Головна · Діарея · Еволюційні зміни мозку людини. Еволюція мозку у хребетних. Поява органів чуття

Еволюційні зміни мозку людини. Еволюція мозку у хребетних. Поява органів чуття

Мозок - єдиний орган людини, який продовжує еволюціонувати, поступово підлаштовуючись під нові можливості, вважають дослідники. Взяти, наприклад, нашу здатність запам'ятовувати великі обсяги інформації: це теж наслідок еволюції мозку людини.

Як доводять вчені, ми успішно справляємося з цим завданням не тому, що наш мозок адаптований до запам'ятовування інформації, а тому, що кілька тисяч років тому він пройшов через адаптацію, яка дозволяє нам успішно справлятися з подібними завданнями.

Вважається, що головний якісний перелом, що перетворив тварин на людину, стався зовсім недавно, на рівні ранніх кроманьйонців, і був пов'язаний з появою мови. Сучасні люди помітно відрізняються від ранніх кроманьйонців за багатьма параметрами мозку, а це руйнує міф про те, що з моменту появи кроманьйонців люди перестали змінюватися фізично.

А наш мозок, виявляється, не є найрозвиненішим. У неандертальців по ряду характерних рис (наприклад, розмір потиличної та зорової частки) можна бачити максимальний розвиток ознак, що намітилися ще більш давніх вищих приматів. Їхній мозок значно більший, ніж у нас з вами.

Деякі антропологи припускають, що неандертальці не були дурнішими за нас, просто розум у них розвивався по-іншому.

Ці істоти переважали символічне мислення, засноване на асоціативних зв'язках зорових образів.

У кроманьйонців розвивалося інше, «лобне» мислення, більш конкретне і предметне, яке і стало домінуючим у сучасної людини.

Розмір мозку має значення, але з визначальне.

Якщо порівняти неандертальський і кроманьйонський черепи зсередини, то перший справляє враження чогось менш гармонійного, "спішно зробленого".

Дивну річ знайшов співробітник кафедри антропології біологічного факультету МДУ Станіслав Дробишевський, який вивчає еволюцію мозку людини.

Мозок наших предків спочатку зростав, але в якийсь момент почав зменшуватися.

Не стільки розміри, скільки певна його будова, мабуть, і поставила древній людині таку модель поведінки.

Завдяки цій моделі він поступово запанував на планеті.

Дробишевський з'ясував, що австралопітеки, перші двоногі істоти, що жили від 7 до 1 мільйона років тому, мали мозок, який дуже мало відрізнявся від мозку сучасних людиноподібних мавп.

Одночасно з масивними австралопітеками в Південній та Східній Африці мешкали «ранні Homo», які мали значно більший мозок. Серед них були наші безпосередні предки.

Близько 40 тисяч років тому з'явився і поширився сучасний вигляд людини - Homo sapiens. Саме з його появою відбулася зміна тенденції збільшення мозку зменшення.

При цьому його структура зазнала значних змін, - каже Дробишевський. - Головний розумовий орган став компактнішим, зате ефективнішим.

Найбільш активно еволюціонуючою областю мозку гомінід була лобова, особливо її надочноямкова частина, що відповідає за мислення, свідомість та здатність спілкуватися з іншими людьми.

Багато років тому почалася еволюція мозку людини, і важко сказати, коли цей процес завершиться, і чи взагалі завершиться.

Нервова система живих істот у процесі еволюції пройшла довгий шлях від сукупності примітивних рефлексів у найпростіших до складної системи аналізу та синтезу інформації у вищих приматів. Що послужило стимулом до формування та розвитку мозку? Стаття відомого вченого та популяризатора науки Сергія В'ячеславовича Савельєва, автора книги «Походження мозку» (М.: ВЕДІ, 2005), представляє оригінальну теорію адаптивної еволюції нервової системи.

Рослини чудово обходяться без нервової системи, проте їх клітини можуть сприймати хімічні, фізичні та електромагнітні впливи.

Боротьба існування між рослинами в дощовому лісі Цейлона нагадує боротьбу тваринному світі. комахоїдні рослини швидко закривають листя при дотику.

Від реакції однієї клітини до багатоклітинного організму.

Найбільш давня властивість нервової системи найпростіших живих істот – здатність поширювати інформацію про контакт із зовнішнім світом з однієї клітини на весь багатоклітинний організм. Найперша перевага, яку дала така примітивна нервова система багатоклітинним, - це здатність реагувати на зовнішні дії так само швидко, як найпростіші одноклітинні.

У тварин, прикріплених до конкретного місця, - актиній, асцидій, малорухливих молюсків з великими раковинами, коралових поліпів - нескладні завдання: фільтрація води і захоплення їжі, що пропливає повз. Тому нервова система таких малорухливих організмів, порівняно з нервовою системою активних тварин, влаштована дуже просто. Вона в основному являє собою невелике навкологлоткове нервове кільце із сукупністю примітивних рефлексів. Тим не менш, навіть ці прості реакції протікають на кілька порядків швидше, ніж у рослин такого ж розміру.

Вільноживучим кишковопорожнинним потрібна більша нервова мережа. У них нервова система розподілена майже рівномірно по всьому тілу або з більшої його частини (виняток становлять скупчення нервових клітин у підошви та в області навкологлоточного кільця), що забезпечує швидку погоджену реакцію всього організму на подразники. Поступово розподілену нервову систему зазвичай називають дифузною. На різні дії організм таких живих істот відгукується швидко, але неспецифічно, тобто однотипно. Наприклад, прісноводна гідра за будь-яких інформаційних сигналів - якщо хитнути лист, на якому вона сидить, доторкнутися до неї щетинкою або викликати рух води - реагує однаковим чином - стискається.

Поява органів чуття

Наступним етапом в еволюції нервової системи стала поява нової якості – запобіжної адаптації. Це означає, що організм встигає підготуватися до зміни довкілля заздалегідь, безпосередньо контакту з подразником. Для цього природа створила величезну різноманітність органів чуття, в основі роботи яких лежать три механізми: хімічна, фізична та електромагнітна чутливість мембрани нервової клітини. Хімічна чутливість може бути представлена ​​нюхом та контактним органом смаку, осморецептором та рецептором парціального тиску кисню. Механочутливість реалізується у вигляді слуху, органів бічної лінії, граві- та терморецепторів. Чутливість до електромагнітних хвиль обумовлена ​​наявністю рецепторів зовнішніх або власних полів, світлочутливістю або здатністю сприймати магнітні поля планети та Сонця.

Три типи чутливості у процесі еволюції виділилися у спеціалізовані органи, що неминуче призвело до підвищення спрямованої чутливості організму. Рецептори сенсорних органів набули можливості приймати різні на відстані. У процесі еволюції органи чуття виникли у нематод, вільноживучих плоских і круглих черв'яків, кишковопорожнинних, голкошкірих та багатьох інших примітивних живих істот. Така організація нервової системи у стабільному середовищі цілком виправдовує себе. Тварина недорогою ціною набуває високих адаптивних можливостей. Доки немає зовнішнього стимулу, нервова система «мовчить» і вимагає особливих витрат за свій зміст. Щойно ситуація змінюється, вона сприймає це органами почуттів та відповідає спрямованою активністю ефекторних органів.

