Мозг, разум и поведение - Флойд Блум

Во-первых, кора головного мозга состоит из сложных многоклеточных ансамблей, основная единица которых образована примерно сотней вертикально связанных нейронов всех слоев коры. Можно сказать, что в эти мини-колонки входят: 1) нейроны, которые получают входные сигналы в основном от подкорковых структур — например, от специфических сенсорных и двигательных ядер таламуса; 2) нейроны, получающие входные сигналы от других областей коры; 3) все нейроны локальных сетей, образующие вертикальные клеточные колонки; 4) клетки, передающие выходные сигналы от колонки назад к таламусу, другим областям коры, а иногда к клеткам лимбической системы.

Во-вторых, по мнению Маунткасла, несколько таких сходных в своей основе простых вертикальных ансамблей могут объединяться с помощью межколоночных связей в более крупную единицу, перерабатывающую информацию, — модуль, или модулярную колонку. Хотя плотность клеток в слоях разных частей коры несколько различна, общая структура и функции таких модулярных колонок однотипны. Эти колонки различаются лишь по источнику получаемых ими входных сигналов и по мишеням, которым адресуются их выходные сигналы.

В-третьих, Маунткасл считает, что модули не только получают и перерабатывают информацию. Они совместно функционируют в составе обширных петель, по которым информация, выходя из колонок, передается другим кортикальным и субкортикальным мишеням, а затем возвращается обратно в кору. Эти петли обеспечивают упорядоченное повторное поступление информации в кортикальные ансамбли. По подсчетам Маунткасла, у человека в такой организационной структуре участвуют миллиарды нейронов, образующих колонки в коре большого мозга.

Какова, однако, связь между этими деталями строения и сознанием? Попытаемся найти эту связь с помощью упрощенных рассуждений (на большее пока рассчитывать не приходится). Каждый модуль действует как единица, перерабатывающая информацию. Модули группируются в более крупные совокупности, которые мы называем первичной зрительной, слуховой или двигательной корой в зависимости от того, откуда в основном получает информацию данная совокупность. Но поскольку переработка информации ведется в параллельных каналах, каждая из этих совокупностей, выполняющих одну главную функцию, содержит также более мелкие подгруппы вертикальных единиц, каждая из которых связана с особыми подгруппами других совокупностей, выполняющих в первую очередь иные функции. Эти взаимосвязанные подгруппы представляют собой специфическим образом соединенные части сети, которая может широко разветвляться во всей коре.

Такого рода «распределенные» системы обладали бы двумя важными особенностями. Во-первых, любая подгруппа модулей может входить в состав различных «распределенных» систем; каких именно — это зависит от получаемой в данный момент информации. Во-вторых, и это важнее всего, осуществление самой сложной функции — способности прийти к какой-то форме абстрактного заключения «о себе и мире» — может быть результатом деятельности всей «распределенной» системы в целом. Таким образом, небольшие повреждения не смогут уничтожить этот результат в целом, а могут лишь ухудшить его. Процесс восстановления после более обширных повреждений связан со способностью сохранившихся подгрупп в уцелевших совокупностях к новому объединению.

Поскольку «распределенные» системы имеют дело не только с первичными, но и с повторными входными и выходными сигналами, кора во всякое время располагает как информацией внутреннего происхождения (повторной), так и текущей информацией о внешнем мире. Этот непрерывный пересмотр воспринимаемых образов наряду с функциями сравнения или тестирования реальности позволяет коре объединить образ, сформированный в ближайшем прошлом, с текущим образом внешнего мира. Сравнение внутренних показаний с текущей информацией об окружающем мире и составляет предполагаемую основу сознания. В настоящее время ученые пытаются найти способы проверки этой фундаментальной концепции.

Кора, сознание и личность

Два полушария головного мозга не идентичны друг другу ни в анатомическом, ни в функциональном отношении. У большинства людей правое полушарие, по-видимому, перерабатывает информацию как целое, а в левом происходит ее последовательная переработка. Наиболее важным процессом последовательной переработки информации в левом полушарии является использование языка — видоспецифический тип поведения, уникальный для Homo sapiens.

Большинство данных, свидетельствующих о функциях полушарий, получено при изучении людей с повреждениями головного мозга. У всех здоровых людей, однако, оба полушария постоянно взаимодействуют между собой, и нервные импульсы проходят через несколько связующих пучков нервных волокон (комиссур). В частности, кора обоих полушарий связана множеством волокон, проходящих через мозолистое тело.

