История начинается со Storypad.ru

1. ПАРАДОКСЫ МОЗГА

23 декабря 2017, 10:40

Ни­щета че­лове­чес­ко­го моз­га на­чина­ет­ся с не­обыч­ности его мор­фо­фун­кци­ональ­ной ор­га­низа­ции. В эво­люци­он­ных кор­нях конс­трук­ции и ме­табо­лиз­ма нер­вной сис­те­мы за­ложе­ны фун­да­мен­таль­ные ог­ра­ниче­ния ин­теллек­ту­аль­ной де­ятель­нос­ти, ко­торые вли­яют как на пов­седнев­ную, так и на твор­ческую ак­тивность. Эти за­коно­мер­ности па­радок­саль­ны для вос­при­ятия и тре­бу­ют от­дель­но­го рас­смот­ре­ния. 

Пер­вым неп­ри­ят­ным па­радок­сом для прог­рессив­но­го че­лове­чес­тва ста­ли све­дения об им­му­ноло­гичес­ком кон­флик­те меж­ду моз­гом и ор­га­низ­мом. Ис­сле­дова­тели моз­га XX сто­летия пос­те­пен­но вы­яс­ни­ли, что нер­вная сис­те­ма хо­рошо изо­лиро­вана и за­щище­на от собс­твен­ной им­мунной сис­те­мы че­лове­ка. Фун­кции изо­ляции как моз­га, так и пе­рифе­ричес­кой нер­вной сис­те­мы вы­пол­ня­ет ге­мато­эн­це­фали­чес­кий барь­ер. Его ос­новной за­дачей яв­ля­ет­ся бло­киров­ка пря­мого кон­такта меж­ду клет­ка­ми им­мунной сис­те­мы че­лове­ка и ней­ро­нами. Ес­ли в ре­зуль­та­те травм, кро­во­из­ли­яний или воз­дей­ствий ле­карс­твен­ных пре­пара­тов ге­мато­эн­це­фали­чес­кий барь­ер пов­режда­ет­ся, то про­ис­хо­дит а­уто­им­му­низа­ция бел­ка­ми собс­твен­ной нер­вной сис­те­мы. Этот факт до­казы­ва­ет­ся на­личи­ем не­боль­шо­го уров­ня та­ких ан­ти­тел в плаз­ме кро­ви об­ла­дате­ля моз­га. Ина­че го­воря, нер­вная сис­те­ма че­лове­ка рас­смат­ри­ва­ет­ся его собс­твен­ным ор­га­низ­мом как ино­род­ное те­ло, по­хожее на за­нозу а паль­це. При мас­сивном на­руше­нии ге­мато­эн­це­фали­чес­ко­го барь­ера на­чина­ет­ся бур­ный а­уто­им­мунный кон­фликт, ко­торый не всег­да сов­местим с жизнью. Это­го уда­ёт­ся из­бе­жать при по­мощи спе­ци­али­зиро­ван­ных кле­ток глии, не­от­де­лимых от ней­ро­нов.

Ней­ро­ны го­лов­но­го моз­га и пе­рифе­ричес­кой нер­вной сис­те­мы изо­лиро­ваны от им­му­ноло­гичес­ких атак ор­га­низ­ма при по­мощи ог­ромно­го ко­личес­тва спе­ци­али­зиро­ван­ных кле­ток. Для под­держа­ния фун­кций ге­мато­эн­це­фали­чес­ко­го барь­ера в го­лов­ном моз­ге су­щес­тву­ют гли­аль­ные, а в пе­рифе­ричес­кой нер­вной сис­те­ме — шван­нов­ские клет­ки. Сре­ди гли­аль­ных кле­ток раз­ли­ча­ют тро­фичес­кие и струк­турные.

Тро­фичес­кие гли­аль­ные клет­ки осу­щест­вля­ют барь­ер­ные фун­кции и пе­рено­сят к ней­ро­нам бел­ки, жи­ры, уг­ле­воды и кис­ло­род. Из ней­ро­нов че­рез гли­аль­ные клет­ки в кро­венос­ное рус­ло вы­деля­ют­ся уг­ле­кис­лый газ и про­дук­ты рас­па­да.Уро­вень ме­табо­лиз­ма моз­га вы­ше, чем у боль­шинс­тва дру­гих ор­га­нов. Од­на­ко энер­ге­тичес­кие за­пасы внут­ри моз­га прак­ти­чес­ки от­сутс­тву­ют. Внут­рикле­точ­ных ре­сур­сов в иде­аль­ном слу­чае мо­жет хва­тить на нес­коль­ко ми­нут. Прек­ра­щение ди­нами­чес­ко­го об­ме­на или пол­ная ос­та­нов­ка кро­во­об­ра­щения при­водят к ло­каль­ным не­об­ра­тимым из­ме­нени­ям при­мер­но че­рез 6 - 7, а к фа­таль­ным — че­рез 10-12 ми­нут.

