Книга: Удивительные истории о мозге, или Рекорды памяти коноплянки

1. Воображение и болезнь Альцгеймера

1. Воображение и болезнь Альцгеймера

Постараемся разобраться, что представляет собой наш мозг, когда мы ничего не делаем. Представим, как после тяжелого рабочего дня я сажусь на скамейку и, подняв глаза к небу, принимаюсь мечтать неизвестно о чем. А что же в этот момент происходит с моим мозгом? Может быть, он вообще прекращает функционировать или по крайней мере сокращает свою активность?

В глобальном смысле мозг составляет всего лишь два процента от нашего общего веса, хотя он расходует на свои нужды до двадцати процентов потребляемой нами энергии, то есть гораздо больше, чем, например, сердце или печень. И это хорошо видно на нижеследующем рисунке, схематически изображающем карту потребления энергии нашим телом (рисунок 31). Итак, этот огромный расход энергии практически не зависит (менее пяти процентов) от того, чем в данный момент мы занимаемся: обдумываем сложное решение или ничего не делаем. Иначе говоря, извлекаете ли вы в уме кубический корень из какого-то числа или грезите, сидя на скамейке, ваш мозг потребляет в обоих случаях приблизительно одинаковое количество энергии, и при этом он непрерывно функционирует.

Рис. 31. Сцинтиграфический снимок (полученный с помощью радиоизотопных веществ. – Пер.) потребления глюкозы всем организмом в целом иллюстрирует, насколько в большем количестве ее расходует мозг

А можно ли узнать, о чем думает мозг, когда он ничего не делает?

Прежде чем ответить на этот вопрос, совершим небольшой экскурс в историю. Исследование функций мозга при помощи снимков, то есть при помощи технологий, которые позволяют увидеть, какие регионы мозга активизируются в то время, когда вы о чем-то думаете, началось в конце восьмидесятых годов прошлого века. И классическая съемка в этом случае выглядит следующим образом: испытуемого (или пациента) помещают в магнитно-резонансный томограф (МРТ) и дают ему команду выполнить какие-либо действия, чередуя их с моментами отдыха. Например: «Сейчас пойте песню, а теперь можете отдохнуть». Далее опять поступает приказ спеть песню, а затем отдохнуть. И все это многократно повторяется. Все фиксируется на фото. Далее все эти снимки были самым серьезным образом изучены и проанализированы. Благодаря чему ученые смогли определить, какие зоны мозга активизируются сильнее в тот момент, когда человек поет.

Через десять лет, уже в конце девяностых, исследователи вновь проявили интерес к снимкам, полученным в ходе вышеописанных экспериментов. И в этой связи озаботились вопросом, который раньше почему-то не привлекал их внимания: в каких зонах мозга активность не только не увеличивается, но даже уменьшается в то время, когда вы что-нибудь делаете (например, поете песню), по сравнению с тем периодом, когда вы отдыхаете?

Короче говоря, они пытались определить области мозга, которые активизировались в момент отдыха. Читателю будет интересно узнать, что же это за области.

Их можно увидеть на рисунке 32. Разумеется, ими оказались те области, которые активизируются сразу же, как только вы прекращаете работать, вне зависимости от вида деятельности, которую вы прерываете. Вы прекращаете читать, говорить, подсчитывать очки в эксперименте, играть в покер, и сразу же активность в этой нейронной сети, исходя из логики названной зоной отдыха, увеличивается.

А известно ли ученым, какой тип интеллектуальной деятельности соответствует активизации этой нейронной сети отдыха?

Грубо говоря, речь идет о мечтательности. А эксперимент выглядел следующим образом.

