Элементы нервной системы
Нервная система неоднородна, она состоит из нескольких подсистем, перекрывающих друг друга. Центральная нервная система включает в себя головной и спинной мозг. Спинной мозг, с миллиардами сенсорных и моторных импульсов, перемещающихся вверх и вниз по позвоночному столбу, словно по оптоволоконному кабелю, можно считать продолжением головного мозга.
Также у нас имеется периферическая нервная система, и она включает все нервы за пределами головного и спинного мозга. Нервы, переносящие импульсы от тканей и органов к спинному мозгу, и нервы, передающие сигналы от спинного мозга в ткани и органы, относятся к периферическим. Если спинной мозг сравним с оптоволоконным кабелем, то периферические нервы подобны проводам, простирающимся из этого оптоволоконного кабеля и обеспечивающим двустороннюю коммуникацию между спинным мозгом и всеми частями тела и внутренними органами. На рис. 3.6A, 3.6Б и 3.6В вы можете сравнить центральную и периферическую нервную систему.
Рис. 3.6A. Центральная нервная система
Рис. 3.6Б. Периферические нервы соматической нервной системы
Периферическая нервная система состоит из нервов двух типов. Первый тип – это черепно-мозговые нервы. Имеется 12 пар черепно-мозговых нервов, восходящих к стволу головного мозга. Они обеспечивают многие функции, такие как обоняние, зрение, поддержание равновесия, секреция желез, слух, глотание, мимика (на рис. 3.6В представлены некоторые черепно-мозговые нервы). Ко второму типу относится 31 пара спинномозговых нервов, выходящих из межпозвоночных отверстий по обеим сторонам позвоночного столба. Ветви спинномозговых нервов простираются в определенные области тела – шею, торс, органы и т. д. – и отвечают за их функции. На рис. 3.6Б и 3.6В показаны периферические нервы, отходящие от спинного мозга к различным тканям и органам.
Рис. 3.6В. Периферические нервы вегетативной нервной системы
Наш непроизвольный, подсознательный разум
Однако этим дело не ограничивается, и у нас имеется еще одна нервная система – непроизвольная и саморегулирующаяся – автономная. Она восходит к среднему мозгу (см. рис. 3.7), расположенному под неокортексом.
Рис. 3.7. Мозг в разрезе
Автономная нервная система отвечает за непроизвольные функции и гомеостаз – баланс, поддерживаемый изначальным разумом тела. Она регулирует температуру тела, уровень сахара в крови, частоту пульса и все те бесчисленные процессы, которых мы даже не замечаем. Ее называют автономной (считайте, автоматической), поскольку все эти функции выполняются без всякого сознательного участия с нашей стороны. Например, нам не нужно намеренно контролировать сердцебиение или целенаправленно выделять энзимы, необходимые для переваривания пищи. Автономная нервная система регулирует все автоматически, поддерживая внутреннее химическое равновесие в теле и сохраняя здоровье. Мы можем сказать, что она действует на подсознательном уровне.
Автономная нервная система (АНС) подразделяется на симпатическую и парасимпатическую нервную систему (они показаны на рис. 3.8).
Рис. 3.8. Два отдела АНС
Поскольку симпатическая нервная система подготавливает тело к экстремальным ситуациям, по отношению к ней часто употребляют выражение «бей или беги». Когда мы чувствуем опасность из внешней среды, эта нервная система автоматически активируется, подготавливая тело к борьбе или бегству. Наш сердечный ритм ускоряется, кровяное давление повышается, темп дыхания ускоряется, и выделяется адреналин для быстроты действий. В то же время энергия отводится от пищеварительного тракта к рукам и ногам. Симпатическая нервная система меняет электрохимический баланс тела, повышая его шансы на выживание.
Что касается парасимпатической нервной системы, то она заведует прямо противоположными функциями. Этот отдел автономной нервной системы сохраняет и восстанавливает энергию и ресурсы тела. Когда мы не чувствуем никакой угрозы из внешней среды, парасимпатическая нервная система замедляет сердечный ритм, повышает энергию пищеварительной системы, расслабляет тело и переводит кровоток от скелетных мышц конечностей к внутренним органам для поддержания их функционирования. Считайте, что парасимпатическая нервная система отвечает за наше самочувствие после обильного ужина.
Также непроизвольная нервная система отвечает за множество различных рефлексов, проявляющихся в ответ на различные внешние стимулы и необходимых для выживания и немедленных действий. Например, когда врач стучит по вашему колену резиновым молоточком, ваша нога непроизвольно дергается. Когда вы прикасаетесь рукой к горячей сковородке, рука автоматически отдергивается. Если вы входите в яркую комнату из темноты, ваши зрачки сужаются. За эти рудиментарные, автоматические мышечные действия отвечают ствол головного мозга и мозжечок. Эти примитивные реакции записывались в наше подсознание на протяжении миллионов лет.