Гли­аль­ные клет­ки вы­пол­ня­ют изо­лиру­ющие фун­кции, фор­ми­руя как ге­мато­эн­це­фали­чес­кий барь­ер, так и изо­ляцию мем­бран от­рос­тков ней­ро­нов друг от дру­га. Эта важ­ней­шая фун­кция гли­аль­ных кле­ток обес­пе­чива­ет ста­биль­ную сре­ду для пе­реда­чи элек­три­чес­кой вол­ны пе­реза­ряд­ки на­руж­ной мем­бра­ны ней­ро­нов. Сле­ду­ет под­чер­кнуть, что гли­аль­ные клет­ки, не­зави­симо от их час­тной фун­кции, на­ходят­ся в слож­ных ме­табо­личес­ких от­но­шени­ях с ней­ро­нами и их от­рос­тка­ми. Пол­но­цен­ная ра­бота ней­ро­нов в от­сутс­твие гли­аль­ных кле­ток не­воз­можна. Та­ким об­ра­зом, гли­аль­ные клет­ки яв­ля­ют­ся ос­новным ком­по­нен­том ге­мато­эн­це­фали­чес­ко­го барь­ера и обес­пе­чива­ют ме­табо­личес­кую ак­тивность ней­ро­на. На каж­дый ней­рон, вклю­чая от­рос­тки — ак­со­ны и ден­дри­ты, при­ходит­ся от 10 до 1300 гли­аль­ных кле­ток раз­личных ти­пов. Ко­личес­тво этих барь­ер­ных кле­ток ин­ди­виду­аль­но из­менчи­во, пос­коль­ку лю­ди раз­ли­ча­ют­ся рос­том, мас­сой те­ла и раз­ме­рами моз­га. Не­зави­симо от со­мати­чес­ких раз­ли­чий и уров­ня ме­табо­лиз­ма барь­ер­ные фун­кции ос­та­ют­ся не­из­менны­ми. Сле­дова­тель­но, па­радок­саль­ная им­му­ноло­гичес­кая не­сов­мести­мость нер­вной сис­те­мы с ос­таль­ным ор­га­низ­мом че­лове­ка яв­ля­ет­ся неп­ре­одо­лимым фак­то­ром ес­тес­твен­но­го про­ис­хожде­ния.

Вто­рой па­радокс нер­вной сис­те­мы свя­зан с осо­бен­ностя­ми кро­во­об­ра­щения го­лов­но­го моз­га че­лове­ка. На­ибо­лее важ­ным об­щим прин­ци­пом ог­ра­ниче­ния воз­можнос­тей моз­га яв­ля­ет­ся фи­зи­оло­гичес­кий пре­дел уве­личе­ния ме­табо­лиз­ма. При са­мой ин­тенсив­ной ра­боте моз­га уро­вень пот­ребле­ния кис­ло­рода мо­жет дос­ти­гать 38%, а пи­щи — 25%. При этом уров­не ме­табо­лиз­ма мозг мо­жет эф­фектив­но ра­ботать ог­ра­ничен­ное вре­мя. С учё­том пол­но­цен­но­го сна сред­нее вре­мя под­держа­ния та­кого уров­ня об­ме­на обыч­но не пре­выша­ет двух-трёх не­дель, хо­тя встре­ча­ют­ся ис­клю­чения. По мно­гочис­ленным от­сро­чен­ным наб­лю­дени­ям, чрез­мерная ак­тивность и фе­номе­наль­ная тру­дос­по­соб­ность от­ме­ча­ют­ся у лю­дей с на­руше­ни­ем нев­ро­логи­чес­ко­го или пси­хи­ат­ри­чес­ко­го ста­туса и к вме­ня­емым ре­зуль­та­там обыч­но не при­водят.