Однак з появою запобіжної адаптації у живих істот виникли проблеми.

По-перше, одні сигнали йдуть від фоторецепторів, інші – від хеморецепторів, а треті – від рецепторів електромагнітного випромінювання. Як порівняти таку різнорідну інформацію? Зіставити сигнали можна тільки за умови їх однотипного кодування. Універсальним кодом, що дозволяє порівнювати сигнали різних органів чуття, став електрохімічний імпульс, що генерується в нейронах у відповідь на інформацію, отриману від органів чуття. Він передається з однієї нервової клітини на іншу за рахунок зміни концентрації заряджених іонів з обох боків клітинної мембрани. Такий електричний імпульс характеризується частотою, амплітудою, модуляцією, інтенсивністю, повторюваністю та деякими іншими параметрами.

По-друге, сигнали від різних органів чуття повинні прийти в те саме місце, де їх можна було б порівняти, і не просто порівняти, а вибрати найважливіший на даний момент, який і стане спонуканням до дії. Це реально здійснити в такому пристрої, де були представлені всі органи почуттів. Для порівняння сигналів від різних органів чуття потрібне скупчення тіл нервових клітин, які відповідають за сприйняття інформації різної природи. Такі скупчення, звані гангліями чи вузлами, виникають у безхребетних. У вузлах розташовуються чутливі нейрони або їх відростки, що дозволяє клітинам отримувати інформацію з периферії тіла.

Але вся ця система марна без управління відповідями на сигнали - скороченням або розслабленням м'язів, викидом різних фізіологічно активних речовин. Для здійснення функцій як порівняння, так і управління у хордових виникає головний та спинний мозок.

Формування пам'яті

У мінливих умовах довкілля простих адаптивних реакцій стає недостатньо. На щастя, зміни середовища підпорядковуються деяким фізичним та планетарним законам. Зробити адекватний поведінковий вибір у нестабільному середовищі можна лише порівнюючи різнорідні сигнали з аналогічними сигналами, отриманими раніше. Тому в процесі еволюції організм змушений був придбати ще одну важливу перевагу – можливість порівнювати інформацію в часі, ніби оцінюючи досвід попереднього життя. Це нове властивість нервової системи називається пам'яттю.

У нервовій системі обсяг пам'яті визначається кількістю нервових клітин, що залучаються до процесу запам'ятовування. Щоб запам'ятати хоч щось, треба мати приблизно 100 компактних нейронів, як у актиній. Їхня пам'ять короткострокова, нестійка, але ефективна. Якщо зібрати актиній і помістити в акваріум, всі вони відтворять попередню природну орієнтацію. Отже, кожна особина пам'ятає, у якому напрямі «дивився» її ротовий отвір. Ще складнішу поведінку актинії виявили в експериментах з навчання. До тих самих щупальців цих тварин протягом 5 днів прикладали неїстівні шматочки паперу. Актинії спочатку відправляли в рот, проковтували, та був викидали. Через 5 днів вони перестали їсти папір. Потім дослідники почали прикладати папірці до інших щупальців. Цього разу тварини припинили поїдання паперу значно швидше, ніж у першому експерименті. Ця навичка зберігалася протягом 6-10 днів. Такі експерименти демонструють принципові відмінності тварин, які мають пам'ять, від істот, які мають ніяких способів зберігати інформацію про світ і себе.

Нервова система після виходу хребетних на сушу

Роль нервової системи стала особливо значною після виходу хребетних на сушу, який поставив колишніх первинних у украй складну ситуацію. Вони чудово пристосувалися до життя у водному середовищі, яке мало схоже на наземні умови проживання. Нові вимоги до нервової системи були продиктовані низьким опором середовища, збільшенням маси тіла, гарним поширенням повітря запахів, звуків і електромагнітних хвиль. Гравітаційне поле пред'явило вкрай жорсткі вимоги до системи соматичних рецепторів та вестибулярного апарату. Якщо у воді впасти неможливо, то поверхні Землі такі неприємності неминучі. На межі середовищ сформувалися специфічні органи руху – кінцівки. Різке підвищення вимог до координації роботи мускулатури тіла призвело до інтенсивного розвитку сенсомоторних відділів спинного, заднього та довгастого мозку. Дихання у повітряному середовищі, зміна водно-сольового балансу та механізмів травлення зумовили розвиток специфічних систем контролю цих функцій з боку мозку та периферичної нервової системи.

Важливі еволюційні події, що призводять до зміни довкілля, вимагали якісних змін у нервовій системі.

Першою подією такого роду стало виникнення хордових, другим – вихід хребетних на сушу, третім – формування асоціативного відділу мозку в архаїчних рептилій.

Виникнення мозку птахів не можна вважати важливим еволюційним подією, тоді як ссавці пішли набагато далі рептилій — асоціативний центр став виконувати функції контролю над роботою сенсорних систем. Здатність до прогнозування подій стала для ссавців інструментом домінування планети.

А-Г- Походження хордових в мулистих мілководдях;
Д-Ж- Вихід на сушу;
З,П- виникнення амфібій та рептилій;
К-Н- Формування птахів у водному середовищі;
П-Т- Поява ссавців у кронах дерев;
І-О- Спеціалізація рептилій.

В результаті зросла загальна маса периферичної нервової системи за рахунок іннервації кінцівок, формування шкірної чутливості та черепно-мозкових нервів, контролю над органами дихання. Крім того, відбулося збільшення розмірів керуючого центру периферичної нервової системи – спинного мозку. Сформувалися спеціальні спинномозкові потовщення та спеціалізовані центри управління рухами кінцівок у задньому та довгастому мозку. У великих динозаврів ці відділи перевищили розмір головного мозку. Важливо й те, що сам головний мозок став більшим. Збільшення його розмірів викликано підвищенням представництва у мозку аналізаторів різних типів. Насамперед це моторні, сенсомоторні, зорові, слухові та нюхові центри. Подальший розвиток набула система зв'язків між різними відділами мозку. Вони стали основою для швидкого порівняння інформації, що надходить від спеціалізованих аналізаторів. Паралельно розвинулися внутрішній рецепторний комплекс та складний ефекторний апарат. Для синхронізації управління рецепторами, складною мускулатурою і внутрішніми органами у процесі еволюції з урахуванням різних відділів мозку з'явилися асоціативні центри.

Енергоспоживання нервової системи

Наскільки нові функції нервової системи окупають витрати на її утримання? Це питання є ключовим у розумінні напряму та основних шляхів еволюції нервової системи тварин.

Власники розвиненої нервової системи зіштовхнулися із несподіваними проблемами. Пам'ять обтяжлива. Її треба підтримувати, марно витрачаючи енергію організму. Адже спогад про якесь явище може стати в нагоді, а може й ніколи не знадобитися. Отже, розкішна можливість щось запам'ятовувати - доля енергетично заможних тварин, тварин із високою швидкістю обміну речовин. Але обійтися без неї не можна - вона потрібна істотам, які активно адаптуються до зовнішнього середовища, що використовують різні органи почуттів, що зберігають і порівнюють свій індивідуальний досвід.

