Семь с половиной уроков о мозге. Почему мозг устроен не так, как мы думали. Лиза Фельдман Барретт
представим себе маленькое создание кембрийского периода, плывущее в воде. Вдруг оно чувствует, что впереди аппетитный объект, который можно поймать. Что в таких обстоятельствах предпринять? Двигаться вперед? Но тогда придется израсходовать часть энергии из своего внутреннего бюджета. Любое действие, как и каждая трата денежных средств, должно быть оправданным с точки зрения экономии[8]. Это и есть планирование, основанное на опыте и призванное подготовить организм к эффективным действиям. Речь идет, конечно, не о сознательном продумывании шагов, взвешивании всех «за» и «против». У животных внутри есть нечто, подталкивающее их извлекать уроки из опыта и выполнять конкретную последовательность действий, пренебрегая другими. Это нечто дает возможность почувствовать, что организму выгодно, а что – нет. Ценность каждого движения определяется тем, как оно влияет на «биологический бюджет».
Древние животные не только учились по-новому расходовать и накапливать ресурсы, они становились больше и сложнее. Усложнялось внутреннее строение их тел[9]. У ланцетника, этого крохотного желудка с хвостом, внутри почти и не было никаких систем, нуждавшихся в регулировании. Некоторое количество клеток, чтобы организм принимал вертикальное положение и поглощал добычу своим примитивным пищеварительным каналом, – вот и все, что ему требовалось. В то же время его более развитые современники обзавелись сложными внутренними системами: сердечно-сосудистой, обеспечивавшей циркуляцию крови внутри тела; дыхательной, позволявшей поглощать кислород и выделять углекислый газ; и иммунной, способной к адаптации и боровшейся с инфекциями. Животным с усовершенствованным организмом стало еще сложнее контролировать собственный биологический бюджет – как если бы вам нужно было следить не за одним-единственным банковским счетом, а за работой целого бухгалтерского отдела крупной компании. Для того чтобы контролировать расход и накопление десятков разных ресурсов – воды, крови, соли, кислорода, глюкозы, кортизола и половых гормонов, – эти существа нуждались в чем-то большем, чем маленький сгусток нервных клеток. Им нужен был целый «командный центр», то есть мозг.
Итак, тела животных становились крупнее и обзаводились всё более сложными внутренними системами, работу которых требовалось тщательно контролировать, поэтому группки клеток, предназначенных для ведения «биологического бюджета», тоже начали совершенствоваться, постепенно превращаясь во все более и более сложный мозг. Через несколько сотен миллионов лет нашу планету населяло великое множество разнообразных существ – в том числе и люди – с очень непростой нервной системой, способной эффективно управлять примерно шестьюстами мышцами, поддерживать баланс между уровнями разных гормонов, перекачивать около 7,5 тысячи литров крови в сутки, управлять энергией, заключенной в миллиардах клеток мозга, переваривать пищу, выводить из организма ненужные вещества и бороться с болезнями. И со всеми этими
Вопрос, насколько выгодно то или иное действие, хорошо изучен в сфере экономики и обозначен понятием «ценность».
Ссылка: 7half.info/value.
В нашем теле расположены внутренние органы – например сердце, желудок, легкие. Органы являются частями сложных систем, находящихся ниже шеи, – сердечно-сосудистой, пищеварительной и дыхательной соответственно. Движения, происходящие в сердце, пищеварительном тракте, легких и других органах, называются висцеромоторными. Мозг контролирует наши внутренние системы (управляет висцеромоторными движениями). В мозгу есть первичная моторная кора и совокупность подкорковых структур, управляющих движениями наших мышц; аналогичным образом, только с помощью первичной висцеромоторной коры и ее подкорковых структур, регулируется двигательная активность наших внутренних органов. Стоит отметить, что у сердца и желудочно-кишечного тракта свои естественные ритмы, настраиваемые висцеромоторной системой. В нашем организме есть и другие системы, не всегда связанные с каким-либо внутренним органом, например иммунная и эндокринная; о происходящих в них изменениях тоже часто говорят как о висцеромоторных.
Аналогично тому как моторика ваших рук, ног, головы и туловища производит информацию об ощущениях и передает ее в мозг (а точнее, в соматосенсорную систему), висцеромоторная активность формирует изменения, называемые
На данный момент ученые считают, что эволюция висцеральной и висцеромоторной систем у позвоночных сопровождалась развитием сенсорных систем. После оплодотворения, когда у эмбриона начинают формироваться мозг и тело, системы внутренних органов и сенсорные системы образуются из одной и той же совокупности клеток – «нервного гребня». Аналогично формируется передний мозг – сегмент мозга позвоночных, содержащий висцеромоторную и интероцептивную системы. Наличие нервного гребня – свойство, присущее только позвоночным. Он есть у всех видов этой группы животных, в том числе и у человека.
Висцеромоторная и интероцептивная системы играют ключевую роль в определении, насколько выгодно каждое совершаемое вами движение, но нельзя сказать, что они образовались именно с такой целью. Были и другие факторы, которые в ходе естественного отбора способствовали их формированию. К таким относится, например, увеличение размеров животных, вследствие которого крупным телам потребовались новые внутренние механизмы для поддержания нормальной жизни. Организмы большинства животных на нашей планете относительно малы и состоят из небольшого количества клеток, расположенных так, чтобы, беря начало внутри тела, иметь при этом выход к внешнему миру. Организму благодаря подобному строению проще осуществлять некоторые функции – газообмен (в процессе дыхания) и выведение продуктов жизнедеятельности. У крупных животных внутренние компоненты организма располагаются достаточно далеко от внешнего мира, и поэтому в таких телах формировались новые системы, предназначенные, например, для того, чтобы качать воду через жабры и тем самым делать газообмен более интенсивным, или для того, чтобы через почки и удлиненный желудочно-кишечный тракт выделять экскременты. Подобные структуры позволили позвоночным научиться лучше плавать и, как следствие, эффективнее охотиться.
Ссылка: 7half.info/visceral.