Рис. 32. Существует поразительное сходство между зонами мозга, активизируемыми в момент отдыха, и зонами, в которых возникают нарушения, свойственные болезни Альцгеймера (амилоидные отложения)

Испытуемых подвергли выполнению однообразных и скучных действий. Им начали показывать наугад одну за другой цифры, а они должны были нажимать на кнопку, как только цифра появляется на экране, за исключением цифры три, когда они не должны были ничего делать. Это было очень скучно. Время от времени исследователи прерывали это нудное занятие, обращаясь к участникам эксперимента с вопросом: «Вам по-прежнему удается концентрировать внимание на задании или вы уже погрузились в мечты и отвлеклись от поставленной перед вами задачи?» В ходе эксперимента испытуемые были помещены в магнитно-резонансный томограф, что дало возможность констатировать, что в тот момент, когда их охватывала мечтательность и они пренебрегали выполнением задания, зона отдыха активизировалась сильнее, чем в тот период времени, когда они были сконцентрированы на выполнении скучной задачи.

Грезы, мечтательность… Все это всего лишь красивые слова! А о чем же на самом деле думает человек в такие мгновения?

Мозг создан не просто для того, чтобы реагировать на все то, что происходит в окружающем нас мире. В мозге, даже при условии, что он находится в изоляции, постоянно работает воображение. И это немного напоминает фильм «Матрица», где все события происходят в мире, созданном воображением людей, ведущих в реальности вегетативное существование в своего рода коконах. Главная же идея заключается в том, что когда мы отдыхаем, то переходим от состояния активного восприятия окружающего мира к состоянию, когда мы его представляем. И в полном соответствии с этой идеей ученые выдвинули предположение, что нейронные сети отдыха активизируются во всех тех ситуациях, когда мы в большей степени воображаем мир, чем его воспринимаем. Это происходит, когда мы, например, вспоминаем прошлые события, имевшие место в нашей жизни, либо когда мы представляем будущее. И вспоминаю ли я о пикнике, что так чудесно прошел в прошлые выходные, или думаю о том, чем буду заниматься в ближайшее воскресенье, в любом случае я удаляюсь от реальности окружающего мира, чтобы создать в мозгу мир вымышленный. И это приблизительно то же самое, как если бы я представил, как может выглядеть какой-либо предмет, если посмотреть на него с другого ракурса (например, стол, за которым мы сидели во время пикника, с высоты рядом стоящего дерева), или представил бы, о чем может думать моя кузина, складывающая в корзины остатки еды после все того же пикника? И во всех этих случаях я меняю перспективу обзора и представляю себя не в реальных, а в вымышленных отношениях с миром, и моя так называемая зона отдыха (только внешнего отдыха) стремится к увеличению своей активности.

Обратимся теперь к медицинской тематике. Может ли нарушаться функционирование нейронных сетей отдыха, играющих такую большую роль в работе нашего воображения?

Разумеется, эти зоны, как и любые другие, подвержены заболеваниям. Полагают даже, что сбои в их работе являются причиной таких грозных недугов, как болезнь Альцгеймера. Как вы уже видели на рисунке 32, именно в зоне отдыха проявляются и возникают микроскопические повреждения, вызывающие болезнь Альцгеймера. Сходство настолько очевидно, что оно никак не может быть случайным. И даже существует теория, объясняющая причинно-следственную связь между увеличением активности зоны отдыха и развитием повреждений, свойственных этому заболеванию. Во всей совокупности мозга именно зоны, обеспечивающие функционирование нашей способности погружаться в мечты, имеют наибольшую и интенсивную активность. Таким образом, существует предположение, что в том случае, когда активность нейронов очень высока, повышается и риск возникновения в них микроскопических нарушений, приводящих к болезни Альцгеймера. У нас нет возможности на страницах этой книги входить в технические детали, но недавно было подтверждено, что у мышей, страдающих аналогом заболевания Альцгеймера, в первую очередь повреждались те зоны мозга, активность нейронов в которых была очень высокой. И в заключение хотелось бы добавить, что большую часть времени наш мозг проводит в мечтах и грезах, заставляя работать воображение, и, может быть, именно поэтому механизмы воображения (которым неправомерно присвоили название нейронных сетей отдыха) в большей степени, чем любые другие механизмы мозга, восприимчивы к болезни Альцгеймера.