З появою теплокровності вимоги до нервової системи зросли. Будь-яке підвищення швидкості метаболізму призводить до збільшення споживання їжі. Вдосконалення прийомів добування їжі та постійна економія енергії – актуальні умови виживання тварини з високим метаболізмом. Для цього необхідний мозок із розвиненою пам'яттю та механізмами прийняття швидких та адекватних рішень. Активне життя має регулюватися ще активнішим мозком. Мозку необхідно працювати з помітним випередженням ситуації, що складається, від цього залежать виживання і успіх конкретного виду. Проте підвищення метаболізму мозку призводить до неминучого зростання витрат за його зміст. Виникає замкнене коло: теплокровність вимагає посилення обміну речовин, яке може бути досягнуто лише підвищенням метаболізму нервової системи.

Енергетичні витрати великого мозку

За усталеною, але незрозумілою традицією під розмірами нервової системи розуміють масу мозку. Відносну масу обчислюють як відношення маси мозку до маси тіла. "Рекордсменом" за величиною відносного розміру мозку вважається колібрі. Маса її мозку становить 1/12 маси тіла. Для птахів та ссавців це рекордне відношення. Воно вище тільки у новонародженої дитини – 1/7. Відносні маси головних гангліїв бджоли та мурахи можна порівняти з відносними розмірами головного мозку оленя, а одиночної оси - з мозком лева... Отже, незважаючи на загальноприйняті уявлення, відносну масу мозку не можна розглядати як параметр для оцінки інтелекту.

Виходячи з величини відносної маси мозку зазвичай визначають і частку енергетичних витрат, що припадає на «зміст» нервової системи. Однак у цих підрахунках, як правило, залишається неврахованою маса спинного мозку, периферичних гангліїв та нервів. Проте всі ці компоненти нервової системи, так само як і мозок, споживають кисень та поживні речовини, а загальна маса спинного мозку та периферичної нервової системи може суттєво перевищувати масу головного мозку.

Насправді загальний баланс енергетичних витрат за функціонування нервової системи складається з кількох компонентів. Крім мозку постійно в активному стані знаходяться всі периферичні відділи, що підтримують тонус мускулатури, що контролюють дихання, травлення, кровообіг і т. д. Відомо, що відключення однієї з таких систем призведе до загибелі організму. Навантаження ці системи постійна, але нестабільна. Вона змінюється залежно від поведінки. Якщо тварина споживає їжу, то активність травної системи зростає та витрати на утримання її нервового апарату збільшуються. Аналогічно підвищуються витрати на іннервацію та контроль за скелетною мускулатурою, якщо тварина перебуває в активному русі. Однак різниця між цими енерговитратами в активному стані та стані спокою відносно невелика, оскільки тонус мускулатури чи активність кишечника організм змушений постійно підтримувати.

Головний мозок також активний завжди. Пам'ять – це динамічний процес передачі нервового імпульсу з одного нейрона на інший. Підтримка як успадкованої (видоспецифічної), і набутої пам'яті вкрай энергозатратно. Багато органів почуттів працюють, постійно сприймаючи і обробляючи сигнал з зовнішнього середовища, що теж вимагає безперервного витрачання енергії. Проте споживання енергії мозком у різних фізіологічних станах сильно відрізняється. Якщо тварина перебуває у стані відносного спокою, мозок споживає мінімальну кількість енергії. Якщо тварина активно видобуває їжу, намагається уникнути небезпеки чи перебуває у шлюбному періоді, витрати організму зміст мозку значно збільшуються. Сита і сонна левиця витрачає на вміст свого мозку набагато менше енергії, ніж голодна під час полювання.

Енергетичні витрати на утримання мозку різняться у тварин різних систематичних груп. Наприклад, для первинних хребетних характерні відносно невеликий головний, але високорозвинений спинний мозок і периферична нервова система. У ланцетника головний мозок не має чіткої анатомічної межі зі спинним та ідентифікується тільки за топологічним становищем та цитологічними особливостями будови. У круглоротих, хрящових, лопастеперих, променеперих і кісткових риб головний мозок невеликий у порівнянні з розмірами тіла. У цих групах домінує периферична нервова система. Вона, як правило, у кілька десятків, а то й у сотні разів більше головного та спинного мозку разом узятого. Наприклад, у акул-няньок при масі тіла близько 20 кг головний мозок важить лише 7-9 г, спинний - 15-20 г, а вся периферична нервова система, за приблизними оцінками, важить близько 250-300 г, тобто головний мозок становить лише 3% маси всієї нервової системи. Такий маленький мозок навіть у стані високої активності не може суттєво вплинути на зміну енергетичних витрат. Отже, більшу частину енергетичних витрат у нервовій системі риб можна вважати постійною. За рахунок цього вони легко здійснюють мобілізацію організму при зміні форм поведінки. Уникнення небезпеки, пошук видобутку, переслідування конкуруючої особи відбуваються в будь-якій послідовності, припиняються і починаються майже миттєво. Хто утримував акваріумних рибок, багато разів спостерігали подібні ситуації.

Для теплокровних тварин із відносно великим мозком стає критичним розмір тіла. Маленьким «головастикам» без висококалорійного інтенсивного харчування просто не обійтися. Дрібні комахоїдні з'їдають щодня величезну кількість їжі. Бурозубка щодня споживає у кілька разів більше за масу власного тіла. Рясно харчування дрібних кажанів та птахів. У більших ссавців ставлення маса нервової системи/маса тілазбільшується на користь тіла. Разом із зменшенням відносних розмірів нервової системи знижується і частка споживаної нею енергії. У зв'язку з цим велика тварина з великим мозком перебуває у більш сприятливому становищі, ніж невелика.

Енергетичні витрати на утримання мозку стають обмежувачем інтелектуальної активності для дрібних тварин. Припустимо, що американський крот-скалепус вирішив користуватися своїм мозком так само інтенсивно, як примати чи людина. Кріт масою 40 г має головний мозок масою 1,2 г і спинний мозок разом з периферичною нервовою системою масою приблизно 0,9 г. Маючи нервову систему, що становить понад 5% маси тіла, кріт витрачає на її вміст близько 30% усіх енергетичних ресурсів організму. . Якщо він задумається над вирішенням шахового завдання, то витрати його організму на утримання мозку подвоїться, а сам кріт миттєво загине з голоду. Мозку кроту потрібно стільки енергії, що виникнуть нерозв'язні проблеми зі швидкістю отримання кисню та доставки компонентів обміну речовин із шлунково-кишкового тракту. З'являться проблеми з виведенням продуктів метаболізму нервової системи та її охолодженням. Таким чином, дрібним комахоїдним та гризунам не судилося стати шахістами.

Однак навіть за невеликого збільшення розмірів тіла виникає якісно інша ситуація. Сірий щур ( Rattus rattus) має нервову систему масою приблизно 1/60 маси тіла. Цього вже достатньо, щоб досягти помітного зниження відносного метаболізму мозку. І активність, заснована на досвіді тварини, для щурів непорівнянна з такою у кротів і землерийок.

