ОСОБУЮ РОЛЬ В РЕШЕНИИ, КАКАЯ ИНФОРМАЦИЯ ДОСТОЙНА НАШЕГО СОЗНАНИЯ, ИГРАЕТ ТАЛАМУС. САМЫЕ НЕЗНАЧИТЕЛЬНЫЕ ПОВРЕЖДЕНИЯ ОПРЕДЕЛЕННЫХ ЧАСТЕЙ ТАЛАМУСА СПОСОБНЫ ПРИВЕСТИ К ПОЛНОЙ ПОТЕРЕ СОЗНАТЕЛЬНОГО ВОСПРИЯТИЯ.
И все же, несмотря на, что наука далеко ушла в познании структур мозга, до сих пор остается открытым главный вопрос: как мозг реализует многообразные процессы, обеспечивающие нам нормальное обитание и жизнедеятельность в условиях многофакторной модели окружающей среды. Мы не получим ответа на этот вопрос до тех пор, пока не расшифруем одновременную игру всех отделов мозга. Многосторонняя деятельность генных структур и нервных систем различных областей и их взаимные переключения оказывают определяющее влияние на общую картину работы мозга, особенно с учетом феномена сознания. Многие исследователи приходят к утверждению, что сознание является своего рода побочным продуктом (отходами) нейронных соединений; другие видят в нем созидательное чудо, которое природа никогда не откроет человеку с его умственным потенциалом.
Это подтверждается и тем, насколько, на удивление, мало раздражений, воспринимаемых нашими органами чувств, проникают в наше сознание. Особенно тщательно ученые изучили такой феномен на примере органов зрения. Сетчатка нашего глаза воспринимает каждую секунду до 10 млрд световых сигналов, из которых всего 6 млн (менее тысячной доли) проводится через зрительные нервы в наш мозг. В затылочной части мозга происходит дальнейшее радикальное уменьшение информационных потоков, после которого остается менее 100 сигналов в секунду. Именно они и попадают в отделы мозга, занимающиеся сознательной переработкой информации.
Особую роль в этом отборе, т. е., в решении, какая информация достойна нашего сознания, играет область мозга – таламус. Самые незначительные повреждения определенных частей таламуса способны привести к полной потере сознательного восприятия. По этой причине ученые называют таламус «воротами в сознание». Это звучное название подтверждает эксперимент, проведенный врачами из Нью-Йорка. Они ввели тончайшие электроды в таламус 38-летнего мужчины, находящегося в коме после повреждения мозга, и пропустили через них ток. Пациент внезапно очнулся, и его сознание постепенно восстановилось.
В участках мозга, управляющих сознанием, образуются модуляторно действующие вещества, которые вызывают изменение активности синапсов кортикальных нейронов. Их важнейшая роль в осуществлении ряда фундаментальных функций мозга, направленных на формирование и реализацию разнообразных поведенческих реакций с их эмоциональными и вегетативными компонентами. Последние вызываются определенными химическими процессами в клетках, для которых требуются энергетические затраты и время.
Так, при освоении нового вначале необходимы гораздо большие усилия, чем при повторении. Наш мозг постоянно стремится автоматизировать как можно больше движений, ускорить их реализацию, повысить эффективность, а с точки зрения обмена веществ, сделать их физиологически экономичнее. Сознательное исполнение – процесс медленный, включающий в себя много ошибок, и «дорогой» в смысле энергетических затрат на биологические процессы, поскольку новые сложные виды деятельности вначале не могут быть произведены бессознательно.
Долгое время ученые пытались найти четко выраженную анатомическую структуру, ответственную за сознание, подобно таламусу. Сегодня известно, что такой единственной специфической области не существует. Сознательное мышление является результатом работы различных участков, расположенных в разных регионах большой коры мозга – кортексе.
Большая кора покрывает приблизительно трехмиллиметровым слоем наш мыслящий орган, образовывая при этом многочисленные складки и изгибы, придающие человеческому мозгу характерную форму, напоминающую грецкий орех. В кортексе располагается треть всех нервных клеток (нейронов) нашего мозга, предположительно 15–20 млрд. Мельчайшие образования связаны между собой невероятно сложным образом. Один-единственный нейрон образует контакты с примерно 20 000 нервных клеток, которым посылает информацию в виде электрических и химических сигналов. Сам он принимает сигналы от приблизительно такого же количества нейронов.
