При известных воздействиях на нейрон распределение зарядов на его мембране быстро (почти мгновенно) меняется до примерно +40 mV (в этот момент внутри мембраны — плюс), это называется потенциал действия. Как раз для образования потенциала действия энергия не тратится: открываются ионные каналы, чувствительные к тем или иным воздействиям, и сконцентрированные по разные стороны мембраны ионы Na+ и K+ устремляются внутрь и наружу, соответственно, по градиенту концентрации. На самом деле, главное преимущество энергозависимого потенциала покоя в том, что потенциал действия при таком механизме образуется очень быстро; если бы было наоборот, мы (и вообще все животные) не смогли бы вовремя отреагировать ни на какие стимулы.
Потенциал действия (он же нервный импульс) существует кратковременно, на ликвидацию его последствий нейрону приходится тратить время и энергию. Сигнал распространяется по мембране нейрона; в разных клетках это происходит с разной скоростью в зависимости от… впрочем, я же хотел обойтись без подробностей… скажем, довольно быстро. В местах межнейронных контактов (синапсах) нервный импульс передается с клетки на клетку, но это происходит медленнее. Помимо прочего, скорость передачи в синапсах зависит от того, как часто этот синапс используется (тренировка синапсов для того, чтобы мозги работали быстро, а не тормозили — одна из основных задач школьного изучения всяких странных предметов, вроде химии или математики…).
На самом деле, этот механизм генерации и передачи возбуждения свойственен не только нейронам, но и другим тканям, в первую очередь — мышечным. Создается впечатление, что Создатель, найдя работающее «техническое решение», потом применяет его везде, где есть сходные задачи (сравните гем в гемоглобине, цитохроме и хлорофилле — и вы убедитесь, что это в самом деле так).
До недавнего времени было принято думать, что нейроны образуются только во внутриутробный период развития и еще некоторое время после рождения; сейчас известно, что по крайней мере в некоторых отделах мозга новые нейроны могут появляться даже у взрослых. А межнейронные связи образуются постоянно, причем не только с помощью длинных отростков нейронов, но и с помощью коротких и очень коротких (аксоны, дендриты и дендритные шипики, соответственно).
Проводящие пути в нейронных сетях очень разнообразны; некоторые из них являются врожденными и задействованы в осуществлении безусловных рефлексов. Другие возникают в процессе тренировки и при выработке условных рефлексов и врожденными не являются. В одних случаях проводящие пути объединяют почти случайную группу нейронов, которые запоминают то или иное впечатление (информацию извне) или состояние организма — потом они могут ослабевать и забываться, а при многократном повторении или сильной эмоциональной мотивации, наоборот, закрепляются надолго. Одни схемы проводящих путей образуются с большей легкостью, другие — труднее…
В человеческом мозге нейроны главным образом сосредоточены в т. наз. сером веществе: многослойной коре и подкорковых ядрах. Количество нейронов (оно все-таки важно) зависит от толщины коры и количества слоев в ней, и, естественно, от площади коры. Поскольку объем черепа не безграничен, кора изрезана большим числом борозд и извилин. По расположению в целом мозге различают зоны коры, области и отделы мозга… функционально они тоже различаются. Одним словом, сложная штука.
Предположим, на вашем носу уютно устроился поужинать комар (на самом деле, это комарша или комариха; самцы не пьют кровь). В этот драматический момент вы не думаете ни о том, что ваша кровь нужна вам самому, ни о том, что эта настырная зверюга может оказаться переносчиком малярии. Осязательные рецепторы в коже сообщают мозгу о том, что имеет место вот такой возмутительный факт; сигнал об этом, сгенерированный рецепторами, через ряд промежуточных инстанций проходит в мозг и разветвляется на несколько путей. Нейроны, включенные в них, отвечают за несколько разных вещей. Одни группы нейронов генерируют возбуждение, которое вы осознаете как досаду: «И зачем только Бог сотворил комаров?»; другие мечтают: «Как будет приятно, когда эта тварь канет в небытие»; третьи деловито командуют целой куче нейронов: «Ты, ты, и еще, пожалуй, ты — включайте каждый нужную мышцу (мозжечок привлеките для координации), и пусть рука хлопнет по носу. Эй, не забудьте приказать ей сначала положить мороженое!»
Это еще не все: кто-то из команды должен связаться с нейронами эмоциональной сферы: пусть скомандуют произнести несколько горячих слов об этой комарице, а потом сигнализируют всем о радости победы… Если делать все это приходится постоянно, проводящие пути срабатывают очень ловко, и кровопийца обречена. Ну, то есть если и в самом деле постоянно, то мозг просто отключит осязательные рецепторы, чтобы не морочили голову: комаров не жалко, а нос один…
б. Зеркальные нейроны и понимание
В коре нашего мозга есть нейроны, которые отдают команду на совершение определенных действий; чаще всего это требует вовлечения многих мышц (а иногда и других эффекторных органов). Такие командные нейроны в соответствии с принятым решением распределяют нервный импульс по тем проводящим путям, которые задействуют соответствующие органы. Все довольно просто: вы знаете, кто именно из ваших подчиненных должен поучаствовать в исполнении принятого вами (или вашим боссом) решения, отправляете им всем e-mail с распоряжениями, они передают команды своим подчиненным, те начинают действовать… а вы ищете для босса объяснение, почему ничего не вышло. Нет-нет, у нейронов-то, в отличие от ваших подчиненных, все работает как надо.
