Супермозг. Тренинг памяти, внимания и речи

Ученые обнаружили кратеры на луне за десятилетия до того, как узнали, что мозг подразделяется на участки. Исследование этой хорошо спрятанной «контрольной башни» – структуры головного мозга – было сложным по нескольким причинам. Первые исследователи структуры головного мозга должны были давать названия тому, что находили, не зная, что выполняет каждый участок головного мозга.

Пионеры каждой области цеплялись за те сходства, которые могли найти. Участкам головного мозга давали имена в честь того, на что они были похожи, или по их позиции в структуре головного мозга и облагораживали эти названия латинским (греческим, французским или английским) переводом. Таким образом, мы имеем:

• Гиппокамп – в переводе с греческого означает морской монстр – из-за его закругленной формы.

• Кора головного мозга – выглядит, как сморщенная кора дерева.

• Дендрит – в переводе с греческого означает дерево – так названо из-за всех его ответвлений.

• Мозжечковая миндалина – так названа из-за своей формы.

• Глиальные клетки – в переводе с греческого означает клей – так названы из-за роли, которую сначала им приписывали.

Внешний вид головного мозга не дает нам никакого представления о том, на какую поразительную работу он способен и какой это на самом деле удивительный источник мощи. Мы можем оценить сложное извилистое строение головного мозга только рассматривая живого, функционирующего человека, и это стало возможным только в последние десять лет, когда улучшились технологии по построению изображения головного мозга. Электрические микроскопы дают ученым возможность взглянуть на мельчайшие клетки головного мозга, и замысловатая техника окрашивания позволяет проследить сложную связь, формируемую между клетками и их длинными соединениями. Нам уже не нужно думать о головном мозге как о черном ящике, в который мы не можем заглянуть.

Предпринималось несколько попыток, для того чтобы измерить объем информации, которую он может сохранять. По одному из таких методов предполагалось, что головной мозг может обрабатывать один бит информации в секунду при чтении, так что если мы умножим количество секунд в человеческой жизни на количество нейронов в головном мозге, мы придем к результату, который будет составлять невообразимо огромную сумму! В настоящее время считается, что объем информации, которую мозг способен выучить, ограничивается только вниманием, усталостью, настроением и стрессом.

У нас бы не было хорошей памяти, или вообще какой-либо памяти без головного мозга. Как может такая голова, наполненная белками, липидами и углеводами, зажечься искрой мысли и планов и послать исследовательскую беспилотную космическую станцию к Юпитеру, написать Декларацию Прав Человека или посмеяться с друзьями? В этой главе мы быстро пробежимся по некоторым аспектам, которые открыла наука о головном мозге, и проследим, как наш поразительный головной мозг организует и распределяет воспоминания.

Головной мозг обычного взрослого человека весит примерно 1,25 килограммов. Он мягкий и гибкий под своей костяной оболочкой черепа. Различие в размере головного мозга не влияет на то, насколько умен человек. (Эйнштейн – один из величайших мыслителей 20 века – не отличался большой головой.) Сила памяти основана на сложных соединениях между нервными клетками, а не только на том, сколько их.

Головной мозг по форме напоминает лесной орех, разделен на два полушария, соединенных посередине толстым пучком нервных волокон, которые называются «мозолистое тело». Под полушариями находиться мозжечок и ствол мозга, который продолжается до основания черепа и переходит в спинной мозг. Мозжечок и ствол мозга – это составные части того, что называется «старым мозгом» (старым

в эволюционном смысле), который отвечает за основные функции тела, такие, как контроль над дыханием, сном и передвижением.

Как кора деревьев, поверхность головного мозга покрыта морщинами и извилинами, ему как бы мало места там, где он находится. Если его растянуть, он был бы размером с чайное полотенце. (Полотенце для протирки чайной посуды, обычный размер 20 на 30 дюймов.) Эта поверхность называется корой головного мозга, она составляет всего лишь 2 миллиметра в толщину и плотно покрыта микроскопическими клетками, которые придают розово-серый цвет поверхности головного мозга. Под корой головного мозга находится плотно расположенное белое вещество, которое служит для связи коры с другими клетками.

Головной мозг состоит из сотни видов различных клеток. Сотни биллионов этих клеток – это нейроны, которые являются эпицентром обработки информации мозгом. Они бывают различных форм и размеров, но обычно представляют собой клеточное тело с ядром, множеством ответвлений, которые называются дендритами, последние получают сигналы от других клеток, и длинное ответвление, которое называется «аксон», передающий сигналы к другим нейронам.

В головном мозге находятся также менее известные, чем нейроны, но более многочисленные клетки. Их тысяча биллионов, т. е. в десять раз больше, чем нейронов! Это так называемые глиальные клетки, меньшие по размеру, чем нейроны, которые несут важную функцию защиты и ухода за нейронами, поднося им питательные вещества и убирая продукты жизнедеятельности и мертвые клетки. Они вырабатывают важное вещество, называемое «миелин», которое изолирует нейроны и облегчает их работу. Процесс покрытия клеток оболочкой в основном оканчивается к восьми годам и полностью завершается к двадцати пяти годам.

Головной мозг входит в сосудистую систему организма с мельчайшими капиллярами вокруг нейронов. Каждый нейрон хорошо защищен маслянистой двойной мембраной, состоящей из жиров холестерина и лецитина. Внутри стенки находятся различные белки, которые переносят питательные вещества и кислород из капилляров через стенку к ядру клетки. Эта стена называет «гематоэнцефалический барьер». Он очень избирателен в том, какое вещество можно пропустить, включая и потенциально полезные медикаменты. Как пошутил один комментатор, принимать добавки, чтобы помочь клеткам головного мозга, – это все равно что пытаться помочь стране с недостатком горючего, летая над землей и сбрасывая на нее баночки с бензином.

Слово «белок» знакомо нам в значении «вид пищевых продуктов», но это именно то вещество, которое составляет нашу жизнь. Белки составляют аминокислоты (которые представляют собой 20 основных форм) в различных конфигурациях. Существует бесчисленное количество белков, каждый из которых имеет свою функцию. Они составляют стенки клеток; они действуют как ферменты (фермент – это катализатор, который вызывает изменения в других веществах); они также являются нейротрансмиттерами, химическими посредниками головного мозга.

Белки бывают различных размеров. Например, пептиды – это очень маленькие белки, и некоторые из них действуют как нейромодуляторы, химические датчики, которые прикрепляют сенситивность клеток к другим нейротрансмиттерам, как, например, при управлении болью. Другие протеины – очень большие, такие, как гликопротеины, – располагаются на внешней поверхности мембраны клетки в синаптической щели между двумя нейронами и принимают поступающую информацию от соседних клеток. Считается, что гликопротеины оказывают помощь в процессе превращения кратковременных воспоминаний в долговременные.