Глава девятая
Ретикулярная формация
Сон в первую очередь касается не всего головного мозга или даже неокортекса… но только тех нейронов или синапсов, которые во время бодрствования связаны с функциями мозга, отвечающими за сознательное поведение.
Джузеппе Моруцци
При всей этой сложности организации «нижнего этажа» головного мозга кажется, что в этой структуре нет ничего, что могло бы заинтересовать практического психолога. Если этот «этаж» работает и у ящерицы, то что там делать психологу? Однако, хотя это и звучит логично, этот «нижний этаж» мозга является для психолога наиглавнейшей структурой.
Все мы хорошо знаем, что люди могут существенно отличаться друг от друга по уровню психической энергии. Кто-то всю жизнь жалуется на недостаток сил, а у кого-то психическая энергия буквально бьёт через край. Кто-то по большей части пассивен и бездеятелен, а у кого-то сил хоть отбавляй. Обычно это объясняют леностью первых и целеустремлённостью вторых, но в мозге нет того, чтобы мы могли бы назвать «ленью».
Дело тут именно в индивидуальном уровне той самой психической энергии, или, что более корректно, нервно- психического напряжения, за производство которого в нашем мозге отвечает та самая ретикулярная формация, о которой мы уже упоминали.
Ретикулярная формация, возможно, одна из самых загадочных структур мозга. О её существовании мы узнали лишь в конце 40-х годов прошлого века благодаря исследованиям Джузеппе Моруцци и Горация Мэгуна. Оказалось, что если у кошки перерезать нервные пути, по которым в её мозг поступает информация, то это почти никак не скажется на её активности, однако если повреждены элементы этой странной структуры, то животное становится вялым и погружается в сон. И наоборот – электрическая стимуляция ретикулярной формации немедленно приводит к пробуждению животного. Эта система получила название восходящей активирующей ретикулярной системы (ARAS – Ascending Reticular Activating System).
Изначально ARAS рассматривалась как единая система, идущая от ствола мозга сначала к таламусу («второй этаж»), а затем уже к коре головного мозга (то есть на «верхний этаж»). Однако современные исследования показали, что всё сильно сложнее: существует несколько параллельных систем активации, каждая из которых характеризуется своими особенностями и определёнными функциями.
Обычно выделяют три пути активации коры системами ретикулярной формации.
Во-первых, дорсальный путь через таламус. Это нервные пути, которые были открыты ещё Дж. Моруцци и Г. Мэгуном. Он обеспечивает широкое распространение активирующих влияний по коре через таламо-кортикальные связи, что важно с точки зрения регуляции циклов «сон – бодрствование», поддержания активного уровня сознания, концентрации внимания.
Во-вторых, вентральный путь, который идёт в обход таламуса – к гипоталамусу. Этот путь оказывает влияние на циркадные ритмы и общий уровень активации организма, а также на базальные ядра, в частности прозрачную перегородку (связывает мозолистое тело со сводом мозга) и безымянную субстанцию (её относят к «расширенной миндалине»). Также этот путь имеет доступ к холинергическим областям коры головного мозга, которые задействованы в процессах внимания и памяти.
В-третьих, прямые пути ретикулярной формации к коре головного мозга. Минуя промежуточные структуры, эти нервные пути работают как скоростной лифт с «первого» на «третий этаж». Они были обнаружены относительно недавно и, как мы теперь понимаем, обеспечивают быструю активацию коры в ответ на значимые стимулы, тонкую настройку кортикальной активности и координацию локальных нейронных сетей.
Изначально обнаруженная структура получила название «ретикулярная формация», что дословно переводится с латыни как «сетчатое образование», и эта «сетка» тянется по всему стволу головного мозга (см. рис. 81).
Рис. 81. Анатомическое расположение ретикулярной формации
Ретикулярная формация состоит из особенных нервных клеток, характеризующихся высокой плотностью связей. В стволе мозга находится центральное представительство – тела клеток, а их аксоны тянутся очень далеко, вверх – к корковым отделам головного мозга – и вниз – в спинной мозг.