В мозге многих животных, как и в нашем мозге, были обнаружены командные нейроны, которые активируются при восприятии того действия, которым они сами командуют. Когда вы видите, как другой человек хлопает сидящего у него на носу комара, в вашем мозге активируется нейрон, который бы заставил вас сделать то же самое. Эти нейроны, открытые в середине 90-х Дж. Риццолатти, получили название зеркальных. При активации зеркальных нейронов вы не станете физически повторять наблюдаемые действия, если только вы не младенец, повторяющий движения родителей и учащийся таким путем. Но вы будете знать, что именно делает ваш героически отбивающийся от комара товарищ.
В более сложных случаях в мозге происходит своего рода внутреннее моделирование действий другого человека, которое позволяет понять не только что он делает, но и зачем и почему. Зеркальные нейроны подсказывают вам: «В каком случае ты задействуешь меня? Когда чувствуешь вот это? Так вот, этот парень напротив чувствует сейчас то же самое». Заметим, что человеку достаточно увидеть (или услышать) только часть последовательности действий другого, чтобы уже по обрывочной информации догадаться, что происходит.
Важнейшим источником информации для людей являются взгляды: в ходе мирной беседы ваш партнер только искоса и мельком взглянул на каменный топор, а вы уже знаете, что разговор принял нежелательный оборот. Когда распознаваемые вашими зеркальными нейронами действия соответствуют тому, что вы предполагаете, когда вы видите тот комплекс действий, который и нужен для выполнения декларируемого — вы склонны доверять. Когда вы видите, что партнер делает что-то, что не укладывается в известную вам последовательность действий, вы понимаете, что он врет. Информации от глаз достаточно для этого; если он еще и звуки издает, получается надежнее…
Одним словом, интуиция — вовсе не сверхъестественная штука. Это работа наших зеркальных нейронов, которые догадываются о том, что и как делает другой человек — и что он чувствует. Когда он заразительно смеется — в буквальном смысле заразительно! — зеркальные нейроны вашего мозга активируют те нейроны эмоциональных областей вашего мозга, которые отвечают за весь этот позитив. Более того, у вас появляется дофамин, «гормон счастья», да и окситоцин с вазопрессином тоже подтягиваются. Если вы видите, как другому человеку больно — ваш мозг дает вам возможность осознать, что переживает другой человек и «примерить» это на себя. Собственно, это и есть эмпатия, способность сопереживать. Для этого вам не нужно принимать рассудочное решение: зеркальные нейроны все сделают сами. Другое дело, что мы часто блокируем их работу, чтобы эмпатия не заставляла нас сострадать другим или реагировать на эти переживания; вот с этим и в самом деле приходится бороться.
Интуиция о переживаниях, намерениях и действиях других людей работает быстро и довольно надежно; подделать информацию, которая вызовет симпатию, практически нереально. Впрочем, в некоторых случаях система зеркальных нейронов ошибается, поэтому ей нужен рассудочный контроль.
Когда мы видим взгляд другого человека, мы непроизвольно смотрим туда же, куда и он, и можем примерно догадаться, о чем он думает и что собирается предпринять. Кстати, на взгляд других живых существ наши зеркальные нейроны реагируют примерно так же — еще с глубокой древности нашим предкам было важно понимать, направлен взгляд саблезубого тигра на вас или на вон тот симпатичный цветочек. Исследователи полагают, кстати, что с этим связано то, что у нас видны белки глаз: так легче перехватить взгляд.
А еще зеркальные нейроны располагаются примерно там же, где и нейроны, отвечающие за генерацию речи…
В социальной группе системы зеркальных нейронов включаются, чтобы понимать действия, намерения и переживания других людей, и на основе известной репутации формируют социальное доверие членов группы друг к другу (или недоверие, если вы видите, что человек врет). При этом имеет значение предыдущий опыт (чем больше данный человек обманывал, тем с меньшей вероятностью вы ему поверите и в этот раз).
От рождения мы обладаем лишь стартовым набором зеркальных нейронов и способны главным образом имитировать действия других. В контакте с зеркальными нейронными системами родителей зеркальные нейроны младенца развиваются и становятся все сложнее и разнообразнее; без такого контакта этого вообще не происходит. Через обмен (взаимное отражение) сигналов с помощью систем зеркальных нейронов происходит формирование сначала социальной идентичности (соотнесения себя с другими), а затем и так называемой «я-идентичности», осознания собственной личности.
Быть может, на этом стоит остановить этот панегирик зеркальным нейронам; более подробный рассказ об этом можно найти, к примеру, в уже упомянутой в предыдущей главе книге Бауэра.
