Як утворюються наші думки

Деяких людей дуже засмучує твердження, що ми є наш мозок. Їм здається, що це принижує чи позбавляє сенсу всі життєві переживання, оскільки робить їх матеріальними. Інші вказують, що мозку потрібне тіло, і вони нерозривно пов'язані один з одним. Треті стверджують, що мозок існує у тілі, а тіло – у навколишньому середовищі, тому нелогічно зводити весь досвід переживань до мозку. Всі ці заперечення є актуальними, але нам необхідно висловити ясну точку зору на те, як усе це разом працює. І мозок тут є найбільш логічною стартовою точкою. Ми можемо змінити довкілля та замінити більшість частин тіла, але мозок, схоже, – фундаментальна основа того, хто ми є. А це уявлення включає відчуття Я. Разом з тим прагнення зрозуміти, звідки з'являється відчуття себе, вимагає врахувати тіло та навколишнє середовище, які формують наше Я.

Повернемося до анатомічної лабораторії. Мозок займав усю нашу увагу. Це ж не звичайний шматок тіла. Він – щось більше, ніж біологічна тканина. Якимось чином мозок причетний до радості та смутку, замішання та цікавості, до розчарування та всіх інших психічних проявів, які роблять нас людьми. Мозок таїть у собі пам'ять, творчі здібності і, можливо, трохи божевілля. Це той самий мозок, який допомагає ловити м'яч, забивати гол, який фліртує з незнайомцями або вирішує вторгнутися до іншої країни. Кожен мозок, який ми того дня тримали в руках в анатомічній лабораторії, пережив ціле життя, повне подібних думок, почуттів та дій. Кожен мозок колись був тим, хто любив, хто розповідав анекдоти, хто зачаровував, хто займався сексом, і, зрештою, тим, хто розмірковував про свою смерть і вирішив віддати своє тіломедичної науки після того, як покине цей світ. Коли я вперше тримав у руках мозок людини, я відчув дуже сильні духовні переживання. У той же час це змушувало мене почуватися нікчемним та смертним.

Як тільки ви долаєте емоційний шок, вас негайно вражає абсолютне захоплення цим органом, особливо якщо у вас є уявлення про те, як дивовижна річ мозок. Хоча неозброєним оком таке не побачиш, усередині цього згустку плоті набито приблизно 170 мільярдів клітин [13]. Серед них є клітини різних типів, але нас цікавлять насамперед нейрони, які є основою клітинних ланцюгів мозку, які роблять по-справжньому розумні відносини. Нейронів у мозку приблизно від 86 до 100 мільйонів, вони є елементами мікросхем, що створюють все наше психологічне життя.

Є три основні типи нейронів. Сенсорні нейрони відповідають за інформацію від наших органів чуття. Рухові нейрони передають інформацію, яка управляє нашими рухами. Однак саме третій клас нейронів виконує основну функцію – це проміжні або інтернейрони. Вони з'єднують інформаційні входи та виходи мозку, утворюючи внутрішню мережу, в якій і відбувається вся «робота розуму». Саме у цій внутрішній мережі здійснюються операції, які ми називаємо вищою мисленнєвою діяльністю. Самі собою ці нейрони не дуже розумні. У неактивному стані вони практично не діють, видаючи іноді електричні розряди, як лічильник Гейгера, що вловив фонову радіацію. Коли вони отримують комбінований збудливий поштовх від інших нейронів, вони вибухають активністю подібно до кулемету, розсилаючи каскади імпульсів іншим клітинам. Як можуть два ці стани - відносний спокій і божевільна стрілянина - створювати всі хитросплетіннялюдського розуму?

Деяких людей дуже засмучує твердження, що ми є наш мозок.

Нейрони комунікують один з одним, надсилаючи електрохімічні сигнали через сполучні волокна. Типовий нейрон має безліч відростків, що з'єднують його із сусідніми нейронами, але є й відростки дальньої дії, які називають аксонами. За допомогою аксонів нейрон спілкується з групами нейронів, що розташовані на досить великій відстані. Це подібно до людини, яка має безліч друзів у своєму окрузі, з якими вона регулярно спілкується і при цьому підтримує дуже міцний зв'язок з групою друзів, які живуть за кордоном. На зовнішній поверхні мозку є шар кори (латиною cortex) – шар товщиною 3–4 мм, де нейрони дуже щільно спресовані. Кора представляє особливий інтерес, оскільки вища нервова діяльність, яка робить нас людьми, як з'ясувалося, спирається на те, що відбувається в цій тонкій сірій речовині. Саме кора надає мозку його специфічного вигляду величезного волоського горіха з безліччю звивин[17]. Людський мозок у 3000 разів більший за мозку миші, але наша кора всього втричі товща [18], її обсяг зібраний у складки. Спробуйте запхати велику кухонну губку в невелику пляшку. Вам доведеться зім'яти її. Те саме відбувається з людським мозком. Складчаста структура кори – інженерне рішення природи у її прагненні запхати якнайбільше ресурсів у стандартний череп, щоб людям не довелося носити голови розміром із великий надувний м'яч. Запитайте будь-яку матір після пологів, і вона чемно пояснить вам, що народити малюка з головою нормального розміру і так непросто, страшно і подумати про її збільшення!

Наш мозок може виконувати одночасно кілька завдань, використовуючи ті самі нейрони.

Подібно до дивної інопланетної істоти,що поширює всюди свої щупальця, кожен нейрон пов'язаний одночасно з тисячами інших нейронів. Комплексна інтенсивність інформації, що надходить, визначає стан нейрона – збуджений або спокійний. Коли сумарна активність надходжень досягає граничного рівня, нейрон включається, генеруючи невеликий електрохімічний сигнал, що запускає ланцюгову реакцію його сполуках. Через це кожен нейрон трохи схожий на мікропроцесор, оскільки він підраховує сумарну активність решти нейронів, з якими він пов'язаний.

