Сегодня отследить его динамику помогают точнейшие сканерные и измерительные технологии. Не только ЭЭГ, но и целый набор томографий и спектроскопии отражает электрическими или магнитными полями своеобразную «карту ГОЭЛРО» со вспышками мозговой активности. Нужна поистине фантастическая чуткость приборов: любое математическое вычисление или чтение текста включает множество процессов, длящихся миллисекунды. Это как передача эстафетной палочки по нейронным лабиринтам неокортекса вплоть до узла закрепления понятия и готовности к действию.
Возможны ли сюрпризы и неожиданности на этом витке путешествия в мозг? По крайней мере, уже слышатся предположения, что нервные клетки- таки не гибнут безвозвратно, а имеют способность к восстановлению. Или та самая поэтическая метафора — «память-лес» — оборачивается анатомической реальностью.
Присутствую на семинаре в СГА, где нейрологи, психофизиологи, педагоги, психологи задаются совершенно «крамольным» вопросом. По одной из современных теорий все богатство наших знаний закрепляется мыслеобразами в специфических узелках соединений между нейронными клетками — синапсах. Возникновение синапса видится так. Электрический импульс от нейрона к нейрону следует по отросткам между ними — аксонам и дендритам. В конце проводящего и принимающего «усика» скачок потенциала вызывает выброс химического нейромедиатора — образуется мостик, это и есть синапс. Работает уникальная и потрясающая сложнейшей отлаженностью природная электрохимическая машина. Каждый из 100 миллиардов нейронов, которыми одарила природа наш мозг, способен обрасти тысячами синапсов.
Скорость электроимпульса в нейронной сети — 400 километров в час. Представляете электропроводящие микроджунгли? Что такое по сравнению с ними любая государственная энергосистема! Мамино лицо времен далекого детства хранится в одном синапсе. Последствия от брошенной в стог сена спички — в другом. Знакомый пейзаж, плата за квартиру, правила движения, лечение насморка — весь ваш закрепленный опыт выдается из этого бесчисленного, но и строго фиксированного банка данных.
А само количество этих ячеек информации неизменно или возрастает при введении новых понятий? А провал памяти — означает он физическое исчезновение синапса или просто его отключение? Слышатся нетривиальные споры — например, одинаковый ли синапс возникнет у первоклассника, постигшего, что «мама мыла раму», и у профессора физики, познавшего сложнейшую формулу электронного скачка?
Итак, можно ли инструментально измерить разницу между «обученным» и «необученным» мозгом на уровне морфологии и физиологии? А может, и философии? И что входит в само понятие обученности мозга? Тут обнаруживается, что проблема поставлена не впервые. Профессор Сергей Чепурнов припоминает, как лет тридцать назад ученые советы отклонили защиту одной диссертации, автор которой сообщал об обнаруженном росте межнейронных контактов в мозге собаки, обученной рефлексам по И.П. Павлову. Такую «антинаучную ересь» тогда даже не приняли к рассмотрению. Теперь же директор знаменитого Института мозга РАМН профессор Г.Д. Смирнов высказывает догадку, что межклеточные «мостики» растут и меняют объем сами клетки...
Участники маленького «мозгового штурма» совершили экскурс в механизмы памяти, приоткрытые последними отечественными и зарубежными экспериментами. Профессор Алексей Латанов из МГУ показал уникальные кинокадры: радиотелеметрия позволила ему исследовать, что творится в гиппокампе голубя, потерявшего и нашедшего путь к голубятне. А вот движения глаз обезьяны при восприятии жизненно важной информации. Загадочно, почему мышь, освоившая путь в лабиринте, с трудом его находит после периода кормления жирной пищей. Что там, синапсные джунгли увядают от обжорства? Может, это еще одно предупреждение гурманам? А вот почти «живая» микроскопная картинка: химические нейромедиаторы вызывают в культуре мозга мыши тот же рост соединительных отростков между нейронами — аксонов с синапсами, который мы предполагаем и от обучения. Где здесь «курица», где «яйцо»?
Сколько неожиданных вопросов и неожиданных ответов прозвучит в предстоящих исследованиях — трудно даже предположить. Одно ясно: каким чутким и чрезвычайно тонким поиском должна создаваться модель обучения, «дружественного мозгу».
Сергей Смирнов
Век XIX. Новый свет ядерной физики