По­выше­ние уров­ня ме­табо­лиз­ма моз­га сверх ес­тес­твен­ных пре­делов прак­ти­чес­ки не­воз­можно. По­пуляр­ные пси­хот­ропные пре­пара­ты обыч­но толь­ко соз­да­ют ил­лю­зию уве­личе­ния ак­тивнос­ти моз­га, фор­ми­руя ощу­щения, но не да­вая ре­зуль­та­та. Бур­ное же­лание со­вер­шить ин­теллек­ту­аль­ный под­виг обыч­но за­кан­чи­ва­ет­ся пус­той су­етой и неп­ри­ят­ной ус­та­лостью. Ес­ли хи­мичес­кие сти­муля­торы дей­стви­тель­но уве­личи­ва­ют об­мен моз­га, то за это при­ходит­ся до­рого пла­тить. Ис­кусс­твен­ные сти­муля­торы вы­зыва­ют ме­табо­личес­кие сдви­ги в ра­боте ней­ро­нов и гли­аль­ных кле­ток, ко­торые вос­ста­нав­ли­ва­ют­ся нам­но­го доль­ше, чем в нор­маль­ных ус­ло­ви­ях. Ес­ли ре­аль­ное по­выше­ние ме­табо­лиз­ма моз­га сверх фи­зи­оло­гичес­кой нор­мы про­дол­жа­ет­ся сут­ки, то на пол­ное вос­ста­нов­ле­ние по­надо­бит­ся 3 - 4 дня. Впол­не по­нят­но, что за это вре­мя при спо­кой­ной ра­боте мож­но об­ду­мать и сде­лать нам­но­го боль­ше, чем за сут­ки су­ет­ли­вого мыш­ле­ния. Сле­дова­тель­но, хи­мичес­кая сти­муля­ция моз­га не эф­фектив­на, ес­ли учи­тывать от­да­лён­ные пос­ледс­твия крат­косроч­но­го воз­дей­ствия. Она мо­жет ис­поль­зо­вать­ся в край­них слу­ча­ях и не для ре­шения твор­ческих за­дач.

Это ог­ра­ниче­ние обус­ловле­но фун­да­мен­таль­ным свой­ством кле­ток моз­га об­ра­зовы­вать но­вые свя­зи меж­ду от­дель­ны­ми ней­ро­нами при ре­шении твор­ческих за­дач. В ко­рот­кие сро­ки прос­ти­мули­ровать слож­ный и мно­гос­ту­пен­ча­тый мор­фо­генез от­рос­тков не­воз­можно, что сво­дит со­зида­тель­ный по­рыв мыш­ле­ния к шах­матной ком­би­нато­рике. Ина­че го­воря, ис­кусс­твен­но прос­ти­мули­ровав мозг, мы до­бива­ем­ся бо­лее быс­тро­го пе­ребо­ра ва­ри­ан­тов уже име­ющих­ся ре­шений, уп­ро­щая свой мозг до уров­ня при­митив­но­го компь­юте­ра. При этом по­яв­ле­ние со­вер­шенно но­вых ре­шений воз­можно, но их ве­ро­ят­ность бу­дет той же, что и при нор­маль­ной фи­зи­оло­гичес­кой ра­боте моз­га. Этот про­цесс опос­ре­дован вре­менем фи­зичес­ко­го фор­ми­рова­ния си­нап­ти­чес­ких меж­кле­точ­ных кон­тактов, ко­торые и в нор­ме об­ра­зу­ют­ся с пре­дель­но воз­можной ско­ростью. По этой при­чине луч­ше все­го пла­ниро­вать ме­тодич­ную ра­боту, а не при­менять мод­ный «моз­го­вой штурм». Нап­ри­мер, за 5 ча­сов ра­боты в моз­ге 10 офис­ных «штур­мо­виков» но­вых свя­зей об­ра­зу­ет­ся вдвое мень­ше, чем у од­но­го обол­ту­са на мяг­ком ди­ване за 50 ча­сов. Ес­ли уго­ворить это­го ле­нив­ца двое су­ток ду­мать не о де­воч­ках и ма­шин­ках, а о су­щес­тву­ющей проб­ле­ме, то ре­зуль­тат бу­дет нам­но­го луч­ше, чем у бод­рых ими­тато­ров пуб­лично­го мыш­ле­ния.

Дру­гая край­ность свя­зана с праз­дностью моз­га, или ноч­ным сном. Ме­табо­лизм ор­га­низ­ма че­лове­ка во вре­мя сна и от­ды­ха сис­темно сни­жа­ет­ся, что не тре­бу­ет от­дель­но­го об­сужде­ния. Ана­логич­ные со­бытия про­ис­хо­дят и в го­лов­ном моз­ге. На энер­ге­тичес­кое обес­пе­чение моз­га спя­щего че­лове­ка рас­хо­ду­ет­ся око­ло 20 - 25% вды­ха­емо­го кис­ло­рода и при­мер­но 8 - 9% ме­табо­личес­ких со­еди­нений. Ве­личи­ны рас­счи­таны в про­цен­тах от об­щих рас­хо­дов все­го ор­га­низ­ма. Впол­не по­нят­но, что раз­ли­чия в раз­ме­рах те­ла да­дут нес­коль­ко иные от­но­ситель­ные рас­хо­ды на со­дер­жа­ние нер­вной сис­те­мы. Ис­ходные циф­ры по­луче­ны для мо­лодых по­ловоз­ре­лых муж­чин с мас­сой те­ла 75 кг и мас­сой моз­га 1320 г.