То, почему клетки ретикулярной формации способны к своеобразной самозаводке и, по сути, спонтанной генерации нервных импульсов, долго оставалось открытым вопросом. Лишь со временем стало понятно, что по своему функционалу нейроны ретикулярной формации очень напоминают специфические клетки сердца – так называемые водители ритма, или клетки-пейсмейкеры.
Как и клетки ретикулярной формации, пейсмейкеры сердца образуют своеобразные узлы, которые и производят напряжение, достаточное для того, чтобы заставлять сердечную мышцу сокращаться на протяжении всей нашей жизни. Работа этих клеток настолько автономна, что сердце может даже какое-то время биться, будучи изъятым из тела – само по себе, без регуляции со стороны нервной системы.
Примерно этот же принцип реализуется и в ретикулярной формации, являющейся, по сути, нервным пейсмейкером всего нашего мозга: клетки ретикулярной формации способны самозапускаться – производить импульсы, формируя в мозге нервно-психическое напряжение.
На клеточном уровне эффект этой самозаводки объясняется специфическим устройством мембраны этих нейронов. Каналы, через которые проходят ионы, приводящие клетку в состояние возбуждения, устроены таким образом, что как только клетка разряжается, они автоматически её подзаводят. После того, как клетка ретикулярной формации производит импульс, покинувшие её при этом ионы открывают каналы, через которые они текут обратно для роста её возбуждения. То есть это своего рода биохимический perpetuum mobile.
При этом ретикулярная активизирующая система имеет не только восходящие пути, но и нисходящий отдел. К восходящей системе ретикулярной формации относятся нейроны, которые посылают сигналы вверх – к таламусу и коре больших полушарий, действуя как своеобразный «включатель» сознания и определяя, насколько мы бодры. В неё входят голубое пятно, вырабатывающее норадреналин – основной «ускоритель» нашего мозга, – ядра шва, которые производят серотонин, регулирующий настроение, сон и аппетит, а также педункулопонтинное ядро, ответственное за ацетилхолин, который стимулирует кору и участвует в переключении между сном и бодрствованием. Когда эти ядра активны, они «будят» кору головного мозга, делая нас внимательными и восприимчивыми к внешним стимулам. Когда их активность снижается, мы начинаем засыпать.
Нисходящая ретикулярная активизирующая система, в свою очередь, управляет тонусом мышц – поэтому, когда мы засыпаем, наши мышцы расслабляются, а когда чувствуем внутренний тонус, то его сопровождает и напряжение мышц. Кроме того, нисходящая система ретикулярной формации влияет на болевую чувствительность, силу рефлекторных реакций (например, ретикулярная формация модулирует рефлекс вздрагивания при громком звуке) и интенсивность вегетативных проявлений (дыхание, сердцебиение, потоотделение и т. п.).
Впрочем, существует ещё и внешний «подзавод» нашей ретикулярной формации – это импульсы, которые приходят сюда от рецепторного аппарата. Внешние сигналы, воспринятые органами чувств, поступают не только в соответствующие области коры головного мозга, но и в ствол мозга, к клеткам ретикулярной формации. Получив такой – внешний – толчок, ретикулярная формация производит ещё больше нервно-психического напряжения, которое отправляет его в верхние отделы мозга, чтобы он находился в тонусе. Вот почему мы так часто страдаем от отсутствия новых впечатлений, хотим, как говорят в таких случаях, «хотя бы просто сменить картинку». Нейрофизиологический смысл тут прост – такая сенсорная стимуляция способна улучшить наш психический тонус за счёт подзарядки задремавшей ретикулярной формации.
Таким образом, ретикулярная формация выполняет функцию своеобразного трансформатора, преобразующего внешние сигналы и внутренние состояния в определённый уровень возбуждения нервной системы. Когда мы замечаем что-то новое или потенциально опасное, сенсорные сигналы активируют ретикулярную формацию, равно как и когда мы думаем о волнующих нас событиях, это также отражается на активности этой структуры (рис. 82).
