О 5% мозга и прочих вещах
Автор: СэмОчередная консультация, очередная фантастика, очередной фантдоп. Многим он покажется весьма знакомым, особенно тем, что смотрел "Области тьмы" или "Без чувств": некая фирма создает лекарство, резко улучшающее работу мозга, ну и дальше все по сценарию - почти новый супергерой бросается решать чужие и свои проблемы. Но, поскольку это не комедия как "Без чувств", и не психологическая драма как "Области тьмы", а очень даже научная фантастика, поступает сие чудо с вопросом, мол, придумайте научное обоснование, чтобы было 100% по научному канону :)
После разговора сдались, попросили хотя бы подогнать научной терминологии ученым, чтобы не говорили невпопад:) потому что как фантдоп идея отличная, как научное обоснование - весьма так себе. Некоторые вещи лучше навсегда оставлять необъясненными.
Но вернемся к идее. Чем она плоха?
Да ничем, кроме того, что в данный момент она из разряда тех, которые совершенно невозможно применить к тому, что у нас сейчас есть - к мозгу. Идея о том, что мы в жизни используем жалкие 5% нашего мозга, а остальное - "спит", и его возможности можно пробудить некой волшебной таблеткой, получив +100 к интеллекту - популярна и очень любима всеми. Студенты уповают на свой пирацетам и аддералл в преддверии экзаменов, биохакеры жрут семечки для приобретения супер-возможностей, бабули вкушают йод, добавки, пирацетам и вытяжки из крови телят для возвращения былой живости ума.
Проблема одна: это не работает.
Точно так же, как нет таблетки "похудеть к лету на 20 кг за неделю", точно так же нет и таблетки "стать умным за ночь", и что самое обидное, что если насчет первого подвижки есть, то насчет второго - и близко нет(это потому, что в аптеках до сих пор чаще спрашивают о таблетках для похудения вместо таблеток для поумнения *А*) .
Почему? Для этого надо начать с самого элементарного - с нейрона. Проблема в том, что нейрон работает и потребляет энергию всегда, т.е. даже если он не принимает и не передает сигнал - он работает в ожидании, и работа этого ожидания немногим разнится от работы передачи.
Кому интересно точнее: нейрон постоянно поддерживает мембранный потенциал -70мВ за счет работы ионных насосов. В момент действия мембранный потенциал становится +40мВ. И то, и другое, и прыжки с одного в другое - весьма энергозатратно для клетки, т.к. это работа метранных пор и насосов.
Т.е. априори нет никаких "неработающих" 95% мозга. Как та самая несвежая шутка о том, что на клеточном уровне мы все очень заняты. Поверьте, на клеточном уровне мозг ВСЕГДА занят на 100%.
Заставить нервные клетки больше работать, быстрее сменять потенциал? Мы упремся в два пределы: предел поглощения питательных веществ и предел времени.Первый вроде бы ясно, второй возникает из-за того простого факта, что, хотя и мембранный потенциал передается практически со скоростью света, между клетками сигнал передается с помощью химических соединений - нейромедиаторов. И хотя промежутки между клетками маленькие, все равно у нас должно быть время на то, чтобы молекула добралась от одной мембраны до другой, а потом еще была и поглощена обратно и снова заряжена для следующего сигнала. Времени уходит мало, но это уже не скорость света.
Но даже так повышение этих двух параметров нас не спасет, потому что как мы знаем, не всегда быстро - это лучше, и не всегда жирно - это хорошо, и в случае мозга это как-то так и есть.
Количество нейронов? Опять таки нет, потому что мы знаем много животных, чей мозг имеет больший вес (и соответственно, большее количество нейронов), чем у нас, но они не умнее нас.
У дельфина мозг больше (и они не умнее нас, там история интереснее).
Или, например, у наших предков, людей палеолита и неандартальцев, мозг был больше. Связанно это, скорей всего с тем, что коллективный разум в те времена был хуже, и поэтому для решения какой-нибудь задачи требовалось больше думать. Есть и альтернативные теории, но эта мне нравится больше всего.
Так как заставить лучше работать? Тут мы и подходи к самому, пожалуй, интересному.
Как известно, мозг - очень чуткий орган, повредить его - раз плюнуть. Один неудачный инсульт - и вы уже до конца жизни не сможете читать, или двигать рукой или ногой, или получите еще какое-нибудь расстройство. Один неудачный удар головой - и вы получаете ушиб, последствия которого могут преследовать вас очень долго.