В сос­то­янии веч­но­го по­коя на­ходит­ся мозг у боль­шей час­ти на­селе­ния на­шей пла­неты. Ес­ли это счас­тли­вое сос­то­яние дос­ти­га­ет­ся моз­гом, то оно не­мед­ленно кон­серви­ру­ет­ся при соб­лю­дении трёх прос­тых ус­ло­вий. Не­об­хо­димо, что­бы хва­тало пи­щи, бы­ли дос­тигну­ты реп­ро­дук­тивный ре­зуль­тат и ус­ловная ста­биль­ность со­ци­аль­но­го ста­туса. Ина­че го­воря, мозг пас­си­вен, ес­ли вос­про­из­водс­тво се­бе по­доб­ных (или ими­тация это­го про­цес­са) хо­рошо на­лаже­но, а уро­вень до­минан­тнос­ти не вы­зыва­ет бес­по­кой­ства. Обыч­но дос­та­точ­но убеж­дённос­ти, что есть ещё ху­же те­бя или что все вок­руг не столь уни­каль­ные. Ес­ли та­кого не­затей­ли­вого са­мо­об­ма­на дос­та­точ­но, то мож­но спо­кой­но пе­реби­рать­ся на ди­ван к те­леви­зору или в спор­тбар. Ус­ловные внеш­ние раз­дра­жите­ли не­об­хо­димы для ими­тации жиз­ни моз­га, ко­торый бу­дет со­вер­шать не­боль­шие ко­леба­тель­ные дви­жения вок­руг ме­табо­личес­ко­го ми­ниму­ма собс­твен­ных рас­хо­дов.

В ре­зуль­та­те та­кой энер­ге­тичес­кой ста­били­зации на ниж­нем ми­ниму­ме мозг дос­ти­га­ет сос­то­яния пол­но­го би­оло­гичес­ко­го счастья. Оно зак­репля­ет­ся внут­ренней сти­муля­ци­ей при по­мощи эн­дорфи­нов и дру­гих ме­табо­литов, очень по­хожих по дей­ствию на нар­ко­тики. Пос­ледс­твия та­кого «счастья» нет­рудно пред­ска­зать, хо­тя в за­виси­мос­ти от об­сто­ятель­ств они мо­гут ин­ди­виду­али­зиро­вать­ся. Как пра­вило, лю­бите­ли ин­стинктив­но-гор­мо­наль­но­го об­ра­за жиз­ни ус­пешно об­хо­дят­ся без осо­бых ин­теллек­ту­аль­ных уси­лий. Пос­то­ян­ное пре­быва­ние в эн­дорфи­новом раю сни­жа­ет ме­табо­лизм моз­га и пос­те­пен­но при­водит к нир­ва­не — мас­штаб­но­му раз­ви­тию скле­роти­чес­ких яв­ле­ний в со­судах го­лов­но­го моз­га. Для об­ла­дате­лей та­кого моз­га это не очень за­мет­но, пос­коль­ку вмес­те со сни­жени­ем ин­теллек­ту­аль­но­го по­тен­ци­ала по­выша­ет­ся уро­вень са­мо­оцен­ки. Обыч­но па­рал­лель­но раз­ви­ва­ет­ся склон­ность к прос­тым ин­стинктив­но-гор­мо­наль­ным удо­воль­стви­ям би­оло­гичес­ко­го про­ис­хожде­ния, ко­торые ха­рак­терны для боль­шинс­тва при­матов.