Рис. 82. Схема работы ретикулярной формации
Впрочем, как объём мозга может варьировать от человека к человеку – у кого-то он составляет 1250 см3, а у кого-то и 1600, – так и представительство отдельных клеток тоже может отличаться. Это касается, разумеется, и клеток ретикулярной формации: у кого-то из нас их больше, а у кого-то – меньше. И даже если у двух людей одинаковое количество нервных клеток, у одного их может быть больше в мозжечке, у другого – в лобной доле, у третьего – в зрительной коре, а вот у четвёртого – в той самой ретикулярной формации.
Теперь можно провести нехитрый расчёт. Допустим, что вы спите по 8 часов в сутки. Но кто-то, у кого психической энергии больше, спит по 7 часов. Казалось бы, разница в какой-то час – что в этом такого? Но один дополнительный час в сутки – это 365 дополнительных часов в год, а значит, 9 дополнительных 40-часовых недель к вашему рабочему графику. Один час в сутки даёт больше 2 месяцев для работы за год. А если это не 7 часов сна в сутки, а, например, 6, то это уже 4 дополнительных рабочих месяца. И наконец, при 5 часах сна в сутки мы получаем дополнительные полгода для работы!
Нужно ли быть гением и обладать какими-то магическими суперспособностями, чтобы обставить конкурентов, если у вас просто в полтора раза больше рабочего времени? Одна только эта, кажущаяся незначительной, прибавка ко времени бодрствования, обеспеченная, прежде всего, активностью ретикулярной формации, сокращает количество ваших потенциальных конкурентов в разы.
Разумеется, количества сна – это только часть дела. Потому что если у вас и в самом деле более высокий уровень активности ретикулярной формации, чем в среднем в популяции, то вы и бодрствуете с другим уровнем активности. Кто-то поработал час, и ему уже день надо отдыхать после этого, а кто-то работает, как молотилка, от зари до зари, а потом просто валится в сон на те самые 5 часов. Это снова неравные условия конкуренции.
Мне довелось консультировать множество очень успешных людей из сферы бизнеса, политиков, режиссёров, продюсеров, выдающихся учёных и т. д., я не встречал исключений – практически все известные мне суперуспешные профессионалы тратили на сон значительно меньше времени, чем большинство из нас, а работали буквально круглосуточно.
Можно ли считать это их заслугой? И да, и нет. Да, потому что, конечно, можно потратить свою неуёмную энергию и весьма деструктивным образом. Но и нет, по крайней мере в том смысле, что такой человек буквально обречён на столь деятельное существование силой своей ретикулярной формации. С другой стороны, что будет происходить с психикой такого человека, если он не найдёт своей психической энергии должного применения?
Современные исследования показывают, что гиперактивация ретикулярной активизирующей системы может приводить к повышенной тревожности и гипервозбудимости, а у пациентов с генерализованным тревожным расстройством наблюдается повышенная активность структур «нижнего мозга» в ответ на стрессовые стимулы, . Иными словами, активность ретикулярной формации напрямую связана с интенсивностью деятельности человека и превращается в чувство тревоги, если эта деятельность по каким-либо причинам оказывается невозможной.
Таким образом, ретикулярная формация – это не просто регулятор бодрствования, но и генератор того самого нервно-психического напряжения, которое мы ощущаем как внутреннюю энергию, побуждающую нас к действию, или как тревогу, когда эта энергия становится избыточной.
Уровень активации ретикулярной формации определяет, сколько «психической энергии» доступно нашему мозгу в данный момент. Эта энергия далее распределяется между различными психическими процессами: внимание и концентрация, эмоциональные реакции, мышление и принятие решений, запоминание информации, другие формы активности. Когда же механизмы регуляции ретикулярной формации выходят из строя, возникают различные нарушения.
⮞ Во-первых, недостаточ ная акти вность – человек ощущает сонливость и апатию, чувствует усталость даже после отдыха. Ему трудно концентрировать внимание и сосредоточиться на задачах. Его реакции становятся замедленными, а мир кажется тусклым и неинтересным. Крайняя же форма недостаточности ретикулярной формации – состояние комы, когда восходящая активирующая система не способна «разбудить» кору головного мозга.
