Определенной схеме соответствует также расположение кровеносных сосудов, поставляющих питательные вещества в полушария нашего мозга. Передняя, средняя и задняя мозговые артерии снабжают каждое из двух полушарий кровью. Повреждение любой конкретной ветви одной из этих главных артерий может привести к развитию предсказуемых симптомов ― сильному нарушению или полной утрате нашей способности осуществлять определенные когнитивные функции. (При этом, естественно, повреждения соответствующих сосудов левого и правого полушария могут приводить к разным последствиям.) На приведенном ниже рисунке показана область левого полушария, за кровоснабжение которой отвечает средняя мозговая артерия. В пределах этой области у меня и произошел инсульт. Повреждение любой из ветвей первого порядка средней мозговой артерии приводит к сравнительно предсказуемым симптомам независимо от того, с кем это случается.
Наружные слои коры, которые мы видим, когда смотрим на мозг, полны нейронов, и они, судя по всему, уникальны для человека. Эти совсем недавно надстроенные нейроны создают нейронные сети, дающие нам способность мыслить последовательно, например при использовании сложного языка, а также оперировать абстрактными, символическими категориями, скажем, решая математические задачи. Более глубокий слой коры мозга состоит из клеток лимбической системы. Такие клетки есть не только у нас, но и у других млекопитающих.
Функция лимбической системы состоит в том, чтобы придавать информации, поступающей от органов чувств, аффект или эмоциональную окраску. В связи с тем что структуры этой системы есть не только у нас, но и у многих других живых существ, лимбическую систему нередко называют рептильным мозгом. Называют ее также и эмоциональным мозгом. Клетки этой системы определенным образом связываются друг с другом еще в младенчестве в ответ на действие раздражителей на органы чувств. Интересно, что, хотя наша лимбическая система функционирует на протяжении всей жизни, она не созревает с возрастом. В результате мы и в зрелые годы сохраняем способность реагировать на нажатие наших эмоциональных «рычагов» примерно так же, как реагировали в двухлетнем возрасте.
По мере созревания клеток высших отделов коры и их встраивания в сложные нейронные сети с другими клетками мы учимся «фотографически» воспринимать текущий момент. У нас вырабатывается способность сопоставлять новую информацию из мыслящего отдела нашего сознания с автоматическими реакциями лимбической системы, переоценивать текущую ситуацию и преднамеренно выбирать более зрелый вариант ответных действий.
Наверное, интересно также отметить, что все методики «обучения на основе принципов работы мозга», используемые сегодня как в начальной, так и в средней школе, строятся на знаниях нейробиологов о работе лимбической системы. Внедряя эти методики, мы пытаемся создать в школах среду, в которой дети будут чувствовать себя в полной безопасности, как дома. Цель этих нововведений состоит в том, чтобы в такой среде в мозгу ребенка (в его миндалевидном теле) не запускалась реакция страха или гнева. Основная функция миндалевидного тела состоит в том, чтобы следить за всеми сигналами, поступающими от органов чувств, и определять уровень безопасности. Одна из функций поясной извилины в свою очередь состоит в том, чтобы фокусировать внимание мозга.
Когда входящие сигналы воспринимаются как знакомые, миндалевидное тело остается в покое, и соседний с ним гиппокамп способен к обучению и запоминанию новой информации. Однако стоит миндалевидному телу запустить реакцию страха или гнева, вызванную незнакомыми сигналами, которые могут свидетельствовать об опасности, как уровень тревоги в. мозгу повышается, и внимание оказывается сосредоточено на сиюминутной ситуации. В этом случае внимание переносится с гиппокампа и фокусируется на поведении, обеспечивающем самосохранение в текущих условиях.
Информация от органов чувств поступает в наш мозг и сразу же обрабатывается лимбической системой. К тому времени как она достигает коры, где осуществляются высшие мыслительные функции, мозг уже накладывает определенное «ощущение» на восприятие текущей ситуации ― больно это или приятно? Хотя многим из нас мы представляемся мыслящими существами, способными чувствовать, в биологическом плане мы чувствующие существа, способные мыслить.
Поскольку термин «ощущение» используется в широком смысле, мне хотелось бы уточнить, где именно у нас в мозгу возникают разные явления, называемые этим термином. Во-первых, когда мы испытываем ощущение грусти, радости, гнева, разочарования или возбуждения, это эмоции, генерируемые клетками лимбической системы. Во-вторых, когда мы ощущаем то, что ощупываем руками, мы испытываем осязательные или мышечные чувства, связанные с движениями наших пальцев. Эта разновидность ощущений обеспечивается осязательной системой, в работе которой задействована постцентральная извилина коры. Наконец, когда кто-то противопоставляет свои интуитивные ощущения того или иного предмета (то есть то, что он или она «чует нутром») своим мыслям о нем, такое интуитивное осознание представляет собой одну из высших когнитивных функций, в основе которой лежит работа правого полушария. (В третьей главе мы подробнее обсудим функциональные различия между правым и левым полушариями.)
Способность обрабатывать данные об окружающем мире у нас, устройств по обработке информации, начинается на уровне чувственного восприятия. Хотя большинство из нас редко осознают это, наши чувствительные рецепторы устроены так, чтобы регистрировать информацию на энергетическом уровне. Поскольку все вокруг нас ― даже воздух, которым мы дышим, даже кирпичи, из которых построены наши дома, ― состоит из вертящихся и вибрирующих атомных частиц, мы буквально плаваем в бурном море электромагнитных полей. Мы составляем его часть. Мы погружены в него и с помощью своих органов чувств ощущаем то, что есть.
Любая из наших чувствительных систем состоит из сложного каскада нейронов, обрабатывающих зашифрованные специальным нервным кодом сигналы, поступающие от рецепторов в определенные участки мозга. Каждая группа клеток, входящих в этот каскад, изменяет или усиливает полученный сигнал и передает его следующей группе клеток той же системы, которая осуществляет очередной этап подправки и отправки полученной информации. К тому времени, когда этот закодированный сигнал достигает наружной части мозга (высших отделов коры), мы осознаем характер действия раздражителя. Однако, если любая из клеток проводящего пути не сможет нормально функционировать, итоговое восприятие будет отклоняться от реальности.
Наше поле зрения (все, что мы видим, глядя на окружающий мир) разделено на миллиарды крошечных точек, или пикселей. Каждый такой пиксель заполнен вибрирующими атомами и молекулами. Клетки сетчатки, расположенные в глубине наших глаз, регистрируют движение этих частиц. Атомы, вибрирующие с разной частотой, испускают энергию с разной длиной волны, и информация об этом в итоге интерпретируется зрительной корой в затылочной доле нашего мозга как разные цвета. Зрительный образ строится благодаря способности нашего мозга расфасовывать группы пикселей, формируя определенные границы. Разные границы с разной ориентацией (вертикальной, горизонтальной и наклонной) соединяются, создавая сложные образы. Соответствующие группы клеток нашего мозга добавляют к тому, что мы видим, ощущения глубины, цвета и движения. Яркий пример функционального расстройства, которое может произойти, если нормальный каскад, по которому передается чувствительная информация, окажется нарушен, дает дислексия, при которой человек во время чтения воспринимает некоторые буквы не в том порядке.
