EnteR

Човешкият мозък като фино настроена „Жива мрежа“ в новата книга на Дейвид Игълман (откъс)

Човешкият мозък като фино настроена „Жива мрежа“ в новата книга на Дейвид Игълман (откъс)

В новата си книга „Жива мрежа“ (ИК „Сиела“), номинирана за наградата „Пулицър“ през 2020 г., световнопризнатият невробиолог Дейвид Игълман се заема с подробно изследване на същността на мозъка не в отделните му съставни елементи, а в начина, по който те се преустройват и променят, за да образуват една динамична „жива“ мрежа.

Живата мрежа е това, което ни свързва със света около нас. Тя е саморегулираща се, пластична система – но какви са нейните правила? Като нейни притежатели ние се впускаме в света и усвояваме всичко – поглъщаме жадно нашите местни езици, култури, моди и политики. А с всеки нов импулс, който мозъкът ни регистрира, нашата същност се променя по малко.

„Жива мрежа“ е единствена по рода си книга, която изследва в детайл точно как се случва това. Дейвид Игълман разглежда живото свързване като „най-великолепното явление в биологията“, което позволява съществуването на паметта, интелекта и цивилизациите.

Той предлага нова теория за значението на сънищата – един от най-големите научни въпроси без отговор и задава още много любопитни въпроси. Възможно ли е човек да съществува с половин мозък? Какво става, ако човек загуби ръката си или оглушее? Защо Айнщайн е станал Айнщайн? Как успява мозъкът да „вижда“ и „чува“ света – затворен в тишина и тъмнина?

В тази книга ще откриете смайващи медицински случаи, заболявания и научни казуси, описани увлекателно и достъпно за всеки читател, който иска да опознае сложния механизъм на съзнанието ни.

„Жива мрежа“ открехва вратата към загадката, която представлява нашия мозък и ни припомня колко тясно сме свързани с всичко около нас.

Д-р Дейвид Игълман е невробиолог и автор на международни бестселъри. Той преподава мозъчна пластичност в Станфордския университет и е създател и водещ на номинираната за награда „Еми“ телевизионна поредица „Мозъкът“. Игълман също е и изпълнителен директор на Neosensory  – компания, която създава следващото поколение хардуер за неврология.

Човешкият мозък като фино настроена „Жива мрежа“ в новата книга на Дейвид Игълман (откъс)

Из „Жива мрежа“ от Дейвид Игълман

КАКВО ОБЩО ИМА СЪНУВАНЕТО С ВЪРТЕНЕТО НА ПЛАНЕТАТА?

Една от нерешените загадки в невронауката е защо мозъкът сънува. За какво са тези причудливи нощни халюцинации? Имат ли смисъл? Или са просто случайна невронна активност в търсене на свързан разказ? И защо сънищата са толкова зрително наситени, разпалващи всяка нощ пожар от активност в тилната кора?

Замислете се за следното: във вечното и безпощадно съперничество за мозъчен терен зрителната система трябва да се справя с един уникален проблем. Поради въртенето на планетата тя е потопена в мрак средно по 12 часа на всеки цикъл. (Това се отнася за 99,9999% от еволюционната история на нашия биологичен вид, а не за днешните времена, благословени с електричество.) Вече видяхме, че сетивната депривация подтиква съседните територии да я завземат. Как тогава зрителната система се справя с тази несправедлива пречка? Като поддържа тилната кора активна през нощта.

Нашата хипотеза е, че сънуването съществува, за да предпазва зрителната кора от превземане от страна на съседните области. В края на краищата въртенето на планетата не засяга нищо в способността ви да докосвате, чувате, вкусвате или помирисвате – само зрението страда в тъмнината. В резултат на това зрителната кора всяка нощ се оказва в опасност да бъде превзета от другите сетива. А предвид изне-надващата бързина, с която могат да станат промените в територията (припомнете си онези 40 до 60 минути, за които току-що научихме), заплахата е сериозна. Сънищата са средството, чрез което зрителната кора предотвратява превземането.

За да разберем това по-добре, нека разширим картината. Въпреки че спящият изглежда отпуснат и изключил, електрически мозъкът му е напълно активен. През по-голямата част от нощта няма сънища. Но по време на РЕМ съня (бързите очни движения) се случва нещо особено. Сърдечният ритъм и дишането се ускоряват, малки мускули потрепват, а мозъчните вълни стават по-малки и по-бързи. Това е етапът от спането, в който се появяват сънищата. РЕМ сънят се предизвиква от конкретна група неврони в една мозъчностволова структура, наречена мост. Засилената активност на тези неврони има две последици. Първата е, че главните мускулни групи биват парализирани. Сложни невронни схеми държат тялото застинало по време на сънуването, а тяхната сложност подкрепя биологичната значимост на сънуването – предполага се, че подобни схеми едва ли биха се развили без важна функция в основата си. Изключването на мускулатурата позволява на мозъка да симулира преживяване на свят, без действително да движи тялото.

Втората последица е истински важната – от мозъчния ствол към тилната кора пътуват вълни от импулси. Когато те пристигнат там, активността се преживява като зрителна. Ние виждаме. Тази активност е причината сънищата да са картинни и подобни на филм, а не идейни или абстрактни.

По време на сънуването вълни от активност тръгват от мозъчния ствол и стигат до тилната кора. Ние предполагаме, че този прилив на активност се налага от въртенето на планетата и изпадането є в мрак – зрителната система се нуждае от специални стратегии, за да опази територията си непокътната.

