Портрет человеческого мозга
Наш мозг весит 1,5 килограмма и содержит 100 миллиардов нейронов (из них на кору приходится 30 миллиардов) и миллион миллионов синапсов (если считать по 1 синапсу в секунду, то понадобится 32 миллиона лет, чтобы сосчитать их все!).
Число возможных нейронных цепочек изображается десятью с миллионом нулей.
Существует три принципа организации их топологии:
Все мозги различны вследствие действия отбора; однако индивидуальная история жизни каждого данного мозга может также влиять на его организацию.
Поскольку в мозге нет какого-то особого центрального процесса, то в эволюции возникла общая синхронизация различных областей мозга, приводящая к интеграции всех процессов и единству восприятия.
Рис. 1. Таламокортикальная система.
Рис. 2. Полисинаптические кортикофугальные петли — к ганглиям в основании мозжечка и обратно к коре и гиппокампу (Н).
Рис. 3. Голубое пятно (Locus coeruleus, LC) (важнейшая норадренергическая система).
Согласно Эдельману, «никакой другой объект во «Вселенной», кроме человеческого мозга, не обладает цепочками циркуляции возбуждения». Откуда он это знает?
Важность таламокортикальной системы
Никакая отдельная область мозга не отвечает за сознательный опыт. Чем дольше практикуешь какое-то занятие, которому обучен, тем более автоматическим, менее осознанным становится его выполнение, и все меньше областей мозга вовлекается в эту работу. Сознательный опыт связан с активацией (или десинхронизацией) популяций нейронов, разбросанных по всему мозгу.
После гемисферэктомии или выраженной гидроцефалии, сокращающих толщину коры на несколько миллиметров, наблюдается лишь слабое изменение сознания. Следовательно, выполнение любой задачи, вовлекающей сознание, требует, видимо, активации значительной части мозга, помимо коры.
Восприятие цвета обязано либо внешним стимулам, либо памяти, воображению или сновидениям, и зависит от интеграции веретенообразной и языковой извилин. Их разрушение подавляет всякое восприятие цветов.
Сознание требует активации мозговых областей, рассредоточенных по всей таламокортикальной системе.
Единственные мозговые разрушения, которые вызывают потерю сознания, затрагивают «ретикулярную» систему активации (которая начинается на бульбарном уровне и достигает заднего гипоталамуса и интраламинарных и ретикулярных ядер таламокортикальной системы)[61].
Циркуляция возбуждения необходима для интеграции
Сознательный опыт требует интенсивных и быстрых циркуляционных взаимодействий между популяциями распределенных нейронов, что подтверждают синдромы дисконнекции. Синдром split brain (расщепленный мозг — рассечение мозолистого тела) демонстрирует два различных «разума», иными словами, сознание, разделенное по двум полушариям. Все то, что пациенты испытывают правым полушарием, не входит в область левого полушария, связанного с восприятием, познанием, волей, обучением и памятью.
Левое полушарие отвечает за речь. Правое полушарие немо и может выражать себя только не вербальными (то есть, вегетативными) реакциями.
Синдромы дисконнекции были тщательно проанализированы благодаря Р.У. Сперри и его коллегам (1974), М. Газзаниге (1996), а также знаменитому случаю Анны О. (Берта Паппенхаймер). Эта молодая жительница Вены демонстрировала необычайную последовательность диссоциативных, или истерических, симптомов с параличом и потерей чувствительности правой стороны, глухотой, неспособностью говорить по-немецки[62], но умением говорить по-английски. Ее наблюдал и лечил Ж. Бремер (J.Bremer), и впоследствии она стала одним из лидеров феминистского движения.
Восприятие и ЭЭГ
С другой стороны, в многочисленных работах было показано, что сознательный опыт требует быстрой нейронной активности и низкого вольтажа на ЭЭГ (как во время бодрствования или парадоксального сна и сновидений). Наоборот, значительные изменения на ЭЭГ (гиперсинхронизация пик-волна при эпилепсии или медленные волны высокого вольтажа при сне с медленными волнами) сопровождаются отсутствием сознания.
Теория отбора нейронных групп — ТОНГ (по Эдельману)
Циркуляция возбуждения у животного позволяет вариабельной и индивидуализированной центральной нервной системе выделять из аморфного внешнего мира отдельные объекты и события в отсутствии информационной программы. Циркулирующие импульсы вызывают синхронизацию активности групп нейронов в различных отделах мозга, связывая их для формирования цепочек, способных обрабатывать информацию когерентно во времени. Это и есть центральный механизм пространственно-временной координации сенсорных и двигательных явлений.
Вырождение: каждая селективная система переработки информации имеет другую систему, идентичную со структурной точки зрения. Это и есть вырождение[63].
Примеры вырожденности: уравнение Шрёдингера, генетический код, многочисленные и разнообразные последовательности ДНК, кодирующие один и тот же белок. В мозге: таламокортикальная нейронная сеть; некоторые разрушения, которые, в отличие от других, вызывают лишь снижение (а не полное исчезновение) регистрируемого эффекта.