У багатьох невеликих тварин із відносно великим мозком виник механізм захисту організму від перевитрати енергії – торпідність, або впадання на кілька годин у сплячку. Дрібні теплокровні взагалі можуть перебувати у двох основних станах: гіперактивності та сплячки. Проміжний стан малоефективний, оскільки енергетичні витрати не компенсуються їжею, що надходить.

У фізіології великих ссавців торпідність неможлива, але все ж таки великі теплокровні теж різними способами захищають себе від підвищених енерговитрат. Усім відома тривала зимова псевдоспячка ведмедів, яка дозволяє не витрачати енергію під час несприятливого для видобутку їжі періоду. Щодо економії енергії ще більш показовою є поведінка котячих. Леви, гепарди, тигри та пантери, як і домашні кішки, основний час проводять у напівдрімоті. Підраховано, що котячі близько 80% часу неактивні, а 20% витрачають на пошук видобутку, розмноження та з'ясування внутрішньовидових відносин. Але у них навіть сплячка не означає майже повної зупинки життєвих процесів, як у невеликих ссавців, амфібій та рептилій.

Харчування та розвиток мозку

З яких джерел бере енергію мозок? Якщо у будь-якого ссавця споживання кисню мозком стає менше 12,6 л/(кг·год), настає смерть. При зменшенні кількості кисню мозок може зберігати активність лише 10-15 секунд. Через 30-120 секунд згасає рефлекторна активність, а через 5-6 хвилин починається загибель нейронів. Власних кисневих ресурсів у нервової тканини практично немає. Проте зовсім неправильно пов'язувати інтенсивність метаболізму мозку із загальним споживанням кисню. Енергетичні витрати на вміст мозку складаються ще й із споживання поживних речовин, а також із підтримки водно-сольового балансу. Мозок отримує кисень, воду з розчинами електролітів та поживні речовини за законами, які не мають жодного відношення до інтенсивності метаболізму інших органів. Наприклад, у землерийки споживання кисню становить 7,4 л/год, а слона - 0,07 л/год на 1 кг маси тіла. Проте величини споживання всіх «витратних» компонентів не можуть бути нижчими за певний рівень, який забезпечує функціональну активність мозку.

Стабільне постачання мозку киснем досягається у різних систематичних групах з допомогою відмінностей у швидкості кровотоку. Швидкість кровотоку залежить від частоти серцевих скорочень, інтенсивності дихання та споживання їжі. Чим менша щільність капілярної мережі в тканині, тим вищою має бути швидкість кровотоку для забезпечення необхідного припливу в мозок кисню та поживних речовин.

Відомості про щільність розташування капілярів у мозку тварин досить уривчасті. Однак існує загальна тенденція, що показує еволюційний розвиток капілярної мережі мозку. У ставкової жаби довжина капілярів в 1 мм 3 тканини мозку становить близько 160 мм, у цільноголової хрящової риби - 500, у акули - 100, у амбістоми - 90, у черепахи - 350, у гаттерії - 100, у землерийки - - 700, у щура - 900, у кролика - 600, у кішки та собаки - 900, а у приматів - 1200-1400 мм. Треба врахувати, що з скороченні довжини капілярів площа їхнього контакту з нервової тканиною зменшується в геометричній прогресії. Тому для збереження мінімального рівня постачання мозку киснем у землерийки серце повинне скорочуватися в кілька разів частіше, ніж у приматів: у людини ця величина становить 60-90, а у землерийки – 130-450 ударів за хвилину. Крім того, маса серця людини становить близько 4%, а землерийки – 14% маси всього тіла.

Отже, нервова система ссавців у процесі еволюції стала вкрай дорогим органом. Витрати зміст мозку ссавців зіставні з витратами зміст мозку людини, куди у неактивному стані припадає приблизно 8-10% енергетичних витрат всього організму. Мозок людини становить 1/50 маси тіла, а споживає 1/10 усієї енергії - у 5 разів більше, ніж будь-який інший орган. Додамо витрати на вміст спинного мозку та периферичної системи та отримаємо: близько 15% енергії всього організму в стані спокою витрачається на підтримку активності нервової системи. За найскромнішими оцінками, енергетичні витрати лише головного мозку в активному стані зростають більш ніж у 2 рази. Враховуючи загальне підвищення активності периферичної нервової системи та спинного мозку, можна впевнено сказати, що близько 25-30% усіх витрат організму людини припадає на утримання нервової системи.

Чим менше часу мозок працює в інтенсивному режимі, тим дешевше обходиться його зміст. Мінімізація часу інтенсивного режиму роботи нервової системи переважно досягається великим набором вроджених, інстинктивних програм поведінки, які у мозку як набір інструкцій. З метою економії енергії мозок майже використовується прийняття рішень, заснованих на особистому досвіді тварини. Парадокс полягає в тому, що в результаті еволюції був створений інструмент для реалізації найскладніших механізмів поведінки, але енергоємність такої супердосконалої нервової системи виявилася дуже високою, тому всі ссавці інстинктивно намагаються використовувати мозок якомога рідше.

Доктор Спі Ю *

Головний мозок людини, будова головного мозку, унікальні факти та відкриття.

Теорія еволюції стверджує, що життя виникло з матерії внаслідок чистої випадковості. Відповідно до цієї теорії життя почалося з одноклітинних організмів через мутації, природний відбір і постійну пристосованість організмів до навколишніх умов. Цей процес відбувався протягом мільярдів років, після чого матерія нарешті еволюціонувала у різноманітні форми життя, які існують у сучасному світі.

Еволюція настільки міцно засіла у наших умах, що ми рідко піддаємо її сумніву. Інакше кажучи, якщо ви сумніваєтеся в еволюції – готуйтеся до нападу! У випуску журналу Wall Street за 16 серпня 1999 р. йдеться: "Один китайський палеонтолог подорожує світом з лекціями про те, що нещодавно виявлені в його країні скам'янілості свідчать проти дарвіністської теорії еволюції. Причина полягає в тому, що основні групи тварин з'являються раптово в гірських породах. Протягом відносно короткого часу, а не поступово еволюціонують від одного спільного предка, як стверджує теорія Дарвіна.Коли американські вчені засмучуються через ці дані, він говорить з усмішкою: "У Китаї ми можемо критикувати Дарвіна, але не уряд. А в Америці все навпаки: ви можете критикувати уряд, але не Дарвіна".

Збудливий нейрон із мікроскопічним відростком. Усередині кожного ядра нейрона знаходиться нитка молекули ДНК, розмір якої в розмотаному вигляді становить приблизно один метр у довжину. Вона знаходиться всередині клітини розміром 1/30 000 шпилькової головки!

Маючи сучасні досягнення в галузі неврології, нейрохірурги мають чудову можливість дослідити найбільш складну структуру у всьому всесвіті, яка важить всього 3 фунтів. Основний елемент складається з нейронів та гліальних клітин. У мозку людини розташовано щонайменше від 10 до 30 мільярдів нейронів і в десять разів більше гліальних клітин. Кожен нейрон має від 10000 до 50000 сполук з іншими нейронами. За допомогою електронного мікроскопа можна відрізнити збуджуючий нейрон від гальмівного нейрона. Він відрізняється присутністю мікроскопічних відростків, що від нього відходять.