Однако медицинская история хранит тысячи курьезных случаев, когда даже удаление значительного количества мозговой ткани не приводило к потере работоспособности. Например, люди, пережившие радикальную гемисферектомию - удаление полушария - нередко сохраняют ум и работоспособность (полнота сохранности функций ГМ зависит от многих факторов и здесь) до конца жизни. Или вот к примеру человек, у которого опухоль заняла половину черепной коробки, случайно узнал об этом при обследовании из-за головных болей. Или человек с гидроцефалией и вообще почти без мозга, однако ведущий полноценную жизнь.
Такие случаи будоражат ум заставляют проникаться мыслью о том, что, возможно, наши мысли вовсе дело мозга (что абсолютно неверно). На самом деле вся шутка не в количестве нейронов, а в нейрогенезе, нейропластичности и количестве и качестве нейронных связей.
Ок, идем дальше, нейрогенез. Это отличная штука в разрезе "у нас был инсульт, и мы хотим восстановить утерянные функции". Однако в чем загвоздка? Нейрогенез у взрослых маааленький, очень даже. Повысить? Не поможет.
У женщин в периоде беременности наблюдается повышенный нейрогенез в обонятельных отделах мозга, из-за чего многим хочется клубничного желе с селедкой под соусом со вкусом асфальта, или понюхать потные носки или краску. Это - следствие неконтролируемого и довольно слабого нейрогенеза, ошибки которого со временем хоть и устраняются, но представьте себе это в десять раз мощнее, а?
В этом и есть основная проблема - новые нейроны имеют дурную привычку долгое время образовывать хаотичные связи, связывая несвязуемое и создавая ненужное.
Ок, дело вовсе не в количестве нейронов, да и примеры выше вроде намекают, что вовсе не в количестве мозга дело. Дело в количестве связей между нейронами и их качестве. Почему я выделяю слово качество? Потому что если сравнивать детский мозг и мозг взрослого, то количество связей в мозге взрослого ниже, а качество - выше. Поэтому, просто придумав таблетку для повышения количества связей в мозге ВЫ МОЖЕТЕ СДЕЛАТЬ ТОЛЬКО ХУЖЕ. Хаотически разросшиеся отростки нейронов скорее всего внесут в стройную систему нейронных сетей невообразимый хаос.
Увы, качество нейронных связей закладывать таблетками мы не научились, да и невозможно сделать это. Гениальными пианистами не становятся, гениальными писателями не рождаются - это всегда результат тренировки отдельных участков мозга, подчас длительный и тяжелый, иначе говоря, научения, потому что новые связи образуются не на пустом месте, а только там, где больше всего проходит трафик связей. Ясное дело, что если нервной ткани недостаточно, то трафик будет весьма необычный, а нейроны образуют высокоэффективную сеть, чтобы не дать организму умереть (если повезет, конечно). В этом и состоит отчасти эффект нейропластичности - когда отдельные участки мозга перебирают на себя утраченные в результате повреждений функции - от какого-то участка отделяется кусок сети, который перестраивается в новую (однако это зависит в некоторой мере и от везения субъекта, конечно). Однако, стоит заметить, со временем способность мозга к перестройке участков коры ГМ снижается - сделав однажды блестящую работу, он уже не спешит менять что-то в ней, поэтому чем раньше возник где-то дефицит, тем больше шансов, что с возрастом он сгладится. Случай с "человеком почти без мозга" подтверждает это - дефицит нарастал медленно, однако с самого раннего детства, что позволило мозгу довольно успешно организовать из остатков нервной ткани что-то совершенно невероятное (что не отменяет того факта, что на одного невероятного человека есть миллионы детей, которым так не повезло).
Так в чем может быть выход? Для нас с вами - в кушать хорошо, постоянных тренировках и уповании на чудесные гены. В будущем - на улучшение связей? На возвращении к детскому нейрогенезу и нейропластичности?На каких-то новых способах учиться? На все вместе? Кто его знает. Но вряд ли ответ на такой сложный ответ будет в простой таблетке (хотя, может, я и ошибаюсь :)
Из-за огромности самой темы и ее сложности самые интересные моменты оказались вырезаны, что несколько меня печалит, однако я все еще надеюсь, оставшаяся часть будет хоть чуточку понятнее, и сподвигнет других искать ответы. Ну или хотя бы заставит перестать писать о супер-таблетках.