Теперь, получив понятие об элементарных функциях автономной, или автоматической, нервной системы, мы можем начать постигать важность всех ее задач. Это наша подсознательная природа, и она вмещает в себя разум, который в состоянии управлять всеми бесчисленными процессами тела, происходящими ежесекундно на клеточном и более высоком уровне, не задействуя наше сознательное намерение или внимание. Эта поразительная, блестяще продуманная система автоматически обеспечивает саму нашу жизнь, поддерживая внутреннее равновесие в организме, то есть здоровье.
Наша произвольная, сознательная природа
Как человеческие существа, мы наделены замечательной способностью действовать произвольно и сознательно. Мы обладаем свободной волей совершать выбор – касается ли это наших мыслей, намерений или действий. Мы используем свой мозг и нервы при принятии произвольных решений – стоит ли нам поесть, прогуляться или сесть и почитать книгу, – и при управлении нашими мышцами для их воплощения.
Наши желания и действия – результат свободной воли.
По этой причине мы можем говорить о том, что у нас есть произвольная нервная система, вмещающая сознательный разум и свободную волю, позволяющие нам совершать выбор и соответствующие действия под нашим произвольным контролем. Вместилище нашей свободной воли, произвольная нервная система располагается в части мозга, называемой неокортексом. Вы можете увидеть его на рис. 3.7.
Что делает нас людьми? В чем источник нашей человеческой природы? Во взаимодействии нашей непроизвольной и произвольной нервной системы. С одной стороны, произвольная нервная система находится под нашим сознательным контролем, и это позволяет нам делать то, что мы хотим. С другой стороны, автономная нервная система управляет нашим подсознательным разумом, обеспечивая слаженное выполнение всех бесчисленных электрохимических реакций, дающих жизнь нашему телу и поддерживающих любые наши действия и чувства. На рис. 3.9 представлен обзор нервной системы и ее составляющих.
Рис. 3.9. Нервная система со всеми составляющими
Я надеюсь, вы уже начинаете понимать, зачем мы начали это исследование мозга с его работы на клеточном уровне. Природа создала наши нервные клетки так, чтобы связи между ними расширялись в геометрической прогрессии. Мы можем использовать те же нейронные пути в нашем мозге, но каждый раз вырабатывать различные нейромедиаторы, вызывая бесконечное разнообразие мыслей, чувств, действий, настроений и восприятий. Этот процесс может вдохновлять нас на действия и вызывать реакции, пробуждать эмоции, регулировать функции тела, проявлять настроения и поведение, стимулировать стремления, выделять гормоны и создавать голографические образы, называемые мыслями и воспоминаниями.
Теперь мы можем начать исследовать установки, основываясь на нашем простом курсе нейробиологии и химии мозга. Установка – это группа мыслей, активирующая конкретные нервные клетки в мозге, которые затем стимулируют конкретные нейромедиаторы, заставляющие нас думать, действовать и чувствовать определенным образом. Например, вы просыпаетесь утром и принимаетесь мыть посуду, оставшуюся с вечера. Вы можете думать так: «Я хорошо выспался за ночь. Я так рад, что не нужно работать сегодня. Отличная была паста, что мы съели вчера, и я рад, что мы сполоснули посуду после ужина. Невероятно, какое небо сегодня голубое». Позже, тем же вечером, когда вы снова моете посуду, ваши мысли могут быть иными: «Не понимаю, зачем она снова подняла эту тему. Я думал, этот вопрос наконец-то решен, а теперь мы снова его обговариваем. И что этот чертов свет такой резкий? Что-то мне не хочется мыть посуду сегодня. Я бы лучше прилег».
Такие разные группы мыслей, вероятно, приведут к весьма различным установкам во время мытья той же самой посуды в этих двух отдельных случаях. Мы часто говорим о свободной воле как о нашей способности проявлять любые установки, выбранные нами, и все это связано с нашим мозгом и его химией.
Если обобщить, то свободная воля – это то, что делает отдельных человеческих существ такими разными. В следующий раз, когда начнете какое-нибудь предприятие, посмотрите, как ваши мысли будут влиять на химический танец, происходящий в мозге.
Если мозг – это наш двигатель в повседневной жизни, то совсем не лишним будет знать, как он работает и как им управлять, чтобы попасть, куда мы хотим. В этом весь смысл настоящего материала. Знание – это возможность управлять нашим умственным/химическим состоянием, нашей жизнью и, в конечном счете, нашей личной реальностью. Замечательно, что наше умственное/химическое состояние и жизнь настолько неразрывны, что, вызвав изменение в одном из них, мы тем самым изменим и другое.
В главе 4 я расскажу о развитии мозга до этой точки в истории человеческой эволюции. А потом познакомлю вас с его различными структурами, чтобы у вас появилось лучшее понимание того, как обрабатываются мысли и внешние сигналы. Когда мы сложим все воедино, это поможет вам понять, почему вы такой, какой есть.
