Від рептильного мозку до людської мережі

Наразі нейрологи називають частини мозку, з яких складається рептильний мозок, глибокими структурами мозку, що, по суті, є просто способом сказати «не неокортексні». Ми користуємося таким терміном, бо більшість цих ділянок сховані глибоко в мозку, подалі від країв черепа.

Щоб зрозуміти відмінність між глибокими структурами мозку та неокортексом, вам треба трохи більше знати про анатомію мозку та його еволюцію. У найпростіших організмах, як-от хробаки, «мозок» здебільшого представлений просто спинномозковими канатами, які приносять з тіла певну сенсорну інформацію та виконують рухи, що є лише трохи складнішими за рефлекси. Більш розвинуті організми мають більше сенсорних можливостей, як-от зір, смак та слух, а отже, у них є більше нейронних структур для обробки цих відчуттів. Нарешті, найскладніші організми також мають мозкові ділянки, які залучені до більш когнітивних галузей — пам’яті, задоволення, когнітивного контролю та цілеспрямованої поведінки (на кшталт попереднього планування шляхом установлення перешкод для захисту від орд нежиті).

Проте, якщо бути справедливими, навіть така концептуалізація не має стовідсоткової технічної точності. Повірте нам, це іноді виснажливо — жити в невизначеному світі ранніх наукових теорій.

Рисунок 1.2. Мозок часто уявляють як щось, що містить різні ділянки, з яких еволюційно найпримітивнішою є спинний мозок. Відповідно до того, як нервова система тварин ускладнюється, до спинного мозку «додаються» різноманітні частини, як-от стовбур мозку та мозочок. Лише ссавці мають повний шестишаровий неокортекс

Ви можете вважати, що кожен із цих рівнів складності додає більше нейронних структур до тих, що використовуються для простіших, «старших» типів поведінки. Уявіть собі шматок червоної глини, з якого сплели мотузку. Це — спинний мозок, який потрібен нам для виконання основних рухів, рефлексів, обробки дотику і таке інше. Потім приклейте на його верхівку грудку з помаранчевої глини. Це — стовбур головного мозку, який є необхідним для деяких більш складних рухів та основних функцій, як-от дихання. На його верхівку додайте шматок жовтої глини, який позначить наш середній мозок, котрий бере участь у зорових процесах низького рівня, як-от визначення руху та світла. Він також містить дофамінові нейрони. Уважається, що вони відіграють роль у русі та сигналах про задоволення або у швидкому виявленні важливих змін у навколишньому середовищі. Нагору цієї ділянки покладіть зелену кульку — замість нашого таламуса, «брамника» між нашими органами чуття та великою блакитною частиною, що йде далі.

Кора головного мозку (як іноді називають неокортекс) і є тією великою блакитною грудкою глини, якою ми обкладаємо все інше і яка латиною буквально означає кора або покриття. Саме її люди уявляють, коли думають про «мозок». Кора — це велика складчаста частина нашого мозку з безліччю пагорбів та западин. Кора присутня в усіх ссавців і є нібито необхідною для багатьох аспектів усвідомлення світу навколо нас. Рептилії, як-от крокодили, узагалі не мають цього шмата блакитної глини-кори. Проте вони мають спинний мозок, стовбур мозку та середній мозок — відділи, необхідні для виконання основних життєвих функцій.

Цікаво, що чи не кожна мозкова структура віддзеркалена, тож ми маємо всього по два: одного представника в лівій половині мозку, іншого — у правій. Така двостороння організація, як ми її називаємо, є важливою, адже завдяки цьому можливі декілька типів поведінки, котрі можуть відбуватися паралельно і бути напівнезалежними. Наприклад, я можу стріляти з пістолета в одного зомбі правою рукою і водночас скористатися бейсбольною битою у лівій руці для стримування іншого зомбі, що насувається на мене. Аби можливо було так робити, ліва половина моторної кори мого мозку (частина кори, яка керує рухом і буде обговорюватися в Розділі ІІІ) надсилає сигнали до моєї правої руки, примушуючи її натиснути на курок та вистрелити з пістолета, тоді як права моторна кора точнісінько так само рухає м’язами моєї лівої руки, аби тримати зомбі, що атакує, у страху.

Ми кажемо напівнезалежними, бо можна навмисно прийняти рішення робити дві різні справи обома руками, але великий обсяг підсвідомої обробки, яка відбувається підпільно і про яку не варто перейматися (не треба думати: зігни лівий розгинальний м’яз пальців на 45 % та перенеси 12 кілограмів ваги праворуч, а корпус поверни на 13 градусів). Усі ці рухи з двох різних півкуль мозку відбуваються шляхом інтеграції інформації між півкулями, а також між глибокими структурами мозку та неокортексом.

Тепер, хоча, на перший погляд, глибокі структури мозку можуть виконувати доволі схожі дії, насправді вони самі собою є правильно працюючим «мозком». Ці глибокі структури можуть обробляти складну зорову інформацію та приймати дуже складні рішення без участі неокортексу.

Пам’ятаєте ту сцену з дощем у фільмі «Парк Юрського періоду» (реж. Стівен Спілберг, 1993), де тиранозавр нападає вночі на доктора Гранта та дітей? Доктор Грант кричить Лекс, щоб та не рухалася, бо вважає, що тиранозавр не зможе побачити її, коли вона залишатиметься нерухомою. Грант знає, що тиранозавр, рептилія без блакитно-глиняно-грудчастої кори, по-іншому бачить дрібні деталі, як-от складний образ двох людей навпроти машини під дощем уночі, але здатен легко розрізнити різкі риси, як-от зміни у світлі або русі. Це тому, що група нейронів під назвою верхній колікул у середньому мозку — тій жовтій глиняній кульці, що розташована над спинним мозком і мозковим стовбуром,— дуже сильно реагує на рух. Якщо руху немає, тоді немає й нейронної реакції, тобто немає зорового сприйняття.

Верхній колікул (або колікули, якщо казати про скупчення клітин, віддзеркалені як у лівій, так і в правій частині мозку) та інші глибокі ядра мозку можуть виконувати цю зорову обробку рухомих цілей і контролювати рухи, як-от укусити або дістатися до чогось, без участі вигадливої схеми неокортексу. Рептилії на кшталт тиранозавра були досить вправними мисливцями, які покладалися на схему, подібну до тієї, що схована і в нашому мозку.