Если вы интересуетесь мозгом, вы могли часто слышать о гематоэнцефалическом барьере (ГЭБ). Кровь в человеческом организме – это транспортная система для всего. Кровеносные сосуды действуют как дорожная сеть. По ним перемещаются все виды транспорта, например легковые автомобили (эритроциты), автомобили экстренных служб (иммунные клетки) и грузовики с продуктами (частицы пищи, белки, жиры, сахара и т. д.). На дорогах даже можно встретить беглых преступников (бактерии, вирусы). Мозг слишком важен, и нельзя, чтобы все это в него попадало. Поэтому между кровотоком и тканью мозга существует барьер. Кислород, глюкоза и эритроциты легко проходят через него, но бактерии, иммунные клетки и все остальное – нет. Хотя бывают случаи, когда они все же проникают через барьер, и это всегда плохо для нашего здоровья. Хотя ГЭБ хорошо защищает мозг, он создает проблемы с доставкой лекарственных веществ. При создании препаратов, воздействующих на мозг, ученые должны придумать, как его преодолеть.

Все вышеупомянутые клетки можно отнести либо к белому, либо к серому веществу. Они так называются из-за небольшой разницы в цвете. Белое вещество присутствует в спинном мозге и глубоких слоях головного мозга. Оно состоит из длинных аксонов нейронов, и его белый цвет объясняется миелином, жирным веществом, покрывающим аксоны. Миелин помогает изолировать клетку. В белом веществе также содержится много астроцитов.

Серое вещество находится преимущественно во внешних слоях головного мозга и мозжечка. Оно содержит тела нейронов, дендриты, множество глиальных клеток, а также мелкие кровеносные сосуды под названием «капилляры». Серое вещество – это центр управления нейронами и источник ума.

Хотя белое и серое вещества встречаются в разных областях головного и спинного мозга, у них есть некоторые сходства. Например, крошечные клеточные тела и глиальные клетки можно встретить даже в белом веществе.

Теперь вы знаете, из чего состоит мозг. Когда в следующий раз кто-то заявит, что мозг – это мышца, скажите ему, что он ошибается, и объясните, что на самом деле представляет собой этот орган.

Все системы и клетки, о которых мы только что узнали, организованы очень сложным образом. Нашему мозгу нравится все организовывать, и на развитие способа, которым он это делает, ушли миллионы лет. Хотя этот орган обычно работает как единое целое, в нем выделяют различные области, доли, которые специализируются на определенных задачах. Головной мозг состоит из четырех основных долей, а также малой островковой доли и лимбической системы. У каждой из них своя работа, но, помимо нее, они взаимодействуют с другими областями, чтобы распределить обязанности. Хотя эти доли можно разделить на множество более мелких участков (около 180), они дают хорошее представление об устройстве мозга.

Доли головного мозга. Позднее мы поговорим о них подробнее.

В этой книге вы встретите научные слова для описания различных областей мозга. В большинстве случаев они упрощены, чтобы вы узнали только по-настоящему важные вещи и не увязли в терминах. Иногда, правда, без терминов не обойтись, и мне придется их употреблять. Но не стоит волноваться: если вы вдруг забудете их значение, в конце книги есть глоссарий, к которому в любое время можно обратиться. Ну или вы можете просто игнорировать непонятное слово и делать вид, будто его не существует.

Это схема расположения наиболее важных областей мозга, которые встречаются на протяжении всей книги. Не стоит беспокоиться: вам не обязательно помнить, что означают эти слова. Я оставил здесь этот рисунок на случай, если в какой-то момент вы захотите визуализировать, где что происходит в мозге.

В нейробиологии ученые часто говорят только об отдельных долях мозга или конкретных нейромедиаторах. Да, они играют важную роль в том, что делает этот орган, но никогда не действуют в одиночку. Мозг соединяется с различными областями триллионами связей, в результате чего образуется невероятно сложная система. На протяжении всей книги мы будем их обсуждать. Проще говоря, связь – это то, как нейроны общаются друг с другом. Они не просто отправляют сообщения, а затем отключаются. Они разговаривают с тысячами нейронов, которые, в свою очередь, общаются с еще несколькими тысячами, благодаря чему создаются целые сети связей. Нейробиология рассказывает людям о том, что мозг работает так, как он работает, не только из-за различий в долях, но и из-за связей между различными областями. Как вы узнаете из этой книги, мозг каждого человека уникален в плане того, как соединяются его области. Двух одинаковых нет, и, как бы ваш мозг ни работал, он уникален.