Това съчетание поражда преживяването за сънуване – нахлуването на електрически вълни в тилната кора активира зрителната система, докато мускулната парализа не позволява на сънуващия да действа въз основа на преживяванията.

Нашата теория е, че мозъчните схеми в основата на зрителните сънища не са случайни. За да предотврати превземане, зрителната система е принудена да се бори за територията си, предизвиквайки изблици на активност, докато планетата се смрачава при въртенето си63. На фона на постоянното съперничество за сетивен терен тилният дял е развил самоотбрана. В края на краищата зрението носи жизненоважна информация, но тя ни е отнета през половината от времето ни. Сънищата следователно може да са странната рожба от потайната връзка на невронната пластичност и въртенето на планетата.

Един ключов момент, който заслужава внимание, е, че тези нощни залпове от активност са анатомично прецизни. Те започват в мозъчния ствол и са насочени само към едно място – тилната кора. Ако схемите бяха пуснали разклоненията си нашироко и безразборно, бихме очаквали те да се свържат с много зони из целия мозък. Но не е така. Те се прицелват с анатомична точност към една-единствена зона – една миниатюрна структура, наречена латерално (странично) коленчато тяло, която излъчва специфично към тилната кора. През призмата на невроанатома тази силна специфичност подсказва важна роля.

От тази гледна точка не би трябвало да е изненада, че дори човек, роден сляп, запазва същите схеми, свързващи мозъчния ствол с тилния дял, като всеки друг. Ами сънищата на слепите? Дали те би трябвало да нямат никакви сънища, защото мозъците им не ги е грижа за тъмнината? Отговорът е поучителен. Хората, които са слепи по рождение (или са ослепели в много ранна възраст), не възприемат зрителни образи в сънищата си, но те имат други сетивни преживявания, например как търсят с опипване пътя си в пренаредената всекидневна, чуват странни животни да лаят и т.н.64 Това напълно съответства на уроците, които току-що научихме – че тилната кора на сляп човек се анексира от други сетива. Така в слепите по рождение нощната активност в тилния дял все още се случва – но сега тя се възприема като нещо незрително. С други думи, при нормални обстоятелства вашата генетика очаква несправедливата пречка на мрака да се преодолява най-успешно чрез изпращането нощем на вълни от активност към тилния дял и само към него; това важи дори за мозъка на слепия, въпреки че първоначалното предназначение е изгубено. Обърнете внимание също, че хората, които ослепяват след седемгодишна възраст, имат повече зрително съдържание в сънищата си, отколкото ослепелите по-рано – което се съгласува с факта, че тилният дял при късно ослепелите не е така напълно завладян от другите сетива и съответно активността се преживява по-зрително65.

Като интересна странична бележка: две други мозъчни области, хипокампът и префронталната кора, са по-малко активни по време на сънуване, отколкото в будно състояние, и това вероятно обяснява затруднението ни да си спомним сънищата си. Защо мозъкът ви изключва тези области? Една възможност е, че няма нужда да се записва спомен, ако главната цел на сънуването е да поддържа зрителната кора в състояние на активна съпротива срещу съседите.

Можем да научим много от сравнението между биологичните видове. Някои бозайници се раждат незрели – което значи, че не могат да ходят, да си намират храна, да регулират собствената си температура или да се защитават. Такива примери са хората, порчетата и птицечовките. Други бозайници се раждат зрели – като например морските свинчета, овцете и жирафите, които излизат от утробата със зъби, козина, отворени очи и способност да регулират температурата си, да ходят часове след раждането си и да ядат твърда храна. А ето го и важният белег: животните, родени незрели, имат много повече РЕМ сън – до 8 пъти повече – и тази разлика е особено явна в първия месец от живота66. Според нашата интерпретация, когато един силно пластичен мозък се появи в света, той трябва постоянно да се бори, за да поддър-жа нещата в равновесие. Когато мозъкът пристига до голяма степен установен, няма толкова нужда да се занимава със среднощна борба.

Да вземем също и намаляването на РЕМ съня с възрастта. Всички бозайнически видове прекарват някакъв процент от съня си в РЕМ и този процент постоянно намалява с остаряването им67. При хората бебетата прекарват половината от съня си в РЕМ, възрастните – само 10 – 20%, а хората в напреднала възраст – още по-малко. Тази общовидова тенденция се съгласува с факта, че бебешките мозъци са много по-пластични (както ще видим в глава 9), така че съперничеството за територия е още по-решаващо. С остаряването на животното превземанията в кората стават по-малко възможни. Намаляването на пластичността върви успоредно с намаляването на времето, прекарано в РЕМ сън.

Тази хипотеза води до едно предсказание за далечното бъдеще, когато открием живот на други планети. Някои планети (особено обикалящите около звезди червени джуджета) запазват едно и също разположение, като винаги излагат една и съща повърхност към своята звезда – така те имат вечен ден от едната си страна и вечна нощ от дру65

гата68. Ако формите на живот на такава планета имат живо свързани мозъци дори и далечно напомнящи нашите, предсказанието е, че онези откъм дневната страна на планетата може да имат зрение като нашето, но няма да имат сънища. Същото предсказание би се отнасяло и за много бързо въртящите се планети – ако продължителността на нощта е по-кратка от времето за превземане в кората, тогава сънуването пак не би било необходимо. Хиляди години напред в бъдещето най-после може би ще узнаем дали ние, сънуващите, навсякъде сме малцинство.

 

Може да подкрепите MediaBricks.bg чрез платформата Patreon Become a Patron!