за считаные доли секунды;

• эндокринной системы – она реагирует медленнее, поскольку сообщения в клетки посылаются при помощи гормонов, выбрасываемых в кровоток;

• иммунной системы, которая представляет собой сложную систему защиты организма. Она координируют действия специальных иммунных клеток, чтобы защитить нас от врагов – внешних (болезнетворных микробов и вирусов) и внутренних (таких как раковые клетки).

Все эти три системы тесно взаимодействуют между собой. Все они связаны с центральным «коммутатором» гипоталамусом, где сходятся различные потоки информации. Это не только бессознательная информация, которую собирает телесный мозг для управления биологическими функциями нашего организма, но и сознательные наблюдения, эмоции, фантазии и мысли. Благодаря такому схождению каналов информации во время стрессовых ситуаций происходит каскад цепных реакций, которые позволяют нам почти мгновенно среагировать на опасность (подробнее об этом см. в главе о стрессе во второй части этой книги). Именно через этот «коммутатор» наш телесный мозг и наш когнитивный мозг взаимодействуют друг с другом. Наш мозг – один из органов тела. Следовательно, чтобы выполнять свои когнитивные функции, он должен хорошо функционировать как биологический орган. Когда вы болеете гриппом, то болеет гриппом все ваше тело, в том числе и мозг. И это, безусловно, сказывается на качестве его работы. С другой стороны, исследования в области психосоматики показывают: наши мысли также способны влиять на наше тело. Например, агрессивные мысли ускоряют сердцебиение и повышают кровяное давление.

Но и это еще не все. Вообще в нашем организме все очень сложно и интересно. Взять хотя бы то, что многие химические посредники (мессенджеры) играют роль во всех трех вышеуказанных системах: например, гормональные посредники могут действовать на нервную и иммунную системы. Оказалось, что некоторые специфические гормоны (которые, как считалось раньше, производятся только в головном мозге) также вырабатываются клетками иммунной и эндокринной системы. В результате стимуляция иммунной системы влияет не только на телесный, но и на мыслящий, когнитивный мозг. И наоборот: стимуляция мозга оказывает влияние на нашу иммунную систему!

Центральный коммутатор, к которому подключены все три системы, влияет и на эмоциональную систему, которая формирует базовые чувства (такие как голод, жажда, агрессия, страх, сексуальное влечение и т. д.) и определяет их влияние на наше поведение. В результате выстраивается прямая связь между нашими эмоциональными состояниями и реакциями иммунной системы.

Более того, многие химические посредники оказывают множественное действие на наш организм. Например, уже давно известно, что гормон окситоцин «отвечает» за сокращения мускулатуры матки у беременных женщин. Однако лишь недавно было установлено, что он также играет роль «гормона любви»: усиливая чувство доверия, привязанности к избраннику и стремление заботиться о нем. Эндорфины, которые вырабатываются в нашем мозге в стрессовых ситуациях и по своему химическому составу похожи на синтетический морфин, повышают нашу терпимость к боли и одновременно вызывают чувство эйфории. Это было весьма кстати для наших предков, которым приходилось бороться за выживание в дикой природе.

Основная причина такого сложного устройства нашего мозга – эволюция. Нервная система не была создана конкретно под хомо сапиенс в его законченном виде. Она развивалась на протяжении сотен миллионов лет. Более 500 млн лет назад уже существовала разновидность червя с симметричной нервной системой и зачатком головного мозга в виде одного нервного узла (ганглии). В процессе эволюции происходили бесчисленные случайные генетические мутации, и если какая-то из них увеличивала для живого существа шансы на выживание и продолжение рода, то она закреплялась в нервной системе и начинала развиваться. Однако эволюция редко отказывалась от того, что перестало быть ей нужным и полезным. Этим и объясняется чрезвычайная сложность нашей нервной системы с ее массой дублирующих и перекрывающих друг друга функций. И вот почему, несмотря на все попытки человечества изучить и понять головной мозг, он по-прежнему остается для нас тайной.