Структуру мозга невозможно систематизировать. Тем не менее, это не остановило нейробиологов при создании карт полушарий.
Внешний слой мозга человека, или неокортекс, состоит из четырех долей, три из которых занимаются приемом и обработкой информации, поступающей от органов чувств:
♦ лобная доля отвечает за рациональные мысли, то есть за планирование будущего; теменная доля делится на правое, отвечающее за чувственное внимание, и левое, отвечающее за мелкие движение и, частично, за речь, полушария;
♦ затылочная доля занимается визуальной информацией;
♦ височная доля контролирует речь и распознавание лиц и эмоций.
Исследования мозга со стороны правильной эволюционной последовательности показали, что он содержит части, принадлежащие мозгам рептилий, млекопитающих и человекоподобных, то есть на протяжении времени он не изменялся, как другие органы, а дополнялся новыми областями, усложнявшими его деятельность. Например, появились такие отделы, как:
♦ гиппокамп, в котором воспоминания переходят из кратковременной памяти в долговременную;
♦ мозжечковая миндалина, отвечающая за формирование эмоций; таламус, собирающий и распределяющий по участкам информацию;
♦ гипоталамус, регулирующий наше тело (температуру, голод, наслаждение).
Мозг, то есть серое вещество, состоит из, примерно, 100 миллиардов нейронов, по связям которых проходят импульсы, доставляющие информацию и регулирующие работу всего организма. Такие процессы требуют серьезнейших исследований, для которых были созданы следующие устройства:
С помощью новейших аппаратов магнитно-резонансной томографии удалось проследить, как по нейронам в разных частях мозга двигаются мысли, регулируемые своеобразными клапанами – синапсами. В отличие от рентгеновских аппараты МРТ не излучают вредных ионов, являясь абсолютно безопасными, но главное преимущество этого метода – возможность засечь даже самую маленькую активность в самом отдаленном участке мозга и создать яркое трехмерное изображение. Это позволило разобраться с причинами различных психических заболеваний: Альцгеймера, Паркинсона, шизофрении. Недостатком данного устройства признана его медлительность – сканирование на МРТ занимает минимум одну секунду, а мысль проносится по нейронам намного быстрее.
Другой способ проникнуть в мозг – электроэнцефалограмма. На голову человека надевается шлем с электродами, которые регистрируют сигналы, измеряя активность мозга в различных случаях: во время сна, обдумывания идей, решения сложных задач. Недостатком ЭЭГ является его слабая точность: он не в состоянии уловить сигналы, появляющиеся глубоко под корой.
Кроме того, существует позитронно-эмиссионная томография, которая регистрирует направление тока энергии в мозге, отслеживая излучения из молекул глюкозы, которые предварительно вводятся в мозг с раствором. В связи с тем, что атомы обычного натрия-22 для регистрации излучения в нем заменены на радиоактивные, к этому способу нельзя прибегать чаще одного раза в год, так как существует риск облучения.
Большого прорыва в этой сфере помогли достигнуть и устройства, с помощью магнетизма способные не только измерить магнитное поле мозга, но и выключать определенные его части, – метод транскраниального электромагнитного сканирования, магнитоэнцефалография, нейростимуляция с помощью введения электродов и оптогенетика. Они позволили сделать карту связей мозга с органами и процессами более точной.
Ученые также стремятся добиться прозрачности мозга, вымыв из него все липиды, чтобы потом подкрасить нейронные пути и получить максимально точную картину.
Чтобы использовать все эти приборы, нужно знать, что искать. Проще всего понять работу мозга поможет представление его в виде большой корпорации с бюрократическим аппаратом, офисами, между которыми циркулирует информация, и генеральным директором. Так как большая часть информации находится в подсознании, она проходит жесткий контроль на важность, прежде чем достигает главного руководителя: то есть мы не обдумываем всю информацию, которая попадает к нам в мозг через органы чувств, иначе мы бы сошли с ума от такого объема работы. Также директором не регулируются инстинкты (отдергивание руки от горячей поверхности) и эмоции (страх). За внимание руководителя постоянно борются, поэтому мысли иногда могут прыгать с одной на другую, особенно во сне.
Кроме того, что мозг посылает команды всем другим органам, за некоторые он выполняет часть работы. Например, зрение человека устроено так, что каждый глаз видит только двухмерное изображение и только три цвета (красный, синий и зеленый), но мозг обрабатывает их сигналы, и получается трехмерная картинка