«Скорость мысли. Грандиозное путешествие сквозь мозг за 2,1 секунды»
Вы видите шоколадное печенье — последнее в коробке — и тут же хватаете его, чтобы съесть. За считанные мгновения мозг взвешивает все «за» и «против» и приводит руку в движение. Решение принимается моментально, и благодарить за это нужно электрические импульсы, с бешеной скоростью бегущие через ваш мозг. В книге «Скорость мысли. Грандиозное путешествие сквозь мозг за 2,1 секунды» (издательство «Individuum»), переведенной на русский язык Алексеем Снегировым, нейробиолог Марк Хамфрис рассказывает, что науке известно об электрических импульсах, которыми обмениваются между собой нейроны в коре головного мозга, и как с их помощью мы принимаем решения и управляем движениями тела. Публикуем фрагмент, в котором описывается путешествие импульса в первичную зрительную кору головного мозга.
Через пропасть
Наш импульс прилетает по аксону в первичную зрительную кору головного мозга, V1. Это первая из множества областей, отвечающих за обработку визуальной информации, которые составляют треть всей коры головного мозга1. Сообщение — об одном маленьком пикселе песочно-шоколадного искушения — должно пройти через все эти области, объединяясь с другими сообщениями, которые несут туда миллионы других импульсов, чтобы создать образ «печенья».
1 Некоторые из вас сейчас воскликнули про себя: «Эй, автор! А что случилось с латеральным коленчатым телом?» Импульсы не поступают напрямую из сетчатки в первичную зрительную кору. Аксоны ганглиозных клеток сетчатки приходят в латеральное коленчатое тело (ЛКТ), которое помещается на нижней стороне подушки таламуса. Один набор нейронов ЛКТ передает сигналы сетчатки в зрительные зоны коры; другие отправляют сигналы многочисленным структурам, расположенным ниже коры, таким как верхнее двухолмие среднего мозга, предназначенным для быстрой реакции на изменения в вашем поле зрения (например, уклонение от летящего в лицо футбольного мяча). Учитывая тридцать каналов, исходящих из сетчатки, существует, как вы можете себе представить, не менее сложный набор каналов, выходящих из ЛКТ, которые пока только исследуются.
Но сначала нам надо добраться до первого пункта назначения. Кора головного мозга представляет собой что-то вроде торта из шести слоев; начинка, состоящая из нейронов, есть во всех слоях кроме первого, верхнего. Вместе с нашим импульсом мы собираемся достичь конца аксона в четвертом слое зрительной зоны V1. Над нами — три этажа нейронов второго и третьего слоя; а еще выше — первый слой, где изредка можно встретить маленький нейрон, но в основном он состоит из аксонов, идущих в другие слои и места, и вспомогательных клеток, которые не являются нейронами, — клеток глии, которые выполняют функции строительных лесов, уборщиков и чернорабочих. Под нами — большие, можно даже сказать гигантские клетки нейронов пятого и шестого слоев.
Тела нейронов могут быть упакованы слоями, но бóльшая их часть располагается довольно свободно. Мы оказываемся в своеобразном лесу. Из тела каждого нейрона вырастает огромное дерево. Тонкие ветви раздваиваются, разветвляются, искривляются. Они занимают гораздо больше места, чем тела нейронов. Эти деревья — дендриты, отростки, через которые нейрон получает входные данные, импульсы, от других нейронов и отправляет их к своему телу. Аксоны от бесчисленного количества других нейронов упираются в кончики веток дендритных деревьев окружающих нас нейронов.