В чем сила, мозг? Как слышать цвета и чувствовать магнитное поле
Миллиарды в миллиметре
Человеческий мозг состоит из 86 млрд клеток, которые быстро передают туда-сюда информацию в виде электрических импульсов. Однако самую интересную особенность мозга составляет не колоссальное количество нейронов, а способ их взаимодействия. Общее количество нейронных соединений — около 200 триллионов.
Как представить себе масштабы собственного мозга? Исходите из того, что в одном кубическом миллиметре его ткани связей больше, чем ныне живущих на нашей планете людей.
Поразительная незавершенность
Один из больших сюрпризов преподнес проект «Геном человека»: когда на рубеже нового тысячелетия ученые составили структуру генома, оказалось, что у человека имеется всего-навсего около 20 тысяч генов. Такого биологи не ожидали: они-то предполагали, что генов у человека должно быть никак не меньше сотен тысяч.
Тогда каким же образом мозг умудряется выстраивать себя на основе простейшего «букваря»? Благодаря остроумной стратегии: его дело — выточить болванку и предоставить опыту общения с миром доводить ее до ума.
Сила в слабости
Человек непривередлив и способен выжить в любом уголке земного шара. В чем тут фокус? Вовсе не в том, что мы выносливее, жизнеспособнее или неприхотливее других живых созданий, — тут мы проигрываем почти любому животному.
Дело в другом: мы приходим в мир, имея во многом неразвитый мозг. Отсюда и уникально длительный для живой природы период полной беспомощности в детстве. Что, однако, с лихвой окупается, поскольку наш мозг приглашает окружающую реальность поучаствовать в его формировании. Приход в этот мир с незрелым мозгом в случае нашего вида зарекомендовал себя очень выигрышной стратегией: не создавай жестких конструкций, создай систему, способную подстраиваться под окружающий мир.
Необычное фото для паспорта
Можно ли наделить человека сенсорными дарованиями, не предусмотренными природой для нашего вида? Да. И это не просто теория: вокруг нас множество примеров сверхмощных чувствительных способностей человеческого мозга.
В 2004 году музыкант и художник Нейл Харбиссон с врожденной монохромазией (отсутствием цветовосприятия) вживил в костную ткань черепа eyeborg (глазборг) — устройство, которое преобразует цвета в звуковые волны.
Более того, камера глазборга улавливает световые волны за пределами воспринимаемого человеческим глазом спектра. Харбиссон слышит (видит) инфракрасное и ультрафиолетовое излучение, как это делают змеи и пчелы.
Когда Харбиссону понадобилось обновить фото на паспорте, он отказался снимать глазборг, утверждая, что это его неотъемлемая часть, такая же, как любая другая часть тела. В паспортной службе возражения Нейла оставили без внимания: на официальных фотографиях не должно быть электронных устройств. После отказа в отделение паспортной службы посыпались письма от его врача, друзей и коллег. И спустя месяц он был сфотографирован на паспорт вместе с глазборгом. По горячим следам своего успеха Нейл заявил, что стал первым официально признанным властями киборгом.
Сновидения помогают нам сохранить зрение
Нейрофизиология еще не разрешила загадку, почему в мозге возникают сновидения. Что вообще такое эти причудливые ночные галлюцинации? Содержатся ли в снах некие смыслы и значения или же это всего лишь случайная активность мозга в попытках составить связный нарратив? И почему сны так богаты зрительными образами и еженощно взрывают затылочную кору неистовыми всполохами активности?
Подумайте вот о чем. В нашем мозге есть «топографическая карта тела» (кортикальный гомункулус). Ее участки отвечают за чувствительность разных органов: глаз, кишечника, рук, ног и так далее. Она не задана генетически. Когда структура тела меняется, соответственно меняется и кортикальный гомункулус. Если человек теряет конечность или зрение, территорию их кортикального представительства забирают соседние представительства.
Как все это связано со сном? Есть гипотеза, что каждая ночь несет зрительной коре угрозу захвата со стороны других чувств. Угрозу жуткую и неотвратимую, если учесть, с какой ошеломительной скоростью свершаются в мозге территориальные переделы (для этого достаточно каких-то 40–60 минут). Сновидения и есть оружие, которое выковала зрительная кора для защиты своих пределов и отпора загребущим соседям-захватчикам.
Человек-компас
Мозг, какие бы данные он ни получал, всегда найдет им применение. Ученых заинтересовал вопрос, смог бы человек при помощи носимого на теле устройства улавливать магнитные сигналы Земли, как черепахи и птицы? Плодом их размышлений и инженерных усилий стал навигационный пояс feelSpace. По всему периметру он оборудован вибромоторами, и как бы ни было повернуто ваше тело, вы всегда будете ощущать вибрации в направлении Северного магнитного полюса.
На первых порах вы ощутите лишь назойливое жужжание, но со временем привыкнете получать пространственную информацию и всегда быть в курсе, что север — вон в том направлении. Но главное, что пояс качественно меняет манеру навигации пользователя! Как описывает опыт ношения пояса feelSpace один из участников эксперимента, интересные вещи происходили с ориентацией в городах: «Вернувшись домой, я мог легко воспроизвести взаимное расположение всех мест, где побывал, зданий, помещений в зданиях, даже если специально не фиксировал внимание на их расположении».
Иными словами, люди переживают не сенсорное замещение (когда зрительную или слуховую информацию мозгу поставляют несвойственные каналы) и не сенсорное расширение (как обострение слуха или зрения) — перед нами пример сенсорного дополнения. Это новый для человека вид сенсорного восприятия и новый тип чувственного опыта.
В нашей голове скрывается нечто завораживающее. Механика мозга не запрограммирована с рождения, а активно формирует себя сама во взаимодействии с миром. Мы постоянно переписываем свою нейронную сеть. Колдовство мозга кроется не в его элементах, а в том, как эти элементы каждый миг по-новому образуют динамичную, наэлектризованную живую ткань.
Даже несколько абзацев текста, которые вы сейчас прочитали, и те изменили ваш мозг: печатные символы стронули лавину из миллионов микроперемен в бескрайних лесах ваших нейронных связей, вылепив новую личность, чуточку отличную от той, какой вы были пару минут назад.
Материал подготовлен издательством МИФ, по книге «Живой мозг»
