— То есть в мозгу существует какая- то иерархия нейронов?
— Совершенно точно. Один рецептор реагирует только на то, что приходит к нему, остальное его не касается. Нейроны, принимающие решения, расположены глубоко в мозгу, потенциально к ним может поступить абсолютно любая информация, возникающая в ходе обучения. Но чтобы она поступала, в мозгу должен сформироваться соответствующий новый путь, что и происходит, если это нужно для выживания. А такое понимание возникает при неоднократном соответствующем воздействии. Нейроны, ранее не получавшие информацию, после обучения начинают ее получать.
Моллюск в обычном состоянии протягивает щупальца к сладкому соку, а при одновременном и неоднократном воздействии сока и электричества он начинает их отдергивать. При этом нейроны, находящиеся в щупальцах, выделяют соответствующие медиаторы — они модулируют имеющиеся связи, до этого бывшие неэффективными; они становятся эффективными, и в центр принятия решений начинает поступать соответствующая информация. Животное ее понимает и начинает действовать, отдергивая щупальца.
— Это простейшая реакция. У человека зачастую сложнейшая реакция на множество одновременно поступающих факторов. Это означает, что в голове есть некий центр, концентрирующий все эти нейроны принятия решений, или они распределены по голове и каждый сам по себе?
— Трудно сказать. Похоже, что если у улитки это одиночные нейроны, то у высших животных — группы нейронов, кластеры. Причем нейроны в них сходные по функциям и взаимозаменяемые. Если один умрет — ничего страшного. Похоже, такие группы получают всю информацию, и на этой основе происходит принятие решений. Но оно более многоступенчатое, чем у улитки. Все-таки человек очень сложное существо, он может параллельно контролировать множество ситуаций. Мы же и видим, и слышим, и ходим — и все это параллельно. Поэтому единый центр найти очень трудно. Но для каждой отдельной ситуации известно, где какие центры. И пока даже гипотезы нет, как они координируют работу между собой, поэтому и проверять нечего.
— А насколько понятен механизм эволюции мозга при переходе от низших животных к человеку?
— Эволюцию мозга проще проиллюстрировать на примерах. Беспозвоночные животные, которые появились гораздо раньше людей и вообще многих других животных, имеют два типа строения нервной системы. Один — узловой. Есть узлы, и каждый из них контролирует какой-то орган. При такой децентрализации центральный мозг играет очень слабую роль. Крайний случай такой организации встречается у иглокожих, у морских звезд — их нервная система полностью децентрализована. У них каждый луч управляется сам, он даже питается сам. У большинства животных в ходе эволюции произошла централизация мозга, резко увеличилось количество его элементов. Например, осьминог, а это совершенно уникальное животное, имеет центральный головной мозг со слоистой структурой, как у высших позвоночных. В то же время количество нейронов в центральном мозге и в каждом из восьми щупальцев у осьминога одинаковое. И эти щупальца работают с эффективностью, немыслимой у конечностей других животных. Сейчас ученые, особенно те, кто занимается созданием аппаратов для освоения космоса, очень интересуются этим принципом организации управления сложной системой. Потому что тут достигается совершенно уникальная версатильность, то есть способность к выполнению большого многообразия различных функций: с одной стороны, каждая конечность фактически независима, с другой — очень хорошо координируется с другими конечностями и центральным мозгом. Но у тех животных, которые в ходе эволюции вышли на землю, все-таки победила централизованная нервная система, где все управляющие функции сосредоточены в головном мозге. И в нем очень много элементов — нейронов. Прежде всего, видимо, для компенсации возникших при централизации потерь. Так, у улитки тысячи нейронов, у осьминога — миллионы, у позвоночных — миллиарды. По-видимому, это некоторая избыточность, но вряд ли большая. Не знаю, откуда взялось утверждение, что мозг не используется. Это неправда. Работает 90 процентов нейронов, причем даже в самых простых ситуациях. Мы постоянно используем все связи в мозге и почти все области мозга. А млекопитающим сто миллиардов нейронов нужно, видимо, для того, чтобы обеспечить максимальную пластичность мозга, чтобы не возникала такая ситуация, когда человеческая память оказывается переполненной. А у меньших животных эти ограничения есть, и поэтому поведение у них более стереотипное, то есть ограничено неким набором вариантов. И поэтому у них, видимо, не появляется сознание.
Читать дальше
