Удивительная новая сеть мозга

Третье и самое поразительное открытие в области мозга было сделано внезапно после публикации в 2001 году отчета, описывающего совершенно новую сеть головного мозга. Исследователи всегда считали, что потребление глюкозы мозгом снижается тогда, когда он входит в состояние покоя в промежутке между решением задач. Однако Маркус Рэйчел и его коллега Гордон Шульман, неврологи из Вашингтонского университета в Сент-Луисе, стали замечать, что некоторые области мозга в процессе решения каких-либо задач становились менее активными. Поэтому они решили отследить, что эти затемненные участки делали, когда не нужно было решать никаких задач. Они были удивлены, обнаружив, что крупные участки мозга чрезвычайно активизировались во время этого простоя. Как только мозг начинал решать какую-то задачу, эти области выключались, поэтому эта команда ученых назвала их сетью режима ожидания мозга. Одно дело, когда новые исследования раскрывают небольшой участок мозга, который имеет уникальную функцию. Но здесь была открыта огромная новая сеть, и это застало исследователей во всем мире врасплох.

Как они могли пропустить ее? На самом деле, она по большей части скрыта в мозге. Наиболее характерной особенностью мозга является глубокая щель, идущая спереди назад и разделяющая его на две половинки, или полушария. Большая часть этой новой сети находилась в этой щели. Представьте эту щель в виде длинного каньона, а затем представьте стены этого каньона по бокам. Эта сеть занимала четыре огромные части этих стен каньона – одна в передней части, одна вдоль средней части, и последние две в задней части этого великого каньона.

Давайте сделаем краткий обзор стен этого каньона, прежде чем обсуждать поразительные результаты исследований, которые касаются этой сети. Мы можем начать с беглого взгляда на задние области. Теперь мы знаем, что они способствуют созданию самоощущения и понимания другого человека и весьма активны во время медитации.

Двигаясь вперед вдоль стен каньона, мы приходим к средней части. Левая стена этой замечательной области играет огромную роль в регулировании внутренней жизни нашего разума. Она позволяет нам совещаться с самим собой, отрываться от внешнего мира, чтобы почитать и поразмышлять над идеями, строить планы на будущее, извлекать из памяти то, что мы знаем, объединять это с новой информацией и поддерживать наше воображение. Она помогает при рассуждениях и вносит ясность в наше мышление. Ей требуется как можно больше времени простоя, чтобы сохранить всю новую информацию и упорядочить наши идеи и планы. Единственное, что она не делает, – не участвует в обработке эмоциональной информации, предоставляя это лобной области.

Передняя часть каньона содержит нашу последнюю область из этой сети. Эта лобная область очень плодотворна, при условии, что она функционирует правильно. Она позволяет нам понимать и оценивать себя, прислушиваться к своим чувствам, понимать потребности и чувства других людей, генерировать творческие идеи и мечтать наяву. Она организует нашу интуицию, наши творческие идеи и нашу эмоциональную жизнь. Всякий раз, когда мы не заняты активным мышлением, она будет пытаться использовать это время простоя, чтобы организовать эти сферы нашей жизни.

Исследователи вскоре начали понимать, что мозг имеет две отдельные сети или операционные системы: исполнительную сеть для общения с внешним миром и регулирования нашей внешней жизни и данную сеть режима ожидания для размышления над полученной информацией и регулирования нашей внутренней жизни. Почти сразу эти исследователи стали задаваться новым вопросом: если у нас есть две сети, то как мы переключаемся между ними? Вскоре исследования, проводимые по всему миру, нашли ответ – у мозга есть третья сеть, которая содержит сложный механизм переключения. Он тоже был спрятан. Если вы какое-то время посмотрите на изображения головного мозга, то можете заметить вторую глубокую щель, которая идет вдоль боковой стороны мозга, начинаясь над ухом и поднимаясь наискось вверх по направлению к задней части мозга.

Эта третья сеть, которую иногда называют сетью внимания, упирается в стены этого каньона. Когда она работает правильно, механизм переключения этой сети позволяет нам легко переходить от внутреннего мира, связанного с работой нашей сети режима ожидания, к внешнему миру, связанному с работой нашей сети исполнительного мозга. В зависимости от задач, которые мы решаем, мы можем выбирать ту или иную сеть или переключаться между ними, если нам нужно объединить возможности обеих сетей, чтобы сделать какую-то работу. Нам не приходит в голову, что что-то может помешать этому естественному процессу.

Однако, с учетом всех этих меняющихся компонентов, многое может пойти не так, и это побудило группы исследователей в различных частях мира начать специализироваться на различных ключевых вопросах в этой тематике. В первом десятилетии этого века их работа уже привела к некоторым замечательным открытиям, связывающим эти три сети с творчеством, медитативным состоянием, депрессией, шизофренией, дефицитом внимания и социальными фобиями.