Головний мозок людиниє настільки ніжною і тендітною структурою, що його природний шолом, череп є вбудованим пристроєм, який його захищає. Череп має надзвичайно складну геометричну будову. Він складається з восьми листкових кісток нерівномірної товщини, які з'єднані нерухомо швами. Основа черепа представлена ​​товстою пластиною нерівномірної щільності з отворами для черепних нервів, кровоносних судин та спинного мозку. Усі нейрохірурги повинні бути дуже добре знайомі з анатомічною будовою основи черепа головного мозку. Тут створюються крихітні канальці, якими можна досягти найглибше розташованих структур мозку, не пошкодивши у своїй сам мозок людини. Усередині оточений герметичною спинномозковою рідиною (СМР). Ця рідина забезпечує живлення мозку людини та виконує функцію активної підвісної системи для головного мозку. Якщо з яких-небудь причин у вас не вистачає СМР, у вас болітиме голова через нестачу пом'якшуючого ефекту.

Головний мозокє структурою, де також можна спостерігати дію правила не складності, що знижується. Якщо всі компоненти не працюють разом в унісон, система просто не функціонуватиме. Це те саме, як якщо у вашому автомобілі відсутні підвіски або ходова частина або панель кузова. Жодна кількість мутацій або природний відбір не створять у вашому автомобілі повітряні подушки, протиковзні пристрої або інші активні засоби безпеки.

Ми сприймаємо зовнішній світ через органи чуття. Відомо п'ять органів чуття? Це - нюх, смак, слух, дотик і зір.

    Головний мозок та нюх

Наш здатний розрізняти більше 10 000 різних запахів за допомогою крихітних нюхових нервів, які розташовані на верхній поверхні усередині нашого носа. Біологія системи нюху дуже добре описана у статті під назвою «Молекулярна логіка нюху», написана Річардом Акселом, надрукована у випуску журналу Scientific American за жовтень 1995 рік. Система нюху тісно пов'язана з лімбічною системою, яка контролює наші емоції та пам'ять. Як зауважив один видатний фахівець у галузі акушерства, який також захоплюється виноробством: "Сильний аромат розбурхує душу і живить розум".

    Головний мозок та слух

Людське вухо з його 24 000 "волосковими клітинами", які перетворюють вібрації на електричні імпульси, має здатність чути звуки надзвичайно низького рівня акустичної енергії. За сприятливих зовнішніх умов нормальна людина може практично приймати звукові хвилі силою 10 -16 ват.

Внутрішня частина вуха має дуже витончену анатомічну будову. Слуховий нерв, як видно з фотографії магнітно-резонансного зображення (МРІ) нижче, входить у внутрішній слуховий канал, в якому розташовані 3 інших нерви, 2 вестибулярні нерви та 1 лицьовий нерв. Всі ці нерви щільно розташовані один біля одного і, незважаючи на це, між ними ніколи не відбувається витікання струму чи перехресної деформації!

    Зір та головний мозок

Людське око та головний мозок

Коли ми розмірковуємо про людське око, дивуємося ще більше. Він просто зачаровує нас! Крім того, що він має автоматичне фокусування, автоматичну витримку, чудову реакцію в умовах слабкого освітлення, чудове сприйняття глибини, яким навіть близько не має жоден фотоапарат, око здатне вловлювати і визначати: 1.швидкість дії або його швидкість; 2.напрямок дії; 3. розташування об'єкта (або предмета); 4.структуру об'єкта; 5. призначення об'єкта і 6. колір об'єкта.

Зоровий провідний шлях унікальний у людській анатомії з його перехресними сполуками. Останнім часом дуже багато досліджень присвячено вивченню зорової кори. Функціональне МРІ забезпечує найкращий спосіб дослідження реакцій головного мозку, які викликані зором у неанестезованого випробуваного. Первинна зорова кора, V1 "загоряється", коли випробуваний бачить об'єкт.

Найбільш дивовижне відкриття полягає в наступному: якщо випробуваного просять побудувати розумовий образ без будь-якого зовнішнього зорового подразника, то "загоряється" інша область зорової кори головного мозку - V5. Якщо цей певний розумовий образ має якісь особливі якості, то запускається відповідна реакція тіла Чи можуть еволюціоністи пояснити такий чудовий процес?!

Функціональне МРІ також використовується для того, щоб позначати область мови та область, яка відповідає за пам'ять. Це дуже важливо при хірургічних операціях, які проводяться на пацієнтах з епілепсією. Нас постійно дивують великі області різних частин головного мозку, які залучені до функцій мови та пам'яті. Гіпокамп та мезіальні скроневі структури є високоорганізованими структурами, які виконують свої відповідні функції короткої та тривалої пам'яті. Виконуючи ретельно розроблені та складні тести, такі як Wada тест (названий на честь невролога Доктора Джун Вада), та останнім часом загальноприйняту топографію мозкуза допомогою функціонального МРІ, нейрохірург може проводити резекцію (тобто видалення) епілептогенної області головного мозку, зберігаючи та оберігаючи в той же час функції мови або пам'яті.

Області головного мозку, що "загоряються" під час роботи пам'яті.

    Пейсмекерний (ритмоводій) головного мозку

Коли ми ходимо, граємо в теніс, гольф або виконуємо складну мікрохірургічну операцію, ми ніколи не замислюємося над тим, чому наші рухи такі гладкі та добре скоординовані. У той час як у людей, які страждають на захворювання Паркінсона (ЗП) ці рухи навпаки не плавні і зовсім не координовані. Їхні рухи нагадують автомобіль, в який вбудована гіперактивна та безладна гальмівна система. Чому це відбувається? Вся проблема полягає в тому, що уражені їхні підкіркові вузли. Нещодавно проведене дослідження (Nature 400:677-682) вказує на те, що в нашому організмі є крихітна структура, яка називається Гіпоталамічне ядро ​​(ГТЯ), яке знаходиться в черепній коробці головного мозку, воно є ритмоводителем нашого тіла. Множинні петлі зворотного зв'язку та з'єднання між ГТЯ та іншими ядрами всередині всіх підкіркових вузлів відповідають за виняткову плавність рухів нашого тіла.

Гіпоталамічне ядро ​​в головному мозку

Захворювання Паркінсона (ЗП) є прогресивним захворюванням, на яке хворіють мільйони людей у ​​всьому світі. 10% пацієнтів, зрештою, не піддаються медичному лікуванню. Оперативне втручання при ЗП є надією багатьом таких пацієнтів. За допомогою стимулювання ГТЯ через імплантований електрод можна буде зняти більшість симптомів цього захворювання. Ця процедура, яка називається "глибока стимуляція головного мозку", набуває останнім часом широкого визнання. Проте якщо довжина електрода хоча б на один міліметр не вірна, пацієнт може бачити спалахи світла або в нього може розвинутися гостра депресія! У цьому полягає неймовірна складність підкіркових вузлів мозку. Головний нейрохірург одного медичного закладу якось сказав: "Якщо ви хочете завалити когось по нейроанатомії, запитайте його, як пов'язані між собою таламічне ядро, бліда куля та плутамен".