В ус­ло­ви­ях пол­ной праз­днос­ти мозг про­дол­жа­ет ра­ботать по тем же фи­зи­оло­гичес­ким за­конам, что и у тру­дого­лика. Раз­ни­ца сос­то­ит в ско­рос­ти про­цес­сов и ме­табо­личес­ких пос­ледс­тви­ях. Как в сос­то­янии вре­мен­но­го по­коя, так и при ак­тивной ин­теллек­ту­аль­ной ра­боте меж­ду ней­ро­нами ежед­невно фор­ми­ру­ют­ся си­нап­ти­чес­кие свя­зи. Обыч­но в день у каж­до­го ней­ро­на об­ра­зу­ет­ся 2 - 3 си­нап­са — но­вые свя­зи с дру­гими клет­ка­ми. Это дос­та­точ­но кон­серва­тив­ный па­раметр, и для его из­ме­нения не­об­хо­димы осо­бые ус­ло­вия, ко­торые бу­дут опи­саны ни­же. Сле­дова­тель­но, и в праз­дном, и в ак­тивно ра­бота­ющем моз­ге свя­зи меж­ду ней­ро­нами об­ра­зу­ют­ся и раз­ру­ша­ют­ся пос­то­ян­но. Этот мор­фо­гене­тичес­кий про­цесс ле­жит в ос­но­ве па­мяти и мыш­ле­ния. Он не ос­та­нав­ли­ва­ет­ся до са­мой смер­ти че­лове­ка, хо­тя мо­жет из­ме­нять­ся в не­боль­ших пре­делах, что за­висит от объ­ёма кро­ви, про­ходя­щей че­рез мозг.

Ес­ли мозг ак­тивно ра­бота­ет, то кро­во­об­ра­щение уси­лива­ет­ся, а энер­ге­тичес­кий из­бы­ток нап­равля­ет­ся как на под­держа­ние ме­табо­лиз­ма, так и на мор­фо­генез от­рос­тков ней­ро­нов. При дли­тель­ном под­держа­нии та­кого сос­то­яния мо­гут нас­ту­пить ре­аль­ные фи­зи­оло­гичес­кие из­ме­нения. Тог­да вмес­то 2 - 3 си­нап­сов мо­жет об­ра­зовать­ся 4 - 5, что не­имо­вер­но рас­ши­ря­ет воз­можнос­ти моз­га. Это лег­ко по­нять из прос­тых ариф­ме­тичес­ких вы­чис­ле­ний. Ес­ли на каж­дый ней­рон ко­ры боль­шо­го моз­га при­дёт­ся по па­ре но­вых си­нап­сов в день, то это уже око­ло 23 млрд до­пол­ни­тель­ных кон­тактов, ко­торые сос­тавля­ют ог­ромный твор­ческий по­тен­ци­ал. Воп­рос зак­лю­ча­ет­ся в том, как дан­ный по­тен­ци­ал ис­поль­зо­вать каж­дый день. Эко­номия энер­ге­тичес­ких рас­хо­дов моз­га так бес­смыс­ленно при­ят­на, что мо­жет по­мочь рас­тра­тить лю­бой за­пас ге­ни­аль­нос­ти и та­лан­та.

К со­жале­нию, дол­го ра­ботать в нап­ря­жён­ном сос­то­янии мозг не лю­бит и не мо­жет. Он на­ходит изощ­рённые спо­собы сни­жения сом­ни­тель­ных энер­ге­тичес­ких зат­рат и стре­мит­ся вер­нуть­ся в ло­но праз­дно­го счастья. При дли­тель­ном и упор­ном на­силии над собс­твен­ным моз­гом по­рой уда­ёт­ся дос­тичь не­кото­рых за­мет­ных ре­зуль­та­тов. Ви­зу­али­зиро­вать их мо­гут не­кото­рые лю­боз­на­тель­ные па­толо­го­ана­томы, прав­да уже пос­ле смер­ти упор­но­го ин­теллек­ту­ала.

При­мером мо­жет быть ра­бота, опуб­ли­кован­ная Б.К. Гин­дце в «Кли­ничес­ком ар­хи­ве ге­ни­аль­нос­ти и ода­рён­ности» В.Г. Се­гали­на за 1925 год. В этой ра­боте из­вес­тный ана­том срав­нил со­суды моз­га про­фес­со­ра ма­тема­тики 1-го Мос­ков­ско­го уни­вер­си­тета Пав­ла Алек­се­еви­ча Нек­ра­сова и прос­то­го обы­вате­ля. Мор­фо­логи­чес­кие раз­ли­чия меж­ду сис­те­мами со­судов двух лю­дей с раз­ны­ми про­фес­си­ями ока­зались впол­не ожи­да­емы­ми. Ма­тема­тик, ко­торый ре­гуляр­но за­нимал­ся ин­теллек­ту­аль­ной ра­ботой, сти­мули­ровал кро­во­об­ра­щение сво­его моз­га. Без та­кого при­нуж­де­ния ле­нивый мозг сни­жа­ет кро­вос­набже­ние ней­ро­нов в 1,5 - 2 ра­за. Про­фес­сор ре­гуляр­но экс­плу­ати­ровал свой мозг, прод­ле­вая жизнь ней­ро­нов сти­муля­ци­ей кро­во­об­ра­щения. 

44530

Пока нет комментариев. Авторизуйтесь, чтобы оставить свой отзыв первым!