* * *
Сеть пассивного режима работы мозга поразительна тем, что ее активность возрастает , когда мы бездельничаем. Что же это значит? С точки зрения ученого, который использует фМРТ, это значит, что нейроны этой сети выстреливают потенциалами действия, когда люди просто лежат в сканере и ничего не делают.
Кровь поставляет больше кислорода для сети пассивного режима работы мозга. Больше глюкозы и других метаболитов съедается этой сетью. И активность всех зон этой сети становится слаженной. Ученые могут измерить, насколько хорошо передается информация в этом режиме, с помощью так называемой теории графов.
Теория графов — это раздел математики, возникший в XVIII веке. Недавно он здорово пригодился в анализе разного рода сложных сетей, особенно сетей мозга.
Сети состоят из узлов, а узлы связаны между собой так называемыми ребрами — абстрактными (или физическими) линиями. Ребро между двумя узлами дает возможность передачи информации — иногда только в одном направлении. Такое ребро называется ориентированным. В других случаях информация может течь в обе стороны, и тогда это неориентированное ребро. Теория графов весьма полезна тем, что ее можно применять в разных областях: при изучении воздушного транспорта, Интернета и социальных сетей. Когда элементы системы формируют сложную сеть, на первый план выходит не их внутреннее строение, а отношения между ними.
В мозге узлы являются отдельными анатомическими структурами, которые связаны ребрами в виде аксонов. Области мозга, физически соединенные между собой, называются «структурными сетями». Как в теле содержатся разные органы: сердце, легкие, — так и в мозге есть разные отделы. Эти отделы мозга соединены длинными нервными волокнами, похожими на пальцы пришельцев. Структурная сеть мозга состоит из локальных кластеров. Вы наверняка знаете о таких зонах мозга, как префронтальная кора.
Можно вообразить, будто узлы — это известные крупные аэропорты, такие как чикагский, лондонский или франкфуртский. Они огромны по сравнению с региональными аэропортами и принимают гораздо больше рейсов. Вы когда-нибудь летали напрямую из Портленда, штат Орегон, или Колумбуса, штат Огайо? Обычно приходится лететь через Чикаго (или другой узел, например, через Атланту).
Мозг работает так же. Есть некие структуры с обширными связями — узлы. Когда вы бездельничаете, ваши «мозговые аэропорты» «оживают». Больше крови, богатой кислородом и сахаром, поступает к узлам сети пассивного режима работы, когда вы расслабляетесь и мечтаете.
За последние двадцать лет такие достижения техники, как МРТ и ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография), позволили ученым наблюдать живой мозг изнутри и делать снимки его активности или измерять, сколько энергии потребляют определенные части мозга, пока люди участвуют в эксперименте. Теперь мы знаем, что каждая анатомическая структура имеет свои задачи.
Представьте себе сердце. Это орган, который перекачивает кровь. В сердце есть отдельные участки, наделенные собственными функциями. Например, левое предсердие закачивает насыщенную кислородом кровь в аорту, а та выталкивает кровь дальше циркулировать по организму.
Похожим образом префронтальная кора вовлечена в так называемое «высшее» мышление: она отвечает за рассуждение, краткосрочную память, контроль над эмоциями, планирование и привнесение значимых воспоминаний в сознание. Другая область мозга, гиппокамп (отдельные его участки активны во время отдыха), отвечает за создание долгосрочных воспоминаний и хранит их в другой части мозга, в новой коре.
Префронтальная кора решает, когда нужно вспомнить определенную информацию, записанную в новой коре. Каждая из ее областей разделена на зоны поменьше, которые сообща выполняют более крупные задачи вроде «вспомнить имя женщины, чей ребенок ходит в один детский садик с моим сыном, которую я вижу каждый день и которая знает, как меня зовут».
Допустим, вы встретили свою тетушку Лизу. В вашей новой коре хранится самая разная информация о тетушке Лизе. Данные распределены по коре, и при воспроизведении их требуется собирать в новых комбинациях. Когда вы встречаетесь, вы вспоминаете, что у нее есть пес породы басенджи, она живет в Милуоки и замужем за дядей Джимом. Префронтальная кора помогает вспомнить все милые подробности, ведь внезапно, при общении с самой тетей Лизой, они становятся очень важными.
Напротив, вся новая информация, которую вы получаете от тети Лизы, включая текущую встречу, отправляется из вашего сознания (за которое отвечают многие участки мозга) в гиппокамп. И если вам удастся хорошо поспать, немного отдохнуть или даже вздремнуть, гиппокамп запишет новые воспоминания в новую кору, хранилище долгосрочной памяти. Это называется консолидацией воспоминаний. Процесс особенно важен, когда человек обучается новым знаниям и навыкам. Так что после интенсивных занятий лучше всего вздремнуть или хотя бы отдохнуть.
Читать дальше
Конец ознакомительного отрывка
Купить книгу