Базовый принцип

Терпеливый и бережливый купит вторую корову на то, что выдоил из первой.

Кароль Бунш (1898–1987), польский писатель

Человеческое тело и человеческий мозг сформировались во времена чудовищного дефицита калорий, ресурсов, да и вообще всего. Поэтому тело устроено таким образом, чтобы использовать имеющиеся ресурсы наиболее эффективно. По такому принципу устроена вся жизнь на планете. Это проявляется как на уровне клеток, так и на уровне организма в целом. (Интересен тот факт, что такой принцип нередко находит отражение и в нашем мире. Вернее, когда он соблюдается, обычно все существует в некой гармонии.)

Это значит, что если что-то используется более активно – оно получает больше энергии. И наоборот: если что-то не используется – значит, оно не нужно и «отмирает».

Более того, та структура, которая получает больше энергии, начинает меняться таким образом, чтобы эту энергию использовать максимально эффективно. Например, при возросшей нагрузке на мышцы – они начинают гипертрофироваться. Что такое гипертрофия? Это когда клетки увеличиваются в размерах. В частности, в мышечных клетках имеются особые нити, обращенные друг к другу. Они называются актиновые и миозиновые, состоят из белка. Эти нити умеют двигаться навстречу друг другу. Так, клетка может увеличиваться и уменьшаться в размерах, или по-простому – сокращаться. За счет уменьшения и увеличения мышц в размерах мы можем двигать руками и ногами, да и вообще всем телом. Это легко понять, если вспомнить, как устроен экскаватор. У него тоже есть «мышцы», которые работают на другом принципе, но общий смысл такой же: ковш может подниматься и опускаться. У нас примерно так же, только гораздо сложнее.

Все наши мышцы ровно таких размеров, чтобы справляться с ежедневной нагрузкой и при этом не перенапрягаться. Как только нагрузка на мышцу возрастает и она начинает работать слишком много (например, человек начал ходить в спортивный зал и поднимать тяжелые снаряды), это приводит к тому, что ей требуется больше энергии. Если поход в зал был однократный, то мышцы просто получили доппаек во время работы, и все. Но если человек стал заниматься тяжелой атлетикой регулярно, то организм понимает: энергии на такую работу уходит слишком много, поэтому нужно выделить дополнительные ресурсы, чтобы эти расходы минимизировать. Запускается каскад реакций, которые приводят к строительству новых актиновых и миозиновых нитей, чтобы сокращение проходило более эффективно, подстраиваясь под возрастающую нагрузку.

Если нейроны, проводят импульсы и работают очень усердно, то в этих местах начинают образовываться дополнительные пути проведения, синтезируется больше пузырьков с нейромедиаторами. А все вместе это делается для того, чтобы сигналы проходили быстрее и эффективнее, но энергозатраты при этом сократились. Например, если вы готовитесь к экзамену, то ваш головной мозг начинает потреблять значительно больше энергии, чем в покое.

В сумме это приводит к тому, что мышца физически увеличивается в размерах, и обычно именно за этим эффектом люди ходят в зал.

Но на мышцах этот принцип не ограничивается. Если человека поселить в высокогорье, где кислорода в воздухе меньше, то все клетки будут испытывать дефицит энергии. Потому что, когда кислорода мало, огромное количество жизненно важных химических реакций идет с меньшей интенсивностью. С этим нужно что-то делать. Один из выходов: продуцировать больше клеток переносчиков кислорода – эритроцитов. А также белка, который встроен в эритроциты, к которому непосредственно крепится молекула кислорода – гемоглобин. Если взять у человека, живущего в горах, анализ крови, то мы увидит повышение уровня гемоглобина и эритроцитов. Но если через какое-то время вернуть данного испытуемого обратно на землю, где кислорода достаточно, то постепенно все вернется на круги своя естественным образом. Организм сам отрегулирует нужное количество гемоглобина и эритроцитов в крови, чтобы не тратить драгоценную энергию на создание лишних клеток.

С нервной системой все обстоит точно таким же образом. Если нейроны, проводят импульсы и работают очень усердно, то в этих местах начинают образовываться дополнительные пути проведения, синтезируется больше пузырьков с нейромедиаторами. А все вместе это делается для того, чтобы сигналы проходили быстрее и эффективнее, но энергозатраты при этом сократились. Например, если вы готовитесь к экзамену, то ваш головной мозг начинает потреблять значительно больше энергии, чем в покое. Главным образом она перераспределяется в участки, отвечающие за память, где начинают образовываться новые нейронные связи, призванные облегчить извлечение той или иной информации с меньшими энергозатратами, чем обычно. Но стоит вам сдать экзамен, радостно выбежать из аудитории и забыть этот предмет как страшный сон – постепенно все то, что было сформировано, будет уходить. Не на 100 % конечно же и далеко не сразу, но если вы не будете время от времени вспоминать и повторять все то, что вы выучили, мозг расценит эту запасенную информацию как бесполезную и постепенно выведет ее из оборота. Потому что базовый принцип гласит: все, что хранится, должно использоваться, а если не используется, то зачем оно тогда нужно? Это чем-то напоминает подводную лодку, в которой очень мало места – из-за этого дефицит ресурсов. В плавание берется только то, что необходимо. Если это не нужно – оно выбрасывается за борт.

Другой важный принцип, по которому работает наш мозг, – это избирательность, с которой он перераспределяет имеющиеся ресурсы между центрами и системами.

Но мозг нельзя назвать беспристрастным в плане распределения энергии. Он как король, у которого есть казна. Все получить практически невозможно, придется выбирать. К счастью, мозг нельзя назвать безумным королем, он достаточно мудр. Для правителя самое главное – это его королевство. Его нужно сберечь любой ценой, даже если придется чем-то пожертвовать. Так и для мозга: самое главное – это выживание организма. Если встанет вопрос, на что потратить ресурсы – крепкие стены, армию или доспехи для воинов либо на театры, обсерватории, библиотеки и просвещение, – мудрый король без колебаний выберет первое. Потому что без армии и крепких стен на королевство могут напасть и уничтожить. Другими словами, армия – жизненно необходима для выживания государства, а развитием науки и культуры можно и пожертвовать: в самом деле, на первый взгляд от них нет никакого практического толку. Так же и у нас в теле: если вы будете испытывать голод, то энергия будет перераспределяться преимущественно между центрами мозга (продолговатый мозг, ствол мозга), которые регулируют работу жизненно важных органов. Более новые зоны будут получать значительно меньше энергии (это центры, ответственные за мышление, контроль эмоций, силу воли и т. п.). Потому что с точки зрения эволюции выжить важнее, чем дойти до какой-нибудь мудрой мысли и сдерживать свои порывы. Подробнее про эти центры мы поговорим в следующей главе.

Вывод

Один из базовых принципов работы нашего организма (и вообще всего живого) – максимально эффективное использование энергии.

Орган, система или мозговой центр, который работает на «повышенных оборотах», получает больше энергии. Если эта работа происходит длительное время, то сама система начинает изменяться, чтобы максимально эффективно использовать получаемые ресурсы и тем самым снизить энергозатраты (например, гипертрофия мышц, постройка новых нейронных связей).

В ситуации, когда на всех энергии не хватает, она перенаправляется на центры, которые важны для поддержания жизнедеятельности организма. Более новые (в эволюционном смысле), но менее важные центры – «обесточиваются».