Можна й надалі продовжувати говорити про всі таємні скарби нашого. Тепер уже встановлені галузі, які відповідають за наші емоції, духовні переживання, пізнавальну здатність та постановку кількох завдань. Нещодавно проведене дослідження навіть підтвердило реальність клінічної смерті (КС), припускаючи можливість життя після смерті і душі (це нове дослідження планується до публікації в авторитетному медичному журналі Resuscitation у 2001 році).

Насправді, чим більше ви заглиблюєтеся в неврологічне дослідження, тим більше дивовижних відкриттів чекають на нас. Тільки завдяки нашим сучасним комп'ютерним технологіям ми маємо можливість подивитися на дива нашого вбудованого центрального блоку обробки даних, тобто на . Можна просто захоплюватися порядком, винахідливістю і складністю, але в той же час простотою найвищого порядку. Свідоцтво дизайну оточує нас усюди.

У медицині більшість нашої практики ґрунтується на ймовірності. У статистичному аналізі ми використовуємо p значення, довірчий інтервал і нульову гіпотезу. Яка ймовірність того, що життя утворилося з атомів у молекули, і з амінокислот у білки (не варто забувати про те, що всі білки, які беруть участь у освіті життя, є лівосторонніми за своїм розташуванням). Який шанс того, що з ДНК утворилася інформаційна РНК, а з окремої клітини утворилося статеве розмноження, а після цього і весь людський організм з усіма його чудесами, такими як і його почуття, серце та кровообіг, утворення тромбу, імунна система, ранозагоювальні та лікувальні механізми? А тепер подумайте про те, що всі ці системи та механізми мали б працювати всупереч другому закону термодинаміки, правилу незнижуваної складності, і всупереч тому факту, що більшість мутацій є шкідливими.

Еволюціоністи стверджують: за мільярди років час здатний творити чудеса, навіть якщо ймовірність цього нескінченно мала. Головний мозоклюдину надто складну, щоб її можна було повністю осягнути. Посадіть мавпу перед піаніно. Дайте їй багато часу (хоч вічність). Яка ймовірність того, що наш предок візьме правильні акорди і зіграє музичний твір Бетховена “До Елізи”? "Називаючи себе мудрими, збожеволіли" (Послання до Римлян 1:22).

"Славлю Тебе, бо я чудово влаштований. Дивні діла Твої, і душа моя цілком усвідомлює це" (Псалом 138:14).

* Доктор Спі Ю є нейрохірургом та викладачем у Коледжі хірургів у Гонконгу.

Життя зародилося на Землі близько 3,5 млрд. років тому. Приблизно 650 млн років тому з'явилися перші багатоклітинні організми (коли ви підхопите застуду, згадайте, що мікроби майже на 3 млрд років старші за вас!). На час появи перших медуз – близько 600 млн років тому – живі істоти вже були настільки складні, що їхня сенсорна та рухова системи мали передавати інформацію одна одній. Так виникла нервова тканина. У міру того, як живі організми еволюціонували, еволюціонувала і їхня нервова система. І поступово ускладнилася настільки, що їй потрібен «генеральний штаб» – мозок.

Еволюція створює нове з урахуванням вже досягнутого раніше. Еволюційний прогрес можна простежити по нашому власному мозку, за тими його частинами, які Поль Мак-Лін (1990) називав «рівень рептилії», «рівень древніх ссавців» та «рівень молодих ссавців» (див. рис. 2; всі малюнки виконані схематично , без деталей і мають виключно ілюстративний характер).

Тканини кори щодо молоді, складні, повільні, займаються осмисленням інформації та пов'язані з виробленням ідей, але не мотивують до чогось певного. Розташовані вони вище за давні мозкові структури – підкірковихабо стовбурових- Простіших, конкретних, швидких, мотиваційно сильних. (Підкіркова область розташована в центрі мозку під корою і на вершині стовбура, що приблизно відповідає «мозку рептилії» – див. рис. 2.) Можна сказати, що у нас в голові сидить одночасно мозок ящірки, білки та мавпи, який у повсякденному житті формує наші реакції «знизу нагору».

Рис. 2.Еволюція мозку

Проте сучасна кора дуже впливає інший мозок. У процесі еволюції вона набула здатності розвивати постійно вдосконалювані функції відтворення та виховання потомства, встановлення зв'язків, спілкування, співробітництва, любові ( Dunbar and Shultz, 2007).

Мозок розділений на два «півкулі», з'єднані мозолистим тілом. У процесі еволюції ліва півкуля спеціалізувалося на обробці послідовностей та мовної інформації (у більшості людей), на аналізі, а праве – на синтезі інформації як цілої та візульно-просторовій обробці. Звичайно, обидві півкулі працюють у тісному контакті. Більшість нейронних структур дублюються, тобто має відділи і в тому, і в іншій півкулі. Проте про мозкові структури зазвичай говорять в однині (наприклад, гіпокамп).

Три стратегії виживання

За тисячі мільйонів років еволюції наші предки виробили три фундаментальні стратегії виживання:

Відокремленість: створення кордону між собою та зовнішнім світом, а також між одним психічним станом та іншим. Підтримка стабільності: підтримка фізичної та розумової систем у здоровій рівновазі.


Використання сприятливих можливостей та уникнення небезпек: добування того, що сприяє появі та виживанню потомства, та опір тому, що цьому не сприяє.

Для виживання ці стратегії виявились надзвичайно ефективними. Але Мати Природу не цікавить, які вони породжують відчуття. Щоб стимулювати тварин (включаючи нас з вами) до дотримання цих стратегій та передачі своїх генів у спадок, нервова система в процесі еволюції змушена була створити біль і прикрість, які ми відчуваємо в деяких обставинах: коли руйнуються кордони, порушується стабільність, можливості розчаровують чи загрожують небезпеки. На жаль, ці обставини виникають постійно, оскільки:

Все взаємопов'язано; все змінюється;

Можливості часто залишаються нереалізованими або втрачають привабливість, багатьох небезпек виявляється неможливим уникнути (наприклад, старіння та смерті).

То чому все це змушує нас страждати? Не настільки відокремлені

Темні часткимозку розташовані у верхній задній частині голови ("частка" - це округла опуклість кори). У більшості людей ліва тім'яна частка відповідальна за відокремлення даного індивіда, відрізняє його від решти світу, відмежовує від нього, а права «схильна» визначати, в чому він подібний до свого оточення. В результаті відокремлення автоматично з'являється своєрідна базова посилка, щось на зразок: Я – щось окреме та незалежне. У деяких відносинах це так, але в інших відносинах це не так.

Не настільки відокремлені

Життя організму підтримується за рахунок метаболізмутобто обміну речовин і енергією з навколишнім середовищем. В результаті багато атомів, що утворюють наше тіло, замінюються новими протягом року. Енергія, яку ми витрачаємо, щоб випити ковток води, – це енергія сонячних променів, акумульована в їжі (рослинній та тваринній), яку ми їмо. Іншими словами, чашку з водою до наших губ піднімає сонце. Так що стіна між нашою персоною та зовнішнім світом більше схожа на штакетник. А межа між зовнішнім світом і нашим внутрішнім подібна до умовної лінії вздовж бордюру тротуару.