ИЗМЕНЕННОЕ СОЗНАНИЕ

Во всех известных культурах на протяжении письменной истории человек проявлял склонность к употреблению веществ, изменяющих химизм мозга, а тем самым и сознание. Многие лекарства, которые прописывали врачи вплоть до 1950-х годов, содержали в той или иной форме опий. Лауданум-снотворное в средство «от нервов», широко применявшееся в викторианскую эпоху — был смесью спирта и морфия. Популярность первых напитков типа кока-колы отчасти объяснялась присутствием в их составе кокаина. Имеется немало веществ, изменяющих сознание, — от таких обычных, как кофеин, содержащийся в кофе, и алкоголь, являющийся, вероятно, самым распространенным наркотиком в странах Запада, до сильнодействующих галлюциногенов вроде ЛСД.

Человеку, по-видимому, свойственны две неодолимые, но противоположные психологические потребности: мы хотим, чтобы вещи оставались прежними, привычными, и в то же время жаждем новизны. Мы ищем вещества, которые выбивали бы нас из проторенной колеи (наркоманы часто объясняют свое пристрастие к наркотикам тем, что они помогают преодолеть скуку), и лекарства, которые снимали бы напряжение, когда ситуация становится тяжелой и чересчур непредсказуемой. Кокаин и марихуана — вот два вида наркотиков, которые сегодня, к сожалению, все больше распространяются как средства ухода от действительности.

Индейцы, живущие в Андах, веками жевали листья кустарника коки. Всосавшись, кокаин действует как стимулятор центральной нервной системы. Он тормозит обратное поглощение норадреналина в центральных и периферических синапсах и дофамина в центральных синапсах после выброса этих нейромедиаторов, и последние воздействуют на постсинаптические нейроны в течение более длительного времени. Избыток медиаторов оказывает стимулирующее влияние на психику тех, кто употребляет кокаин. Сходным образом действуют препараты, применяемые при лечении депрессии (см. гл. 9). Еще один стимулятор — амфетамин — производит тот же эффект, усиливая выделение норадреналина и дофамина в синапсах.

К галлюциногенам относятся мескалин, получаемый из кактуса пейота, псилоцибин и псилоцин, содержащиеся в некоторых грибах, и ЛСД, производимый в лаборатории. Марихуана тоже считается галлюциногеном, хотя и обладает менее сильным воздействием по сравнению с другими препаратами.

Марихуана, вырабатываемая из растений конопли, широко распространена в мире. Ее основные активные вещества — тетрагидроканнабинолы, о механизме действия которых на центральную нервную систему почти ничего не известно. Курильщики марихуаны сообщают о возникающей вначале эйфории, о повышении чувствительности к световым, звуковым и вкусовым раздражителям. Они часто испытывают эффект «расщепленного сознания», при котором одновременно ощущают действие наркотика и как бы наблюдают за собой со стороны. Вслед за эйфорией наступает состояние сонливости.

Хотя употребление подобных веществ опасно тем, что создает привыкание, потребность в приеме все возрастающих доз и постепенный распад личности, тем не менее они в настоящее время следуют за алкоголем и табаком по частоте употребления.

Рис. 156. Вверху вдыхание кураре (Бразилия). Внизу — курение опиума (Тайланд).

Рис. 157. Нюхание кокаина (Нью-Йорк).

Кора головного мозга — это «магический инструмент», отличающий человеческие существа от других животных. Она дала нам способность создавать орудия — от каменного топора до ядерного реактора, изобретать машины, с помощью которых мы движемся быстрее, чем гепард, и летаем выше и дальше, чем орел. А язык позволяет нам сохранять и передавать информацию об этих изобретениях будущим поколениям. Это то, к чему не способно ни одно животное.

Кора головного мозга у человека, вероятно, наиболее сложна по структуре и наиболее многообразна по функциям из всего того, что мы знаем. Согласно гипотезе Вернона Маунткасла, ее механизмы сходны у всех людей. И все-таки действие ее нейронных ансамблей создает у каждого из нас уникальное сознание — «Я», отличное от всех других. Лучше всего описывает этот процесс сам Маунткасл (Mountcastle, 1975):