По оценке исследователей, нервные клетки кортекса формируют около полубиллиарда контактных пунктов. Эта сеть сплетена так плотно, что каждый нейрон удален от соседнего не более чем на 4 контактных пункта. В мире не существует ни одного компьютера, имеющего процессор, хотя бы отдаленно напоминающий по сложности эту нейронную сеть. В нейронной сети происходит непрерывный обмен посылающей и принимающей информацией посредством непрекращающихся электрических сигналов. Большая часть этой нейронной коммуникации остается вне нашего сознания. Даже в состоянии глубокого сна в коре мозга работает огромное количество нейронов.
Как проявляют себя в этом хаосе электрических посланий те импульсы, которые формируют наше сознание? Можно ли на клеточном уровне распознать мысли и ощущения? Возможно, для каждого осознанного впечатления существует отдельный ответственный нейрон? Например, один из них в активном состоянии позволяет нам слышать высокие тона, другой – видеть ярко-красный цвет, третий – ощущать запах лимона?
Поиск ответов на вопросы корреляции сознания уже долгое время является вызовом для исследователей мозга. Для того, чтобы проследить за работой нейронов, ученые просвечивают мозг современными сканнерами, наблюдают за их функциями с помощью высокочувствительных приборов.
На основании многочисленных опытов исследователи открыли удивительный феномен, тесно связанный с концентрированным сознанием. Когда мы внимательно рассматриваем незнакомое лицо или читаем какое-либо слово, большое количество нервных клеток кортекса начинают работать сообща и посылают электрические сигналы в строго определенном ритме – приблизительно 30–90 сигналов в секунду. Порой многие миллионы нейронов синхронизируют свою активность.
Чтобы понять этот процесс синхронизации, можно представить себе клетки мозга в виде крошечных элементов-существ, непрерывно разговаривающих друг с другом. И если в большинстве областей нашего мозга как бы беспорядочно тараторят миллиарды голосов, то при концентрации внимания они выстраиваются, пусть на короткое время, но в стройный хор, пение которого раздается в нашем сознании, выделяясь из общей какофонии. Одна-единственная нервная клетка обладает недостаточно громким голосом, чтобы «перепеть» других, а хоровое звучание массового ансамбля клеток позволяет это сделать. Таким образом, по мнению большинства ученых, не существует отдельных нейронов, способных создавать сознание. Намного вероятнее, что наш дух определяют обширные композиции или ансамбли нервных клеток, образующихся в ходе интенсивного целенаправленного процесса, которые затем распадаются, чтобы снова выстраивать новые высокоактивные композиции в ассоциативном кортексе.
Синхронный хор нейронов возникает там с различными «партиями», в зависимости от того, какие впечатления мы переживаем – концентрируем свое внимание на картине, звуке, решаем математическое задание или принимаем сложное решение. Некоторые нейрологи считают, что наше сознательное восприятие – это даже результат жесткой конкурентной борьбы между нейронными ансамблями. Когда что-то привлекает наше внимание, например, мы видим в парке летящий в нашу сторону мяч, в мозге образуется соответствующая нейронная консолидация, настолько интенсивная, что подавляет другие, и, к примеру, одновременный шум деревьев или ветра переносится на второй план.
Мозг познает сам себя
Итак, является ли сознание ничем иным, как посылаемыми в такт электрическими сигналами? Едва ли – этот вывод слишком прост. Ученые уверены в том, что феномен сознания зависит от многих других нейронных процессов, протекающих, в том числе, в таламусе, лобной части большой коры мозга, а также от силы и интенсивности нервных импульсов.
Как и почему нервные клетки совершают невероятное превращение, создавая из сигнальных информационных потоков, проскакивающих сквозь них, ассоциативные чувственные восприятия в виде ароматов, звуков, ярких красок, внутренней улыбки, чувства глубокого траура или любви, вызывая в нашей душе соответствующие реакции?
