В чем сила, мозг? Как слышать цвета и чувствовать магнитное поле

Число научных статей о нейропластичности перевалило за сотни тысяч. Но до сих пор, взирая на мозг — на эту таинственную розоватую самонастраивающуюся материю, мы не знаем точно, почему и как он творит свои чудеса. Но с каждым днем узнаём всё больше. Новые открытия — это новые возможности. Об удивительных способностях мозга читайте в этой статье, подготовленной по книге «Живой мозг», вышедшей в издательстве МИФ.
В чем сила, мозг? Как слышать цвета и чувствовать магнитное поле

Миллиарды в миллиметре

Не занимайтесь самолечением! В наших статьях мы собираем последние научные данные и мнения авторитетных экспертов в области здоровья. Но помните: поставить диагноз и назначить лечение может только врач.

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

Не имея возможности зрительно воспринимать цвета, Нейл слышит их. Фотография из книги
Не имея возможности зрительно воспринимать цвета, Нейл слышит их. Фотография из книги
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ
Карты тела обнаружены в тех участках коры, куда поступают входные сигналы, откуда исходят ответные сигналы. Частям тела с более высокой чувствительностью или более тонким управлением соответствуют большие области коры.
Карты тела обнаружены в тех участках коры, куда поступают входные сигналы, откуда исходят ответные сигналы. Частям тела с более высокой чувствительностью или более тонким управлением соответствуют большие области коры.
РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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.

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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».

РЕКЛАМА – ПРОДОЛЖЕНИЕ НИЖЕ

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»