Ася Казанцева - Мозг материален

Где же здесь свобода воли? – возможно, спросите вы. Черт ее знает. Мне всегда было ужасно скучно читать рассуждения про нее, они слишком неконкретные. Из общих соображений я могу сказать, что наша свобода воли заключается в том, чтобы выбирать, на каких внутренних импульсах фокусировать внимание, тем самым их усиливая. Как вы помните, у нас есть не только поток информации снизу вверх, но и его корректировка за счет потока информации сверху вниз. Но здесь гораздо сложнее ответить на вопрос, а кто собственно такие “мы”, которые выбирают, на чем фокусировать внимание? Так‐то получается, что “мы” – это все равно сумма активностей разных отделов нашего мозга, такая вот иллюзия существования личности. “Миф о собственной исключительности, возникший из‐за сложной организации нервной деятельности”, как это формулирует поэт Вера Полозкова.

Сегодня я разговаривала по Скайпу с прекрасной девушкой, которая думает, поступать или не поступать в магистратуру по когнитивным наукам. А после этого вылизывала девятую главу книжки и добавила в нее ссылку номер 17, обзор исследований о разнице зрительного восприятия между представителями индивидуалистских и коллективистских культур. И попутно отправила эту статью своей собеседнице со следующим комментарием: “Простой тест на то, стоит ли вам лезть в нашу песочницу. Если вы, читая это, думаете: «А-а-а-а! Офигенно!» – то да”.

Так вот. Мне совершенно неважно, помните ли вы сейчас, что делает NMDA-рецептор, и врубились ли в схему работы ганглиозных клеток с on -центром. Если вам понадобится, то вы об этом потом еще раз прочитаете – может быть, у меня в книжке или в любом другом научпопе, может быть, в учебниках по нейробиологии, может быть, в статьях-первоисточниках.

Мне бы, в принципе, хотелось, чтобы вы прониклись основными идеями, которые я тут все время крутила на разные лады: что мозг материален, что мозг изменчив и что мозг неоднороден. Мне представляется, что осознание этих его свойств полезно в повседневной жизни, потому что позволяет относиться к себе и окружающим с большей долей доброжелательности и большей долей иронии.

Но единственное, что меня интересует по‐настоящему, – надежда на то, что хотя бы несколько раз в ходе чтения вы испытали чувство “А-а-а-а! Офигенно!”. Мне кажется, честно говоря, что это самый сильный внутренний наркотик из всех, которые умеет вырабатывать наш великолепный, зубодробительно сложный, познаваемый, материальный мозг.

Спасибо.

Название этого раздела – конечно, отсылка к Довлатову: “Вам трех недель достаточно. Мне трех лет не хватило бы. А эти дураки за три часа все напишут”.

С точки зрения биолога, жизнь – это различие концентрации ионов внутри и снаружи клеточной мембраны, а смерть – выравнивание этих концентраций. В норме внутри всех живых клеток (не только нейронов) есть много ионов калия, а снаружи – много ионов натрия. Над тем, чтобы это было так, постоянно трудится белок по имени натрий-калиевая аденозинтрифосфатаза , сокращенно Na + /K + ‐АТФ‐аза. Это, в общем‐то, главное, ради чего мы постоянно дышим и едим.

Кислород и глюкоза нужны, чтобы клетки могли синтезировать АТФ – универсальную клеточную батарейку, молекулу, которая расщепляется с высвобождением энергии. Эту энергию Na + /K + ‐АТФ‐аза использует для того, чтобы непрерывно перекачивать ионы через мембрану клетки: калий внутрь, натрий наружу. Если мы перестанем дышать, АТФ быстро закончится, Na + /K + ‐АТФ‐аза перестанет работать, ионы потекут по градиенту концентрации (оттуда, где их много, туда, где их мало), и тогда, например, нервные клетки больше не смогут отправить ни одного импульса. А это и есть смерть.

Пока мы еще живы, у нас много ионов калия внутри клеток и мало – снаружи. Этот градиент концентрации подталкивает их к тому, чтобы постоянно пытаться утекать на свободу, и у многих получается. И это тоже хорошо, потому что они уносят с собой свой положительный заряд и в результате на мембране нервной клетки формируется разность потенциалов: отрицательный заряд внутри и положительный снаружи. Именно так обстоят дела, пока нейрон находится в состоянии покоя и никуда не посылает никаких импульсов.

Но нейрон не был бы нейроном, если бы не был готов к тому, чтобы все изменилось. Ключевая идея его работы в том, что на каком‐то участке его мембраны может возникнуть локальная деполяризация, то есть снижение разности потенциалов, а часто и инверсия ее знака. Это возможно благодаря тому, что на мембране нейрона есть много каналов, которые до поры до времени закрыты, а вот если они откроются, то через них интенсивно потекут внутрь ионы натрия. Именно это происходит, в частности, тогда, когда нейрон получает сигнал от соседа. Этот сигнал приходит в виде молекул-нейромедиаторов, они связываются с белками-рецепторами, форма рецепторов изменяется, открываются ворота для ионов, натрий устремляется внутрь, и на конкретном небольшом участке мембраны теперь получается положительный заряд внутри и отрицательный снаружи.