Це нагадує також поширення поголосу округом. Деякі з нейронів по сусідству сприяють збудженню. Вони, як добрі друзі, хочуть допомогти рознести слух. Інші нейрони - гальмують, простіше кажучи, вони рекомендують вам заткнутися. І щоразу, коли нейрон проводить подібну «розмову» з різними сусідами і віддаленими приятелями, він запам'ятовує, чи слід було у подібній ситуації поширити повідомлення світом чи краще зберегти мовчання, тому якщо поголос виникає знову, нейрон реагує неї упевненіше. Це відбувається тому, що зв'язки між нейронами стають сильнішими у разі повторюваних спільних «стрільб». За словами нейрофізіолога Доналда Хебба, який відкрив цей механізм, «спільне збудження зміцнює зв'язок»[19].

Схеми поширення електричної активності – це підґрунтя психічного життя. Це наші думки. Незалежно від того, викликані вони довкіллям або випливли з глибин підсвідомості, вони є схемами активізації нейронів у матриці нашого розуму. Коли якесь подія зовнішнього світу, наприклад, звуки музики, збуджує наші органи почуттів, це порушення перетворюється на патерн[20] нейронних імпульсів, який передається у відповідну обробну зону мозку. Та, у своючерга, генерує схеми каскадної активізації, що розповсюджуються по всьому мозку. Каскадні патерни нейронної активності аналогічно прокочуються через відповідні мозкові центри у зворотному напрямку (якщо у вас виникла думка, наприклад, спогад про звуки музики), відновлюючи пам'ять і розумові процеси, що стосуються цього конкретного досвіду переживань.

Подібний характер процесу пояснюється тим, що мозок має справу з розподіленими патернами. Уявіть собі, що нейронні патерни у вас у мозку схожі на візерунки з кісточок доміно в тих дивовижних трюках, де ви штовхаєте одну з них і запускаєте ланцюгову реакцію. Тільки тут ці доміношки можуть бути знову виставлені на свої місця в очікуванні, коли їх штовхнуть вкотре. Деякі кісточки легко впустити, інші вимагають повторюваних поштовхів з різних сторін, перш ніж вони активуються і продовжать поширення патерну.

Тепер уявіть, що замість одного патерну доміно існує трильйон усіляких патернів, що перекриваються між собою і ділять деякі збуджені та загальмовані нейрони. Не всі доміношки падають, оскільки внутрішні перехресні зв'язки деяких нейронних кластерів впливають на шлях, яким відбувається активізація нейронів. Той факт, що кожен нейрон може брати участь у більш ніж одному патерні збудження, означає, що мозок може виконувати паралельні операції. Це дуже суттєвий момент, оскільки він пояснює, звідки у мозку така потужність, що обробляє. Він може виконувати одночасно кілька завдань, використовуючи одні й самі нейрони. Це як тривимірна гра в хрестики-нуліки. Уявіть, що хрестик і нулик відповідають активному та неактивному стану нейронів. Вони можуть починати чи зупиняти лінії, які ми будемовикористовувати як метафору для ланцюга активізації нейронів.

Мал. 2. Паралельні процеси обробки інформації нагадують тривимірні хрестики-нуліки

Ці ланцюги можуть поширюватися у різних напрямках. Якщо ви ставите хрест у нижній лінії нижнього шару, він також активуватиме патерни середнього та верхнього рівнів одночасно. Якщо ви розглядаєте комбінацію лише на одному рівні, ви, швидше за все, програєте гру. Щоб добре зіграти, ви повинні враховувати паралельну активізацію на всіх рівнях одночасно. Так само активація одних нейронів породжує паралельну активізацію в інших приєднаних мережевих патернах. І це добре: оскільки розрахункова швидкість імпульсу, що рухається від одного нейрона до іншого в реальному часі, виявилася надто повільною порівняно зі швидкістю, з якою наш мозок, як відомо, може виконувати безліч одночасних операцій. Найкраще пояснення ефективної швидкості нашого мозку під час виконання різних завдань – паралельна організація нейронних паттернов[21]. Наш мозок насправді здійснює багатозадачну роботу на тому самому фізичному обладнанні.

Такими є базові принципи роботи мозку. Отже, як і Нео у виконанні Кіану Рівза, ми не маємо прямого зв'язку з реальністю. Все, що ми відчуваємо, перетворюється на патерни нейронної активності, які формують психічне життя. Ви живете у своїй власній матриці. Найбільш яскраво продемонстрував це знаменитий канадський нейрохірург Уалдер Пенфілд. Він викликав подібні сну образи минулого у своїх пацієнтів, які перебувають у свідомості, при прямому стимулюванні їх кори в процесі операції.

«Це було електричне збудження послідовного запису свідомості – запису, який був створений колишнім досвідом переживаньпацієнта»[23].

Він навіть оперував свою власну сестру та продемонстрував, що пряма стимуляція кори запускає рухову активність, відчуття та думки. Саме ці патерни сполук кодують всю інформацію, яку ми обробляємо, спогади, які ми зберігаємо, та плани, які ми збираємось виконати. Кохання, ненависть, столиця Франції, переможець останнього Кубка світу з футболу, правила встановлення намету, метод розподілу на 10, задум вашої майбутньої розповіді, смак шоколаду та запах апельсина – кожне почуття, кожен біт знання та досвіду, який у вас є, як і ваші майбутні плани – все можливе лише завдяки каскадній активізації нейронів. Все, що ми є, можемо зробити чи зробимо, зводиться до цих процесів. Інакше нам би знадобилося мати в мозку духа-примари, але досі жодного не знайшли.