Автостопом по мозгу. Когда вся вселенная у тебя в голове (примечания)

Карбид чрезвычайно бурно реагирует с водой, выделяя горючий ацетилен и тепло, поэтому эту смесь используют для сварки, а не наполняют ею огнетушители! — Прим. авт.

Премия Дарвина — это ежегодная виртуальная антипремия, которую присуждают людям, погибшим самыми идиотскими способами. Таким образом, победители исключают свои гены из генофонда человечества, увеличивая шансы на выживание нашего вида в будущем (это официальный, хоть и не бесспорный критерий присуждения награды, описанный на сайте премии). — Прим. авт.

Карликовый шимпанзе. — Прим. ред.

Надо сказать, что знание анатомии мозга — ценный навык и полезный маркер/признак, который помогает хотя бы примерно оценить компетентность человека, рассуждающего о мозге. Когда я зарегистрировалась на «Клабхаусе» и стала ходить по разным тематическим комнатам, где обсуждали психологию и связанные с ней темы, обратила внимание на то, что большинство «экспертов», назидательно рассказывающих что-то про нейробиологию, в 99 случаях из ста говорят просто «мозг». «Наш мозг хочет», «мозг решает», «мозг знает», «мозг управляет», «в мозге то», «в мозге это». На мой взгляд, человек, который хотя бы немного понимает в нейробиологии, будет более конкретен в описаниях: «префронтальная кора не может пересилить лимбическую систему, и вы идете на поводу у эмоций», «миндалина сигналит об опасности, и вы не можете перебороть страх собеседований», «кора переутомлена, и базальные ганглии включают режим автопилота, вот вы и забываете зайти в магазин после работы». Такие объяснения — тоже упрощения, далекие от точного описания нейробиологических процессов, но все же знание анатомии мозга увеличивает шансы, что человек перед вами более компетентен и примерно понимает, как работает мозг. Это как если человек говорит вам о поломке машины, но не может уточнить, где находится неисправность и какие детали, скорее всего, придется заменить, вы вряд ли поверите, что он автомеханик: вероятно, он обычный профан, и вряд ли стоит всерьез воспринимать его советы. — Прим. авт.

Белый цвет белому веществу придает миелин — это что-то вроде изоляции на электрических проводах, только эта изоляция обязательно имеет прорехи (перехваты Ранвье) и образована специальными клетками, оборачивающимися вокруг нервных отростков. Окруженные миелином нервные волокна быстрее распространяют сигнал, который мгновенно перескакивает с одного открытого участка (перехвата Ранвье) на другой, вместо того чтобы медленной волной распространяться вдоль отростка, как это происходит с немиелинизированными нервными волокнами. Такой же принцип использовали китайцы для передачи сигналов вдоль Великой Китайской стены. Вместо того чтобы отправлять гонца с сообщением на многие километры пути вдоль стены, строители оборудовали ее сигнальными башнями; когда кто-то из охранников замечал какую-то угрозу, в ближайшей башне немедленно зажигали огонь, его замечали в соседних башнях, и там тоже появлялись огни. За несколько десятков минут сигнал тревоги распространялся на сотни километров вдоль всей стены. Перехваты Ранвье работают чем-то вроде сигнальных башен, только сигнал они распространяют не огнями, а перепадами электрического напряжения на мембране (потенциалами действия).

Бывают еще и амбидекстры — это люди, которые прекрасно пишут, рисуют и работают обеими руками. Таких среди людей примерно 1 %. Любопытно, что слово «амбидекстр» переводится с латинского буквально как «оба правые», то есть обе руки работают как правая. Действительно, на девять правшей приходится всего один левша (и примерно одна десятая амбидекстра). — Прим. авт.

Термин «соматический» происходит от древнегреческого слова «сома», то есть относящийся к телу, телесный. Термин «висцеральный» имеет латинское происхождение: «висцера» — это буквально внутренности, то, что относится к внутренним органам. — Прим. авт.

Американский врач и нейробиолог, внес значительный вклад в физиологию, психиатрию и исследования мозга. — Прим. ред.

Новые области коры головного мозга, которые у низших млекопитающих только намечены, а у человека составляют основную ее часть. — Прим. ред.

Этот принцип лежит в основе кохлеарных имплантатов — устройств, которые помогают вернуть слух людям с повреждениями во внутреннем ухе: устройство переводит звуки определенной высоты в электрические разряды и передает их к нужным нейронам внутри уха в обход волосковых клеток, которые должны воспринимать звуковые колебания и активировать нейроны. — Прим. авт.

Вполне возможно, что слух начинает настраиваться еще до рождения: есть данные о том, что новорожденные младенцы по-разному реагируют на знакомые звуки и голоса, которые слышали еще в утробе, и новые звуки, слышимые впервые [1]. — Прим. авт.

По сравнению с палочками; по разным оценкам, колбочек в сетчатке 4,5–6 млн, а палочек — 90–120 млн. — Прим. авт.

Если у человека нет одного из типов колбочек, говорят о цветовой слепоте (дальтонизме). Неспособность различать зеленый и красный встречается довольно часто. Среди мужчин дальтоников намного больше (8 %), чем среди женщин (всего 0,5 %). Так получается, потому что пигменты красной и зеленой колбочек кодируются в половой X-хромосоме (у женщин их две, а у мужчин одна). Неспособность различать синий цвет (сине-желтый дальтонизм, или тританопия) встречается чрезвычайно редко — примерно один случай на несколько тысяч человек. — Прим. авт.

Из-за этого человек никогда не замечает, что двигает глазами сам: если встать перед зеркалом и переводить взгляд с правого глаза на левый, будет казаться, что взгляд неподвижный. Если же понаблюдать за тем, как это делает другой человек, мы увидим перемещения зрачков, которые сам человек заметить не в состоянии. — Прим. авт.