Например, у людей с социальными фобиями задние участки сети режима ожидания не активируются, и из-за этого таким людям сложнее быстро считывать состояние окружающих. Это вынуждает их использовать фронтальную область в попытке справиться со стрессом от социальных ситуаций. Но эта область не очень хорошо подходит для выполнения этой задачи и может привести к зацикливанию на чем-либо. Люди с социальными фобиями застревают в размышлениях и повторяют свои мысли снова и снова, что еще сильнее усугубляет их стресс. Эта же картина наблюдается при депрессии. Люди, страдающие хронической депрессией, оказываются заперты в циклах эмоциональных мыслительных схем, пережевывая воспоминания и эмоциональные проблемы, не имеющие решения. Эти лобные области не были созданы для того, чтобы запирать нас в этих циклах. Сбой происходит потому, что механизм переключения перестал функционировать. Когда он перестает функционировать, это приводит к циклам депрессивного мышления и социальным фобиям.

Исследователи также обнаружили, что этот механизм переключения может «застрять». Это приводит к возникновению «просвета» между этими внешними и внутренними реалиями, что предположительно является основным фактором, провоцирующим шизофренические эпизоды. Очевидно, нам не нужно, чтобы наш механизм переключения перестал функционировать полностью или частично. Тем не менее, есть и третья возможность: исследователи креативности обнаружили, что у некоторых людей этот переключатель может открыть сознание человека для обеих сетей одновременно.

В этом состоянии высокой энергии ваш мозг способен невероятно быстро проводить связи между информацией из внешнего мира и вашими внутренними размышлениями, и это способствует высокой креативности. Средняя часть сети режима ожидания во время этих эпизодов особенно активна, очень быстро перемещая мысль между двумя мирами. Если бы наш мозг действительно мог испускать искры, он, очевидно, делал бы это именно в такие моменты.

Эта жизненно важная средняя часть вашей сети режима ожидания идеально подходит для усвоения новых знаний, если только она активируется должным образом. Если этого не происходит, мыслить становится гораздо сложнее. Судя по всему, это является главной проблемой при синдроме дефицита внимания. Люди с синдромом дефицита внимания используют легко отвлекаемую лобную область, которая опирается в основном на эмоции и интуицию. Преподаватели и исследователи ищут новые способы помочь учащимся, испытывающим подобные проблемы. Укрепление средней части сети режима ожидания может дать ключ к успеху во время обучения в школе. Если это так, то она понадобится и для приобретения новых знаний в течение всей жизни. К сожалению, в нашем мире высоких технологий нелегко поощрять более активное использование этой невероятно важной области. Мозг студентов тянется к опьяняющим эмоциональным циклам, возникающим при использовании СМС, электронной почты и социальных сетей. Все эти виды деятельности задействуют навыки лобной области, связанные с обработкой эмоций и общением и отнимают время, необходимое для развития таланта рационального мышления, присущего средней части. Когда детей не удается вовлечь в процесс обучения, это влияет на их неврологическое развитие, а также на академическую успеваемость.

Параллельно с исследованиями сети режима ожидания проходят исследования воздействия болезни Альцгеймера на мозг. Эти два направления неожиданно пересекались в 2004 году, когда Рэнди Бакнер, член группы, открывшей сеть режима ожидания, случайно попал на медицинскую лекцию о болезни Альцгеймера. Как правило, на таких лекциях разбирают конкретные клинические случаи пациентов с поражениями определенной области мозга. Однако на этот раз лектор в какой-то момент показал изображение, где были отмечены все области мозга, затрагиваемые болезнью Альцгеймера. Вспоминая этот момент, Бакнер говорит: «Это было просто удивительно. Это выглядело так же, как сети режима ожидания!»

Что мы можем сделать с этим знанием? Мы, очевидно, не хотим терять драгоценные функции нашей сети режима ожидания – наши воспоминания, нашу способность общаться с другими, нашу креативность и воображение, ясность наших процессов мышления и наше ощущение собственной личности. Тем не менее, способы лечения болезни Альцгеймера пока неизвестны, а надежд на замедление ее прогрессирования после появления первых симптомов практически нет. Однако небольшая надежда все же остается, поскольку некоторые исследователи подозревают, что можно было бы отсрочить наступление этих симптомов, если бы у нас получилось дать сетям режима ожидания больше времени на отдых.

Но если говорить про отдых для этих сетей, то тут есть одна проблема. Отдых заставляет сети по умолчанию активизироваться еще больше. Исследователи определили четыре вида деятельности, позволяющие обойти эту проблему и резко уменьшить активацию этих сетей. Первый вид деятельности – это обучение чему-то новому или фокусировка на задачах внешнего мира. Второй – это глубокий сон без сновидений, который, как правило, происходит в начале ночи. Иглоукалывание – это третий вид деятельности, который оказывает на все области сети по умолчанию успокаивающий эффект, одновременно активируя наше внимание к внешнему миру и осознание собственного тела. Последний вид деятельности – это ежедневная практика медитации.

Во время медитации задние участки сети по умолчанию весьма активны и, как правило, работают в высокочастотном гамма-ритме, но это резко успокаивает среднюю и фронтальную области сети режима ожидания.

Хотя у вас может быть предрасположенность к болезни Альцгеймера, скорее всего, вы все же избежите ее и сможете насладиться здоровой старостью, наполненной новыми возможностями, новыми способностями и новыми требованиями. При должном уровне заботы и внимания вы можете надеяться, что будете наслаждаться замечательными дарами своего зрелого разума, которым посвящена следующая глава – последняя в нашем путешествии.