Каждую секунду миллиарды клеток мозга общаются друг с другом. Учитывая, что обработка визуальной информации составляет около 65 % всей мозговой активности, просто подумайте, сколько их работает сообща прямо сейчас, пока вы читаете это предложение. Давайте еще немного почитаем. Вперед!

Глава 1
Вопросы нейробиологу

Почему мозг находится в голове, а не в другом месте?

Кажется вполне разумным, что природа поместила мозг в голову. Вообще, некоторые люди утверждают, что у мужчин он в другом месте, но нейробиология не совсем с этим согласна. Почему мозг не находится в какой-нибудь другой части нашего тела? Разве он не был бы в большей безопасности под защитой грудной клетки? Может, ему следовало разместиться в ноге или стопе? Это выглядело бы ужасно, и на эти вопросы можно дать относительно простые ответы.

Начнем с головы. Мозг получает информацию о том, что мы видим, обоняем, слышим, пробуем на вкус и осязаем, от органов чувств. На зрение приходится почти 65 % всех его возможностей, поэтому вполне логично расположить глаза как можно ближе к мозгу. Если поместить его далеко от органов чувств, возникнет небольшая, но критическая задержка в получении информации. Всего несколько миллисекунд, тысячных долей секунды, могут означать разницу между жизнью и смертью. А еще мозг хочет сразу получать все сплетни о том, что происходит вокруг, и любит находиться в центре внимания. Поэтому чем быстрее он собирает информацию, тем лучше себя чувствует.

Но подождите, разве органы чувств не могли бы формироваться вокруг мозга, где бы он ни располагался? На протяжении миллионов лет эволюции и у наших водных предков, и у первых людей мозг оказывался в голове, то есть в верхней части тела. У рыб, млекопитающих и насекомых голова первой сталкивается с окружающей средой, когда животное перемещается. Способность органов чувств оценивать обстановку до того, как их носитель успеет продвинуться дальше, – это большой плюс.

Быстрое получение информации могло защитить наших предков от хищников и дать преимущество в поиске добычи.

У людей мозг, а следовательно, и органы чувств, находится высоко, чтобы обеспечить лучший обзор окружающего мира. Хотя мозг, расположенный наверху, кажется уязвимым, он защищен толстым черепом, состоящим из самого крепкого материала, который только может произвести тело. Поэтому он находится в безопасности.

Какая часть мозга самая старая и что она делает?

Эволюция этого человеческого органа часто объясняется с помощью модели трех мозгов^[2]. Первый мозг – рептильный, второй – эмоциональный, а третий – неокортекс, высший гениальный мозг, который я люблю называть Гэри. Насколько все это правда и почему у нас рядом с рептильным мозгом сидит Гэри?

Данная концепция была разработана нейробиологом Полом Маклином, который в 1990 году подробно изложил свою теорию триединого мозга. Он заявил, что у рыб был ранний мозг. На этом этапе он содержал только базальные ганглии. Потом на Земле появились рептилии, а их мозг приобрел мозговой ствол и мозжечок. Эти части образуют в нашей голове участок, называемый рептильным мозгом. Он отвечает за такие примитивные функции, как голод, жажда, половое влечение, стремление защищать территорию, агрессия, частота сердечных сокращений, дыхание и температура тела.

Есть бесчисленное количество книг, статей, мемов и комментариев о том, как рептильный мозг управляет нашей жизнью и как нам нужно игнорировать его, чтобы улучшить свое поведение. В этом есть доля правды, но в целом подобная точка зрения немного устарела, и мы скоро поговорим об этом.

Да, рептильный мозг стал первым эволюционировавшим «типом» мозга (по крайней мере, с точки зрения того, что мы сейчас считаем мозгом).

Базовые функции, такие как голод и жажда, всегда помогали людям оставаться в живых. Однако в ходе эволюции вокруг рептильного мозга сформировались другие структуры, ставшие своего рода его продолжением. Дополнительные, более интеллектуальные части не были добавлены, как кирпичи. Мозг рос и приобретал лучшую способность к обработке информации, а не просто дополнялся новыми частями. Мы знаем об этом благодаря тому, что наш орган хорошо работает как единая структура.

Когда человек эволюционировал, первыми «расширениями» рептильного мозга стали средний мозг и лимбическая система^[3], которые, помимо всего прочего, отвечают за эмоции, мотивацию и долговременную память. Две эти области были очень важны, пока люди учились формировать социальные связи, а также строить цивилизации и сообщества. Они помогали нашим предкам уживаться друг с другом и понимать окружающий мир.