Глава 4
Наши три мозга и не только
В соотношении с массой тела наш мозг в три раза крупнее, чем у наших ближайших сородичей. Этот крупный орган опасен и вызывает мучительные роды. Его рост сопряжен с массой сложностей. Даже когда человек отдыхает, мозг потребляет двадцать процентов энергии, по весу занимая лишь два процента от тела. Должна быть какая-то причина для такой издержки эволюции.
– Сьюзан Блэкмор
Американский писатель Курт Воннегут в своем романе «Галапагосы» пренебрежительно отзывался о так называемых благах человеческого прогресса и общественно-политической эволюции. Он писал: «Вот уж спасибо, большой мозг».
И хотя Воннегут имел в виду беды, связанные с войной, нищетой, насилием и подобными им результатами деятельности нашего мозга, многие из нас не разделяют его цинизма. Когда Воннегут говорил о «большом мозге», он не имел в виду буквальные размеры. Если брать в расчет общую массу тела, наш мозг, составляющий от нее около двух процентов и весящий немногим больше килограмма, в шесть раз крупнее, чем у любого другого живущего сейчас млекопитающего, за исключением дельфинов. Но мозг дельфина не претерпел заметных изменений за последние 20 миллионов лет.
Тайна эволюции человеческого мозга давно озадачивает биологов и палеонтологов. У животных масса мозга возрастала в той же степени, что и масса легких, печени, желудка и остальных органов и частей тела.
Около 250 000 лет назад мозг большинства млекопитающих достиг высшей точки эволюции в том, что касается его объема и строения. И примерно в это же время эволюция мозга человека пошла весьма непредсказуемым путем. Хотя бы в том, что мозг первых людей должен был достичь предела в развитии подобно мозгу прочих млекопитающих того же периода. Но вместо этого мы наблюдаем увеличение размеров и усложнение структуры человеческого неокортекса – невероятный скачок в развитии за короткий промежуток времени.
Загадки роста мозга
Недавние открытия показывают, что 250 000–300 000 лет назад у наших предков на 20 % возросла масса неокортекса, мыслящей, рассудочной части мозга
. Все произошло спонтанно и необъяснимо, в противовес нормальному, линейному ходу эволюции. Такое стремительное увеличение серого вещества обусловило превосходство человеческого мозга. Что вызвало этот эволюционный скачок, давший нам неокортекс крупнее и плотнее, чем у любых других животных, остается тайной.
Также, в отличие от остальных млекопитающих, в то время как масса человеческого неокортекса возросла на 20 %, размер тела увеличился только на 16 %. Можно сказать об этом и по-другому: размер человеческого тела увеличился только на 80 % относительно увеличения массы мозга, что является заметным отклонением от типичных пропорций у млекопитающих.
Напрашивается еще один интересный вопрос. Почему не изменился размер черепа, как в целом, так и в отношении к остальному телу? До некоторой степени череп все-таки увеличился, но не пропорционально мозгу, как это бывает у животных. Ученые полагают, что если бы размеры черепа возросли настолько же, насколько мозг, то голова новорожденного просто не смогла бы пройти через женский таз при родах. Ведь даже при настоящих пропорциях процесс рождения у людей сопряжен с большим риском и осложнениями из-за размеров головы младенца. Так что, если бы в те первобытные времена размер головы увеличился, а размер таза остался прежним, резко возросла бы смертность среди новорожденных и рожениц и человек вымер как вид. Единственным возможным решением этой проблемы, которое, однако, отвергла Мать Природа, было бы увеличение таза у женщин пропорционально голове новорожденного. Мы можем только воображать, какие формы имели бы женщины в этом случае. При таком увеличении тазовых костей первобытные женщины, вероятно, были бы вынуждены снова перейти на четвереньки.
Поролоновый мозг
Решение Матери Природы было простым и элегантным. Человеческий мозг просто-напросто уплотнился, так что 98 % неокортекса оказалось в глубинах складок.
Подобно японскому вееру, который в сложенном виде скрывает цветочный орнамент, новый свернутый мозг стал скрывать большую часть своего серого вещества. Такое воплощение, сильно напоминающее грецкий орех, стало эффективным решением размещения большего объема в меньшем пространстве.
Несколько лет назад я помогал дочке со школьным заданием на тему мозга. Мы обсуждали, как бесчисленные складки мозга могут максимально увеличить массу и минимизировать используемое пространство. Дочке было сложно понять общую идею. Когда следующим утром она ушла в школу, я купил десять поролоновых мячиков диаметром десять сантиметров. Также я нашел стеклянный кувшин емкостью в один галлон с широким горлышком. Тем вечером я попросил дочку положить в кувшин два мячика. Они заняли почти весь объем кувшина.
– Складок нет, так? – спросил я.
Она кивнула.
– Так бы выглядел мозг без складок, – сказал я.
А затем попросил ее впихнуть в кувшин все десять мячиков и закрыть крышку. Проделав это, она начала хихикать, а затем смеяться. Содержимое стеклянного кувшина весьма напоминало человеческий мозг.