Ми засвоюємо мову та культуру. Вони входять у нас і починають формувати нашу психіку з самого нашого народження ( Han and Northoff, 2008). Співчуття і любов природно пов'язують нас з іншими людьми, так що наша психіка входить в резонанс з їх психікою ( Siegel, 2007). Цей процес взаємний, бо ми своєю чергою впливаємо на оточуючих людей.

Загалом у ментальних (психічних) процесах практично немає жодних розмежувань. Все переходить одне до іншого. Відчуття перетворюються на думки, почуття, бажання, дії та нові відчуття. Цей потік психічної діяльності супроводжується нейронними ансамблями, що миттєво створюються і постійно змінюються, причому ці ансамблі часто переходять один в інший менше ніж за секунду ( Dehaene, Sergent, and Changeux, 2003; Thompson and Varela, 2001).

Не такі незалежні

Я знаходжуся тут, тому що сербський націоналіст убив ерцгерцога Фердинанда і спровокував Першу світову війну, що призвело до малоймовірної зустрічі моїх батьків на армійському святі в 1944 році. До коженз нас знаходиться зараз там, де знаходиться, внаслідок збігу тисячі обставин. Як далеко у минуле ми можемо їх простежити? Мій син, який народився з обмотаною навколо шиї пуповиною, перебуває тут завдяки медичним технологіям, що розроблялися сотні років.

Можна піти і набагатодалі. Більшість складових вашого тіла атомів, включаючи атоми кисню у ваших легень і атоми заліза у вашій крові, утворилися всередині зірок. У ранньому Всесвіті існував практично лише водень. Зірки – це гігантські ядерні реактори, де атоми водню з'єднуються, утворюючи важчі елементи і виділяючи у своїй колосальну енергію. Зірки, що вибухнули як наднові, викинули вміст своїх надр у простір.

На той час, коли почала формуватися наша Сонячна система, приблизно через 9 млрд років після народження Всесвіту, важких елементів уже було достатньо для того, щоб скласти і нашу планету, і руки, які тримають цю книгу, і мозок, здатний сприйняти те, що у ній написано. Так що ви тут тому, що вибухнуло дуже багато зірок. Ваше тіло зроблено із зоряного пилу.

У вашого мозку, у вашої психіки теж довгий родовід. Подумайте про події та людей, під впливом яких формувалися ваші погляди, особистість, емоції. Уявіть собі, що одразу після народження вас підмінили б і вас виростили б, скажімо, бідні господарі убогої крамниці в Кенії або якийсь заможний нафтовидобувач із Техасу. Наскільки іншим ви були б зараз?

Страждання через відчуженість

Оскільки всі ми тісно пов'язані з навколишнім світом та взаємозалежні, наші спроби відокремити себе від світу, перестати від нього залежати зазвичай виявляються невдалими, що призводить до хворобливих відчуттів занепокоєння та тривоги. Навіть якщо такі спроби тимчасово вдаються, це все одно призводить до страждань. Вважати, що світ – це зовсім не я, потенційно небезпечно. Така позиція веде до страхів та боротьби з ними. Як тільки ви кажете собі: «Я перебуваю в цьомутілі, і воно відокремлює мене від світу», недосконалості вашої плоті стають вашими недосконалостями. Якщо ви думаєте, що набрали зайву вагу або виглядаєте якось не так, ви страждаєте. І оскільки ваше тіло (як і будь-яке інше) схильне до хвороб, старіння, смерті – ви страждаєте.

Непостійність

Наше тіло, мозок, психіка включають безліч систем, які мають бути у здоровому рівновазі. Проблема, однак, у тому, що умови, що змінюються, безперервно обурюють ці системи, що призводить до відчуття небезпеки, болю, прикрості, тобто до страждання.

Ми – системи, що динамічно змінюються

Розглянемо окремий нейрон. Такий, який виробляє нейротрансмітер серотонін (див. рис. 3 та 4). Цей малесенький нейрон, будучи частиною нервової системи, одночасно і сам є складною системою з великою кількістю необхідних для його функціонування підсистем.

Коли нейрон випромінює імпульс, щупики на кінцях його аксона вкидають у синапси (через синапси нейрон зв'язується з іншими нейронами) порцію молекул. У кожному щупику є близько 200 маленьких бульбашок (так звані везикули), наповнених нейромедіатором серотоніном ( Robinson, 2007). Щоразу, коли нейрон випромінює імпульс, 5–10 везикул відкриваються. Оскільки типовий нейрон породжує імпульси близько 10 разів на секунду, везикули кожного щупика спустошуються кожні кілька секунд.

Тоді дрібні молекулярні машини повинні або зробити новий серотонін, або використовувати незадіяний серотонін - вільно плаває навколо нейрона. Потім треба наповнити везикули серотоніном і відправити його туди, де відбувається дія, - на кінчик кожного щупика. Всі ці численні процеси мають бути збалансовані, і багато може піти не так. А система, що забезпечує кругообіг серотоніну, – лише одна з тисяч підсистем вашого організму.

ТИПОВИЙ НЕЙРОННейрони, нервові клітини – основні цеглини нервової системи. Їхня головна функція – підтримувати зв'язок один з одним через малесенькі контакти – синапси. Існує багато типів нейронів, але вони мають подібну структуру.

На тілі клітини є відростки – звані дендрити. Вони приймають нейротрансмітери (нейромедіатори) від сусідніх нейронів. (Деякі нейрони спілкуються один з одним безпосередньо за допомогою електричних імпульсів.)

Говорячи спрощено, справа така. Сума сигналів мілісекунду, що приходять до нейрона, за мілісекундою визначає, збудиться він чи ні.

Коли нейрон збуджується і випромінює імпульс, електромагнітна хвиля біжить вздовж аксона (передаючий відросток нейрона) до нейрону, якому цей імпульс адресований. У синапс приймаючого нейрона вкидаються нейромедіатори, пригнічуючи або, навпаки, активізуючи його.

Нервові сигнали прискорюються завдяки мієліну - жирній субстанції, з якої складається оболонка нейрона.

Рис. 3. Нейрон (спрощена схема)

Сіра речовина мозку утворена переважно тілами нервових клітин (нейронів). Є ще й біла речовина. Воно складається з нейронних аксонів та гліальних клітин; ці клітини відповідають за метаболізм у мозку, наприклад, за окутування аксонів мієліном і відтворення нейротрансмітерів. Клітинні тіла нейронів – це 100 мільярдів вимикачів-вимикачів, пов'язаних аксонними проводами у складну мережу в голові.

