Семь с половиной уроков о мозге. Почему мозг устроен не так, как мы думали

По сложности мозг человека, судя по всему, превосходит мозг многих живых существ на Земле, однако кроме нас есть и другие виды животных, мозг которых можно назвать достаточно сложным. Рациональное поведение свойственно видам с различным строением мозга. Например, осьминоги, у которых огромное количество нейронов расположено по всему телу, умеют разгадывать загадки и способны разобрать на части собственный аквариум. Высокоразвитый мозг иногда встречается и у птиц. Даже не обладая сетью нейронов, организованной в форме коры больших полушарий, представители некоторых видов пернатых способны совершать действия с применением простых инструментов и использовать подобие языка для общения друг с другом. Так что наш, человеческий мозг не является пиком эволюции — он просто хорошо адаптирован к той среде, в которой мы обитаем.

Сложность мозга можно считать важным компонентом, определяющим нашу человеческую натуру, но одной сложности недостаточно для того, чтобы в мозгу начал развиваться разум. Наши предки, жившие в палеолите, сумели понять, что из поднятого с земли камня можно сделать орудие труда, но такой результат работы мозга обеспечен не только его сложным строением. Нам необходимо нечто большее, чем высокоразвитая сеть нейронов, чтобы, глядя на такие физически разные материалы, как бумага, металл и пластик, осознать, что кусок любого из них способен выполнять одну и ту же функцию, например выступать в роли средства для оплаты товаров. Сложноустроенный мозг помогает подняться по лестнице, находящейся там, где вы еще ни разу не были, но его недостаточно, если нужно понять, что чувствует человек, старающийся преодолевать ступень за ступенью социальной лестницы, ведущей к власти и успеху. Да и чтобы понять суть работы человеческого мозга и заодно придумать с этой целью несколько метафор, таких как «трехслойный мозг», «система 1», «система 2» и «ментальные органы», одной только сложной структуры мало. Здесь нужны и воображение, и крупные размеры мозга, и еще ряд других особенностей, о которых мы подробнее поговорим в следующих уроках.

Что касается «сети нейронов», то это не метафора, а самое точное научно обоснованное описание деятельности нашего мозга на данный момент. Оно позволяет понять, как физическая структура способна мгновенно перестраивать себя, чтобы эффективно обрабатывать огромные объемы информации. К тому же, если, используя понятие нейронной сети, рассматривать строение разных типов мозга, проще увидеть сходства и различия между ними. А еще мы имеем возможность понять, как в мозгу происходит процесс компенсации повреждений.

До сих пор я, объясняя работу сети нервных клеток, использовала несколько метафор, например слово «проводка». Но следует помнить, что нейроны не связаны друг с другом неразрывно[42] — между ними есть пространство, синапсы, а обмен импульсами происходит с помощью определенных химических веществ. Не стоит также полагать, что отдельно взятый нейрон устроен точь-в-точь как дерево со стволом и ветвями, а мозг в целом — как совокупность помещенных в него маленьких аэропортов.

Метафоры хороши, чтобы разобраться в сложной теме с помощью простых, привычных понятий. Но эта простота может стать существенным недостатком, если принять метафору за реальность. В биологии о генах часто говорят как о чертежах или детальных инструкциях, но если воспринимать это буквально, то может показаться, будто определенные гены всегда выполняют одни и те же базовые функции, например отвечают за конкретную отличительную черту или часть тела человека (на самом деле это не так). От физиков нередко можно услышать, что свет распространяется в виде волн[43], и кто-то может считать, что все окружающее нас пространство — это некая субстанция, по которой и перемещаются эти самые волны (и это тоже в реальности не так). С метафорами надо быть осторожными, ведь если ограничиваться ими, можно получить не знания, а лишь иллюзию знаний.

Сложная сеть нейронов не метафора, но и это описание неполное. Мозг — это не просто совокупность нейронов. В нем есть еще и кровеносные сосуды, и различные жидкости, о которых мы пока не говорили, и другие виды клеток, например глиальные, суть работы которых ученым пока до конца не понятна. Наша нервная сеть способна увеличиваться в размерах, распространяясь по пищевому тракту и кишечнику. Кстати, именно в кишечнике ученые уже обнаружили микробы, взаимодействующие с нашим мозгом посредством нейротрансмиттеров.

Чем больше наука узнает о мозге, тем проще будет описывать его структуру и функции. А пока мы можем рассматривать мозг как сложную сеть нейронов, держа в уме, что человеческий разум зародился вовсе не благодаря крупной коре больших полушарий. Если и считать какой-либо из результатов эволюции нашего мозга высшим достижением, то это будет сложность нейронной сети.

Урок 3. Как детский мозг адаптируется к окружающему миру