Лоран Коэн - Почему девочки не хуже мальчиков разбираются в математике

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.

Что происходит с нашим мозгом, когда мы спим? Иногда у нас сохраняются отрывочные воспоминания о снах, которые мы видели, но чаще всего мы ничего не помним. Сейчас мы поговорим об очень любопытной аномалии сна, которая делает содержание снов тех, кто ей подвержен, доступными для любого и каждого. Эта аномалия называется «нарушения поведения в парадоксальной фазе сна», и ее название требует некоторых разъяснений.

Для начала постараемся выяснить, что такое парадоксальная фаза сна? В течение ночи мы переходим от одного вида сна к другому, от медленного сна к парадоксальному. Во время последнего наш мозг становится очень активным и находится в состоянии готовности к пробуждению. Парадоксальная фаза составляет примерно четвертую часть от всей совокупности сна и распределена на четыре-пять эпизодов. Именно в течение парадоксальной фазы мы видим большинство наших снов. А главной ее особенностью является то, что наши глаза находятся в постоянном движении (и поэтому ее еще называют REM-стадией сна, от rapid eye movements, то есть «быстрое движение глазами»).

Да, наши глаза совершают быстрые движения. А тело? Читатель вряд ли ошибется, если предположит, что тело в момент сновидений остается неподвижным.

Это действительно так. Во время парадоксальной фазы сна все тело остается неподвижным и как бы парализованным. И даже если мозг подает команды к движению, то это последнее блокируется чем-то вроде выключателя, который находится в стволе мозга, расположенном в основании черепа. Надеюсь, вам будет приятно узнать, что этот переключатель расположен в средней части locus coeruleus alpha спинно-боковой покрышки моста и что он проводит нисходящие ингибирующие импульсы через магноцеллюлярное ядро бульбарной ретикулярной формации. Проще говоря, этот переключатель парализует спинной мозг и не дает телу совершать движения, несмотря на приказы, поступающие из мозга.

А если предположить, что мы можем помешать выключателю парализовать наше тело на время сна? Значит ли это, что тогда мы бы претворяли в жизнь те движения, которые происходят во сне?

Разумеется. И почти пятьдесят лет тому назад это было продемонстрировано в экспериментах на кошках. Если разрушить у кота этот знаменитый выключатель, парализующий тело на время парадоксальной фазы сна, то он «проживает» свои сны наяву: ловит мышей, гоняет мяч, хватает на лету мух, умывается и так далее.

В Интернете легко можно найти видеоматериалы, являющиеся прекрасной иллюстрацией к этому исследованию.

А случается ли подобный феномен среди людей? Реализуем ли мы иногда наши сны в действиях?

С нормальными и здоровыми людьми ничего подобного не происходит. Но если такое все-таки случается, ученые диагностируют это как нарушение поведения в парадоксальную фазу сна. В таких случаях люди ведут себя приблизительно так же, как и кот, принимавший участие в эксперименте, о котором я только что говорил. И тогда мы можем наблюдать спящего человека в момент парадоксальной фазы, воспроизводящего жесты, соответствующие содержанию сна. К примеру, вот он курит, удобно скрестив ноги и вытянувшись на кровати. Хотя в реальной жизни такие люди почему-то воспроизводят чаще всего насильственные действия, сопровождающие, к примеру, ссоры или драки. Вследствие этого пациенты могут нанести либо себе, либо тому, кто делит с ними ложе, серьезные увечья.