Рис. 4. Синапс (у рамці показано збільшене зображення)

Підтримувати рівновагу непросто

Щоб ми були здорові, всі системи нашого тіла і мозку повинні підтримувати рівновагу між двома потребами, що суперечать одна одній. З одного боку, вони повинні бути відкриті для обміну з довкіллям ( Thompson, 2007), бо закритою може бути лише мертва система. З іншого боку, кожна система повинна зберігати значну стабільність і правильну орієнтованість і залишатися в розумних межах не надто холодною і не дуже гарячою. Наприклад, гальмування, що йде від префронтальної (лобової) кори, і збудження від лімбічної системи повинні врівноважувати один одного. При надлишку гальмування ми нічого не зможемо робити, а при надмірному збудженні ми перевантажимося.

Сигнали тривоги

Щоб підтримувати всі ваші системи в рівновазі, сенсори постійно стежать за їх станом (як термометр у термостаті) і, якщо потрібно відновити рівновагу (увімкнути або вимкнути пічку), надсилають регуляторам відповідний сигнал. Більшість таких сигналів до нашої свідомості не доходить. Але деякі запити коригуючих дій настільки важливі, що спливають у свідомість, наприклад, якщо ми надто вже замерзли або нам так жарко, що здається, ось-ось зваримося.

Ці сигнали, що дійшли до свідомості, неприємні частково тому, що вимога відновити рівновагу, перш ніж все покотиться дуже швидко і далеко вниз по схилу пагорба, має відтінок загрози. Сигнал може бути слабким – просто відчуття дискомфорту, або сильним – лякаючим, навіть жахливим. Але, як би там не було, він мобілізує мозок, змушує вжити заходів, необхідних відновлення рівноваги.

Мобілізація зазвичай виявляється у бажанні – від спокійного «хотілося б» до відчайдушної потреби – спраги. Цікаво, що слово «бажання» на впали, мовою древнього буддизму, споріднене з словом «спрага». Це слово, «спрага», відображає силу впливу на організм сигналів тривоги навіть тоді, коли не йдеться про життя чи якусь крайність, наприклад можливості, що вас відкинуть. Сигнали тривоги дієві саме тому, що неприємні і змушують страждати – іноді дуже, іноді не дуже. Але ми хочемо, щоб вони припинилися.

Все тече, все безперервно змінюється

Іноді сигнали тривоги припиняються на якийсь час – на той період, доки система перебуває в рівновазі. Але світ змінюється, обурюючи баланс нашого організму, психіки, взаємовідносин. І регулятори життєво важливих систем безперервно працюють, намагаючись привести у статичну рівновагу всіх рівнях процеси, які нерівноважні за своєю суттю: від нижчого – молекулярного рівня, до вищого – міжлюдських відносин.

Уявіть собі, наскільки нестабільним є фізичний світ, що складається з рухомих квантових частинок. Або взяти хоча б саме наше Сонце, яке колись стане червоним гігантом і поглине Землю. Або уявіть швидкість змін у нашій нервовій системі. Скажімо, у деяких областях префронтальної кори, що підтримують свідомість, щось змінюється 5–8 разів на секунду ( Cunninghem and Zelazo , 2007).

Така нервова нестабільність є основою всіх станів мозку. Наприклад, будь-яка думка передбачає миттєве виникнення в нервових шляхах відповідно до організованого ансамблю синапсів, який тут же зникає в плідному хаосі, щоб відкрити дорогу новим думкам ( Atmanspracher and Graben, 2007). Прослідкуйте за простим вдихом, і ви помітите, як спричинені ним відчуття змінюються, розсіюються і незабаром зникають.

змінюється всі. Такий універсальний закон зовнішнього та внутрішнього світу. Тому, поки людина жива, рівновага в ній безперервно порушується. Але мозок, щоб допомогти організму вижити, завжди прагне зупинити потік, утримати на місці динамічні системи, виділити в цьому нестабільному світі стабільні структури, будувати в мінливих умовах незмінні плани. І в результаті він постійно ловить щойно минулий момент, намагається зрозуміти його і взяти під контроль.

Ми наче живемо біля водоспаду. Кожну мить обрушується на нас (ми сприймаємо його завжди і тільки як зараз) і відразу зникає. Але мозок завжди схоплює те, що щойно минуло повз.

Не так приємно чи навіть болісно

Щоб передати у спадок свої гени, нашим тваринам предкам доводилося багато разів на день вирішувати, підійти до того чи іншого об'єкта або тікати від нього. Сучасна людина робить те саме не лише щодо фізичних об'єктів, а й щодо моральних рішень. Так, ми прагнемо самоповаги і уникаємо ганьби. Але в основі прагнень і небажань людини, незважаючи на всю їхню витонченість, лежать ті ж нервові механізми, завдяки яким мавпа вистачає банан, а ящірка ховається під камінь.

Чуттєвий тон події

Як мозок вирішує, підходити до чогось чи ні? Уявіть собі, що ви йдете лісом. Стежка різко повертає, і ви бачите перед собою якийсь вигнутий предмет. Подальші події можна спрощено описати так. Відбите вигнутим предметом світло протягом декількох перших часток секунди надходить у потиличнукору (вона обробляє зорову інформацію) перетворення на осмислений образ (див. рис. 5). З потиличної кори образ надсилається у двох напрямках. У гіпокамп – для швидкої оцінки ступеня небезпеки чи корисності об'єкта, а також у лобову кору та інші вищі відділи мозку – для більш тривалого та детального аналізу інформації.

Про всяк випадок гіпокамп швидко порівнює отриманий образ з тим, що зберігається в його маленькому списку об'єктів «відскочи, потім думай», швидко знаходить об'єкти, що звиваються на піску, і посилає мигдалеподібного тіла(його ще називають просто мигдалина) терміновий імпульс: «Обережно». Мигдалеподібне тіло працює як сполох. Воно відразу посилає загальне попередження по всьому мозку і особливий швидкий сигнал «біжи або бійся» вашої нервової та гормональної систем ( Rasia ‑ Filho, Londero, і Achaval, 2000). Докладніше ми поговоримо про каскад реакцій «біжи або бійся» у наступному розділі. Тут же відзначимо тільки, що через секунду або дві після того, як ви помітили дивний предмет, ви злякано відскакуєте від нього.

Тим часом могутня, але відносно повільна кора лобових часток витягує інформацію з довгострокової пам'яті, щоб визначити, чи є цей сумнівний об'єкт змією або кривою ціпком. Ще через кілька секунд вона встановлює, що об'єкт нерухомий і що кілька людей пройшли перед вами, не звернувши на нього уваги, і робить висновок, що це просто палиця.

Рис. 5.Ви бачите можливу небезпеку чи шанс отримати задоволення

Все, що ви зазнали за цей час, було приємним, неприємним або байдужим. Спочатку ви, йдучи стежкою, милувалися приємним виглядом або залишалися до нього байдужі. Потім, коли ви побачили те, що могло виявитися змією, ви відчули неприємний переляк, а потім, коли зрозуміли, що це палиця, прийшло полегшення. Все, що ви пережили, приємне, неприємне чи байдуже, в буддизмі зветься чуттєвий тон(або, мовою західної психології, гедоністичний тон). Чуттєвий тон генерується в основному мигдалеподібним тілом ( LeDoux, 1995) і звідти поширюється дуже широко. Це простий, але дієвий спосіб повідомити мозку як ціле, що треба робити: підійти до приємного пряника або втекти від неприємного батога або ще щось.