⮞ Во-вторых, избыточная активность – человек испытывает тревогу, беспокойство, постоянное чувство внутреннего напряжения, которое не даёт ему расслабиться, «выключить» мысли, успокоиться, переключиться на отдых. В таких случаях, разумеется, возникают проблемы с засыпанием из-за избыточного возбуждения нервной системы. Может отмечаться гиперчувствительность к внешним стимулам – даже обычные звуки, свет, прикосновения могут казаться слишком сильными. А также наблюдается эмоциональная лабильность – чрезмерно сильные эмоциональные реакции на события, перемежающиеся с чувством слабости.
Впрочем, последнее уже более характерно для дисбаланса в состоянии ретикулярной формации. Кроме указанной эмоциональной подвижности, чувствительности, здесь могут отмечаться нарушения сна (проблемы с засыпанием, частые пробуждения, поверхностный сон), резкие переходы от возбуждённого состояния к чувству слабости, трудности в удержании фокуса на одной задаче, эмоциональные всплески, за которыми следуют долгие периоды состояния разбитости и слабости.
При этом, конечно, ретикулярная формация не работает изолированно. Она постоянно взаимодействует с другими структурами мозга, образуя сложную систему взаимного влияния.
⮞ Взаимодействие с лимбической системой. Лимбическая система (особенно миндалина) активирует ретикулярную формацию при возникновении страха или тревоги. Центральное ядро миндалины посылает проекции в ретикулярную формацию, запуская физиологические компоненты эмоциональной реакции (учащённое сердцебиение, поверхностное дыхание). Ретикулярная формация, в свою очередь, усиливает эмоциональные реакции, создавая дополнительное возбуждение, которое мы воспринимаем как интенсивность эмоции.
⮞ Взаимодействие с префронтальной корой. Префронтальная кора (особенно вентромедиальная) посылает тормозящие сигналы к ретикулярной формации, сдерживая избыточную активацию. Это позволяет нам сохранять спокойствие в стрессовых ситуациях и не поддаваться импульсивным реакциям. При ослаблении этого коркового контроля (например, при сильном стрессе или некоторых психических состояниях) ретикулярная формация может генерировать избыточное возбуждение, которое переживается как тревога или паника.
⮞ Взаимодействие с гипоталамусом. Гипоталамус тесно связан с ретикулярной формацией, и вместе они координируют вегетативные проявления эмоций и реакции на стресс. Через эту связь стресс может влиять на цикл «сон – бодрствование», а нарушения сна могут усиливать реакцию на стресс.
⮞ Взаимодействие с таламусом. Таламус выступает своеобразным «реле», которое передаёт сигналы от ретикулярной формации к коре. Через таламические ядра ретикулярная формация регулирует, какая информация будет допущена в сознание, а какая отфильтрована как несущественная.
Наконец, выраженное влияние оказывается ретикулярной формацией на наши базовые нейронные сети – дефолт-систему мозга, центральную исполнительную сеть и сеть выявления значимости:
⮞ СВЗ определяет значимые стимулы, а ретикулярная формация обеспечивает необходимый уровень активации для реагирования на них;
⮞ ЦИС нуждается в энергетической поддержке направленного внимания и целенаправленной деятельности (чтобы мы могли сосредоточиться на задаче, ретикулярная формация должна поддерживать оптимальный уровень активации – не слишком низкий, иначе мы будем сонливы, и не слишком высокий, иначе будем тревожны и перевозбуждены);
⮞ ДСМ находится, возможно, в самых парадоксальных отношениях с ретикулярной формацией – снижение уровня её активации способствует «включению» дефолт-системы (мы начинаем мечтать, погружаться в свои мысли, фантазировать), однако чрезмерная активность ретикулярной формации приводит к нарушению работы дефолт-системы – мы теряем способность к спокойному размышлению, творческому мышлению, самоанализу, а в случае психических патологий это приводит к продукции бреда и галлюцинаций.
Понимание роли ретикулярной формации как генератора психического напряжения позволяет нам лучше осознать, как формируются наши повседневные состояния, откуда берутся энергия и бодрость, а также тревога и беспокойство и как мы можем научиться более эффективно регулировать наше внутреннее состояние.