Мы — далеко не единственные существа, обладающие зеркальными нейронами и способные к эмпатии и интуитивному резонансу. Но, как и в случае с орудиями, мы без этого не можем обходиться — и не могли бы стать людьми.
в. «Теория ума»: познай самого себя? или познай Другого?
Кем или чем были соплеменники для наших предков? Как они взаимодействовали с ними и что для этого требовалось? Это немаловажные вещи, ведь от соплеменников можно было ожидать разного (та еще публика, прямо скажем!). Возможно, этот доминантный альфа-дяденька подбирается к вам, чтобы выместить свою злобу — и надо уклониться от его агрессии, уж слишком он силен. А может быть, он собирается поделиться с вами мозговой костью, добытой в неравной борьбе со слоном — и надо постараться, чтобы он не передумал. А может быть, альфа-тетенька предлагает вам заняться грумингом (скажем так), чтобы разозлить или заинтересовать вон того здоровяка (как мало меняется под луной…). И почему этот парень все время смотрит на ваши руки, когда вы просто держите в них рубило? Что движет соседним племенем, когда они медленно обходят вас со всех сторон?
Люди анализируют социальную обстановку вокруг себя и пытаются действовать, исходя из предположения, что другие люди обладают таким же разумом, как и они. Это и называют теорией ума: вон то большое нечто, напоминающее человека, — предположим, что у него есть ум. Это еще только теория, и, как всякую теорию, ее еще надо доказать или хотя бы аргументировать (и как часто жизнь опровергает ее, особенно с появлением политики!).
…пришли с юга и потихоньку двигались на север. Поначалу аммы надеялись, что пришельцы (а это были знакомые нам юмби) пройдут мимо и можно будет о них забыть — но не тут-то было. Юмби расположились на отлогом холме, на вершине которого лежал большой черный камень — тот самый, от которого аммы начинали охоту. Выбери они любое другое место, все могло повернуться иначе, но юмби выбрали именно этот холм. Аммы не знали, как начинать охоту, если не посидеть на черном камне в течение десяти вздохов, и схватка с юмби стала неизбежной.
Вот только аммы уже неделю мучились лихорадкой, напавшей на них после удачной охоты. Сначала мужчины, а потом и женщины становились все слабее, три дня голодное племя аммов почти поголовно лежало в стойбище. Четверо детей умерли за эти дни. А потом пришли юмби. Собрав последнюю ярость, вождь аммов повел их всех к холму, где подле черного камня юмби уже разводили костер.
В завязавшейся драке у аммов не было никаких шансов; почти все они погибли. Фаа и еще двое подростков сумели сбежать, каждый в свою сторону. Больше Фаа никогда не видела никого из аммов. Три дня она бесцельно блуждала по саванне, укрываясь от голодных хищников; у нее самой от голода подкашивались ноги. В конце концов, на нее наткнулся охотничий отряд юмби, и Фаа уже была готова к тому, чтобы стать их добычей. Но вместо этого юмби отвели ее в свое стойбище к тому самому черному камню.
Когда она попыталась подойти к костру, вождь юмби (тогда это был старый Дырг) грубо отогнал ее, так что ей пришлось устроиться подальше, у самого черного камня. Дрожа от страха (сезон дождей еще не начался, и холодно не было), Фаа просидела так до самого вечера. А вечером старая Мырр, старейшая женщина юмби, обернулась к ней от костра и бросила ей кусок газельей ноги. Фаа была невероятно голодна, поэтому кость была обглодана за секунду. Осмотревшись, Фаа подобрала пару обломков камня, одним ловким ударом, которому ее обучил отец, сделала чоппер и принялась добывать костный мозг. Никто из юмби даже не взглянул в ее сторону (или она просто не заметила?).
День за днем Фаа бродила вокруг стойбища или сидела поодаль от костра, наблюдая за юмби. Что это за существа и чего от них ждать? Она не могла понять, почему они не убивают ее: аммы сделали бы это давным-давно. Все, что она видела, поначалу казалось ей необъяснимым, а уж звуки, которыми юмби постоянно обменивались, звучали и вовсе непостижимо.
Вот два парня, чуть выше Фаа ростом, поглядывают на нее и друг на друга, хихикая и кривляясь. Минута — и они покатились в драке со склона холма. «Точь-в-точь как два юных павиана», — подумала Фаа. А вот женщина кормит младенца и держит его точно так же, как мать Фаа держала ее младшего брата. А вот вождь и еще двое мужчин долго смотрят с вершины холма в саванну, потом друг на друга, обмениваются звуками и уходят куда-то, чтобы к вечеру вернуться в стойбище с целой козой в руках. А вот одноглазый мужчина со шрамом через все лицо обкалывает камень. Это был не просто чоппер, какой и сама Фаа могла сделать за несколько мгновений; мужчина провозился полдня, и у него получилось нечто, напоминающее рог буйвола, длинное и прямое, гладкое с боков и острое по краям — такое острое, что он рассек шкуру принесенной охотниками козы буквально одним ударом. Коза, кстати, была вкусная: Мырр продолжала подкармливать Фаа.