Чудесные химические вещества
Давайте признаем: если мы не испытываем того или иного чувственного удовольствия – сексуального возбуждения, чувства безопасности, освобождения от болезненных переживаний и т. п., – мы не станем поддерживать с кем-либо длительные отношения. (Сейчас мы не говорим о тех, кому должно быть плохо, чтобы чувствовать себя хорошо.) Как вы, вероятно, знаете, большая часть наших ощущений обусловлена химическими веществами в мозге и кровотоке. И не самое романтическое правило притяжения гласит, что главная причина влюбленности в кого-либо обусловлена нашим нейрохимическим балансом.
Нейроны в этом отношении не сильно отличаются от нас. Они – химически активируемые существа. При многократной активации нервных сетей (закон повторения) наступает момент, когда отдельные нейроны мозга выделают химическое вещество, чтобы закрепить эти связи. Действующий в данном случае химический усилитель синаптической связи называется фактором роста нервов (ФРН). Выделяясь, ФРН движется не в том же направлении, что и нервные импульсы, а наоборот, в противоположном, от дальнего конца принимающего дендрита и через синаптическую щель к направляющим аксонным отросткам. На рис. 7.2 показано, как фактор роста нервов пересекает синаптическое пространство в направлении, противоположном нейротрансмиссии2.
Рис. 7.2. Течение ФРН в направлении, противоположном нейротрансмиссии
Двигаясь в направлении, противоположном нервному импульсу, ФРН способствует росту дополнительных терминалов на другой стороне аксонного отростка. В результате между нейронами образуются более длинные, объемные и многочисленные стыки для более легкой и целостной передачи информации3. Рис. 7.3 иллюстрирует, как фактор роста нервов влияет на выработку нейронами дополнительных синаптических связей.
Нейроны – это маленькие жадные создания, нуждающиеся в факторе роста. Они могут получить его, только когда достаточно нервных клеток зажигается вместе, тем самым вызывая обширный разряд тока в пресинаптической зоне, заставляющий их скрепляться. Группы нейронов, зажигающихся вместе, всасывают ФРН, чтобы получить новые синаптические единицы. Они даже крадут его у нервных клеток, которые не зажигаются. Однажды почувствовав его вкус, они испытывают к нему ненасытную жажду.
Рис. 7.3. Когда сильный сигнал помогает слабому, ФРН способствует усилению и численному увеличению синаптических связей
Молекулы фактора роста нервов также называют нейротрофинами. Эти чудесные химические вещества в основном помогают нейронам вырабатывать новые синаптические связи и выживать. Нейротрофины подобны удобрению, заставляющему одно нейронное дерево, получающее сигнал от другого, выделять сильное снадобье, вызывающее формирование новых ветвей у первого для образования новых и более сложных связей между ними.
Люди, выполняющие сложные движения руками, например хирурги или арфисты, имеют больше синаптических связей в моторном кортексе. Они постоянно зажигают нервные цепи, отвечающие за моторные функции пальцев, и в результате создают более запутанные и проработанные нервные сети. Такое укрепление нервных сетей происходит благодаря нейротрофическим химикалиям, выделяемым на синаптическом уровне. Нейротрофины помогают клеткам со слабым сигналом, стучащим в дверь клеток с сильным сигналом, получить разгон.
Нейротрофические химикалии позволяют одиноким нейронам влиться в оживленную вечеринку.
Потенциал действия – еще одно название зажигающихся клеток. В главе 3 мы рассматривали, как импульс перемещается из пресинаптической зоны в постсинаптическую и нейромедиаторы, выделяемые в пространство между ними, текут в том же направлении в качестве потенциала действия. Помните, нейротрофические химикалии делают прямо противоположное. Когда между двумя нейронами имеется потенциал действия, заставляющий их зажигаться, эти молекулы потекут вверх по течению против основного потока, из постсинаптической зоны в пресинаптическую. Причина ясна: более сильная, уже возбужденная клетка пытается получить новое сообщение, чтобы помочь более слабой клетке привлечься к ней и создать связь. Поэтому более активная клетка посылает помощь в форме удобряющих химикалий, способствующих прорастанию новых нейронов в виде дополнительных дендритных веточек и формированию новых связей для длительных отношений. Следовательно, это снадобье также помогает более слабой клетке создать дополнительные связи с более сильной. Просьба еще раз обратиться к рис. 7.3.
Химия и повторение
Модель Хебба также объясняет клеточную механику закона повторений. Для долговременной потенциации требуется многократное зажигание на синаптическом уровне, снова и снова, до тех пор пока стимул не станет достаточно сильным, чтобы заставить две клетки, наконец, соединиться. Когда нервные клетки постоянно зажигаются, стремясь соединиться, требуется достаточно сильный потенциал действия для выработки нейротрофинов. Как только они выработаны, начинается процесс укрепления синаптических связей. И для этого нам придется несколько раз испытать что-либо на опыте или освежить в сознании новую информацию, чтобы в итоге усвоить урок.
Есть только два способа создания фактора роста нервов: усвоение и запоминание новой информации путем повторения и переживание необычного опыта. Многократное заучивание семантических сведений запускает достаточно сильный сигнал, чтобы новые интеллектуальные данные, с которыми мы никогда не встречались раньше, сформировали долговременные и более многочисленные синаптические связи. Ключевым компонентом здесь является фокусировка внимания. Направляя все наше внимание на выполняемую задачу, мы вырабатываем достаточно сильный сигнал для формирования новой синаптической связи. Делая так, мы создаем более проработанную память. Чем многочисленнее синаптические связи, сформированные в мозге, тем сильнее рабочий разум на данном уровне. Возбуждая ту или иную нервную сеть, мы получаем усовершенствованные средства обработки улучшенного разума. И тогда мы можем получать больше информации из внешнего мира, легче демонстрировать свои навыки и лучше обучаться, поскольку направили свое внимание на стимул для создания большего числа нервных цепей.
