Книга Музыка и мозг - Гейр Ульве Скейе

Даже самые простые движения — например, поднять руку или пошевелить пальцем — в действительности очень сложны. Все движения требуют синхронного последовательного сокращения мышц, а также расслабления мышц-антагонистов, выполняющих движение в противоположном направлении. Исходя из ответной реакции сенсоров в мышцах и суставах, мозг корректирует и оптимизирует движение в соответствии с его целью. Для этого, естественно, он должен правильно рассчитать время. В какой-то степени восприятие времени и движение могут рассматриваться как две стороны одного и того же мозгового процесса. Психолог Уильям Джеймс еще в 1890 году предположил, что для мозга время — это скорее эмоциональное впечатление, а не физическая величина. Так он начал дискуссию о центре времени в мозге и поиск мозговых структур, отвечающих за чувство времени. В нас встроены различные биологические часы — циркадные ритмы, менструальный цикл и многие другие, но наука пока не обнаружила в мозге зону, которая выполняет общую «часовую функцию» и способна измерять время, подобно наручным часам или компьютеру. Но исследования мозга с помощью фМРТ, ПЭТ и прочих технологий визуализации, во время которых испытуемые выполняли разные задания, связанные со временем, показали, что за последовательные движения отвечают несколько мозговых структур — и они в том числе отслеживают время.

Мозжечок (cerebellum), если говорить упрощенно, отвечает за плавность, контроль и координацию движений. Но двигаться нас заставляет не он, а высшие отделы нервной системы, а именно теменная доля коры мозга. Затем сигнал отсылается в мозжечок — он точно рассчитывает активность наших мышц, последовательность действий и временные интервалы. Для этого он должен очень хорошо уметь измерять время. Если нам, например, нужно держать ровный ритм, топая ногой или хлопая в ладоши, именно мозжечок рассчитывает время между сокращениями мышц.

Базальные ганглии — это скопления нейронных ядер в глубине мозга, необходимые для планирования и инициирования как простых движений, так и сложных моторных программ. Базальные ядра тоже хорошо умеют измерять время. Пациенты, у которых они пострадали в результате травм или болезней, кроме проблем с выполнением движений имеют также трудности с отсчетом времени. Особенно ярко это выражено у тех, кто страдает болезнью Паркинсона. Заболевание ведет к разрушению вырабатывающих дофамин нервных клеток в срединном мозге — в той части базальных ганглиев, которая называется «черная субстанция» (substantia nigra). Свое название она получила благодаря содержащемуся в ней мелатонину — пигменту, который окрашивает нашу кожу в коричневый, когда мы загораем. Клетки, вырабатывающие нейромедиатор дофамин, исчезают, и в результате возникает нехватка дофамина в полосатом теле — одном из ядер базальных ганглиев. Болезнь приводит и к двигательным проблемам — движения больных становятся медленными и неритмичными. Когда врачи проверяют способность пациентов с болезнью Паркинсона измерить время, например просят их оценить длину разных временных интервалов исходя из внутренних ощущений, выясняется, что короткие интервалы они скорее оценивают как длинные, а длинные — как короткие. Однако картина меняется, если пациенты принимают лекарства, стимулирующие выработку дофамина, — их движения нормализуются. Тот факт, что нейромедиатор дофамин важен для восприятия и обработки времени, доказан также экспериментами с людьми, употребляющими амфетамин. Амфетамин повышает уровень дофамина в мозге, и из-за этого человеку кажется, что время течет быстрее. Медикаменты, которые снижают уровень дофамина в мозге, дают противоположный эффект: людям, принимающим их, кажется, что время идет медленнее. Речь идет, например, о некоторых антипсихотических лекарственных средствах, применяемых для подавления галлюцинаций.