Применение подобных устройств вызывает много вопросов: не будет ли привыкания (зависимости), не приведет ли регулярная электрическая стимуляция к износу клеток мозга, не сделает ли она из нас биологических киборгов? Поэтому не стоит увлекаться подобными новшествами. Лучше сделайте упор на естественные ресурсы своего организма, которые потенциально превышают возможности самых лучших современных компьютеров.
Электрохимическая природа нервных процессов
Деятельность человеческого мозга имеет электрохимическую природу: в результате сложных химических процессов в нервных клетках рождается электрический разряд. Если в коре мозга нет электрохимической активности, то нет и сознания, даже при сохранении активности всех остальных биологических процессов.
Двойственная электрохимическая природа активности мозга – результат химических и электрических реакций на внешние стимулы. Химическая сторона ответа на стимул представляет собой обмен химическими элементами в синапсах (окончаниях нервных клеток). Об этом мы поговорим позже. А электрическая сторона реакции – это перевод наших мыслей и ощущений в электрические заряды. В действительности это единая электрохимическая реакция. Однако удобнее разобраться в работе мозга, рассматривая химические и электрические реакции по отдельности. Нейрон, или нервная клетка, имеет длинный отросток – аксон, по которому сигнал передается к другим клеткам, и короткие отростки – дендриты, принимающие сигналы.
Электрический импульс, бегущий по аксону, называется потенциалом действия. Именно он лежит в основе всей нервной деятельности, а значит, действий, решений, реакций. Скорость потенциала действия определяет скорость нервных реакций. На самом деле мы не такие быстрые, как нам бы того хотелось. Дело в том, что максимальная скорость прохождения нервного импульса примерно 100 метров в секунду: это позволяет отдернуть руку от раскаленной поверхности утюга, но при этом мы успеваем немного обжечься.
У разных нервных клеток разная возбудимость. Это важно для выполнения различных задач. Например, клетки в зонах бодрствования возбуждаются легко, чтобы поддерживать нашу активность. Клетки, запускающие дыхание и работу сердца, вообще не имеют покоя, постоянно находясь в возбужденном состоянии. Двигательные клетки, напротив, маловозбудимые: они реагируют только на специальным образом кодированные сигналы. Это предотвращает ошибки в движении, не позволяя случайно шагнуть в пропасть или под мчащийся автомобиль.
Электроимпульс запускают два элемента: калий и натрий. Для того чтобы нервные клетки работали хорошо, в организме должно содержаться достаточное количество калия (он встречается в растительной пище, особенно в свежей зелени). А распределение натрия зависит от типа нейрона (какую функцию он выполняет и в каком месте находится). При прохождении нервного импульса происходит изменение концентрации натрия и калия в клетке, которое контролируется так называемым натрий-калиевым насосом. Это жизненно важный механизм непрерывного перекачивания из клетки в клетку натрия и калия. Кстати, работа этого насоса – самый энергозатратный процесс нашей нервной системы. К тому же для полноценной деятельности мозгу необходимо очень много энергии: он потребляет примерно 20 % всей энергии организма.
Нельзя не упомянуть и глиальные клетки, которые оборачиваются вокруг аксона, изолируют его участки и ускоряют прохождение сигнала. Нервная сеть фактически состоит из нейронов и глиальных клеток (их больше), которые заботятся о химическом составе среды мозга и питают нервные клетки.
Нейротрансмиттеры и другие вещества, необходимые для работы мозга
Рассмотрим основные химические процессы, происходящие в мозге. Но прежде хочу вас предупредить: именно химические элементы определяют наши реакции и действия, в том числе внимание.
Изменение химического баланса организма меняет восприятие самого себя и окружающего мира. Поэтому осознанный, разумный подход к питанию с учетом индивидуальных потребностей в макро- и микроэлементах, которые формируют необходимые мозгу аминокислоты, – важная составляющая качественной полноценной жизни.
Химическое влияние на клетку оказывают нейротрансмиттеры, иначе говоря, нейромедиаторы. Это химические вещества, которые участвуют в передаче сигналов между нейронами и от нейронов к клеткам-исполнителям. Можно сказать, что с помощью этих химических веществ нейроны «разговаривают» друг с другом.