Зато благодаря этому появился кинематограф: фоторецепторы реагируют настолько медленно, что мы не замечаем склеек между статичными кадрами, которые меняются каждые 40 мс, и вместо этого видим на экране кино. — Прим. авт.

Надо сказать, что этот удивительный механизм неплохо работает только для контрастных объектов и только в определенном диапазоне скоростей, но все равно эта суперспособность сетчатки предсказывать будущее положение теннисного мяча поражает воображение. — Прим. авт.

Верхний порог слышимости с возрастом постепенно падает: дети могут слышать звуки частотой до 20 000 Гц, однако для взрослых людей эта граница сдвигается к 14–16 000 Гц [1]. — Прим. авт.

Ее еще называют базилярной мембраной. — Прим. авт.

Они называются стереоцилиями. — Прим. авт.

В приведенном контексте царство — это вполне солидный биологический термин. Помимо царства животных, к живым организмам с ядерными клетками относятся растения, грибы и протисты. Животные бывают позвоночными и беспозвоночными, и даже очень просто устроенные беспозвоночные, если они активно двигаются, обладают какой-никакой нервной системой. В целом у животных просматривается отчетливая закономерность: чем сложнее его поведение, тем сложнее устроены мозги. — Прим. авт.

Обычно число мышц оценивается в 640–650, но иногда доходит до 800 с лишним. — Прим. авт.

Думаю, люди, довольно трезво оценивающие сложность наших движений, — это даже не нейробиологи (по крайней мере, далеко не все), а инженеры-кибернетики, которые пытаются обучить роботов двигаться по пересеченной местности, не спотыкаясь и не теряя равновесия. При этом какие-нибудь тараканы справляются с этим намного лучше роботов, то есть для таких задач достаточно даже крохотных мозгов беспозвоночных. А чтобы создать нейропротез, не отличимый от человеческой руки, потребуются еще долгие годы разработок (будем надеяться, что когда-нибудь это все же случится). — Прим. авт.

Итальянский врач, анатом, физиолог и физик, один из основателей электрофизиологии и учения об электричестве. — Прим. ред.

Поскольку в мозге со сторонами тела и их управлением все непросто, в нейробиологии есть два удобных латинских термина: ипсилатеральный обозначает, что второй объект находится с той же стороны, что и первый, а контралатеральный — что второй объект находится на другой стороне тела. Например, за движение правой руки отвечает контралатеральное полушарие большого мозга и ипсилатеральная половина мозжечка. Когда объектов становится три, как в примере выше (рука, большое полушарие, мозжечок), словами «противоположный» и «с той же стороны» уже не обойдешься, получится слишком запутанно. — Прим. авт.

Об усреднении тут написано не просто так: индивидуальные карты тела в мозге людей могут очень заметно различаться. — Прим. авт.

В некоторой степени мы все-таки можем влиять на эти процессы, например, подавить желание покашлять или, наоборот, покашлять специально. — Прим. науч. ред.

Немецкий невролог и нейрофизиолог. — Прим. ред.

Немецкий невролог и нейрофизиолог. — Прим. ред.

Американский ученый-нейробиолог в области человеческого сознания. — Прим. ред.

Расстройство центральной нервной системы (головного мозга), которое проявляется непроизвольными двигательными и/или вокальными тиками (подергиваниями). — Прим. ред.

Сложное психоневрологическое расстройство, форма апраксии, при которой одна или обе руки действуют сами по себе, независимо от желания хозяина. — Прим. ред.

Любопытно, что для латинских названий все точно так же, как и в русском: cerebellum (мозжечок) по-латыни — это уменьшительно-ласкательная форма от cerebrum (мозг). — Прим. авт.

Именно благодаря работе мозжечка мы можем крутить головой и при этом не переставать читать: движения глаз, шеи и головы отлично скоординированы, и мы можем точно зафиксировать взгляд на строчках, как угодно поворачивая голову. Однако если вертеть книгу или дисплей, строчки уже не прочитаешь — у нас нет внутреннего отдела, который с той же точностью может синхронизировать движение объекта в руках, как это получается для глаз и головы. — Прим. авт.

Вообще-то правильнее называть их базальными ядрами: когда-то ученые решили навести порядок в терминологии и договорились, что скопления клеток в мозге надо называть ядрами, а ганглии — это скопления нейронов в периферической нервной системе. Тем не менее правильное название не особенно прижилось: исследователи по привычке говорят и пишут о ганглиях, а поскольку базальные ганглии как раз и отвечают за формирование привычек, я буду уважать привычки и традиции и называть их именно ганглиями. — Прим. авт.

Темный цвет черной субстанции придает нейромеланин, который образуется из дофамина и откладывается в дофаминовых нейронах. Так что у пациентов с болезнью Паркинсона черная субстанция бледнеет по мере того, как разрушаются дофаминовые клетки. — Прим. авт.

Об этом я прочитала в русской «Википедии»: у этой песни есть своя отдельная статья на этом ресурсе — такое, вообще-то, не так уж часто случается с песнями. Так вот, в 2015 году журнал «Русский репортер» составил рейтинг самых известных песен, и «Есть только миг» заняла там 14-е место [1]. — Прим. авт.

Американский психолог и физиолог, специалист в области поведенческой психологии и нейропсихологии. Известен исследованиями связи характеристик головного мозга со способностями к обучению и механизмами памяти. — Прим. ред.

Это не шутка: один раз исследователи решили проверить, что будет делать Генри Молисон, если принести ему два довольно внушительных ужина один за другим. Генри с аппетитом съел первую порцию, а когда вслед за этим ему принесли вторую, съел и ее в том же неторопливом темпе, что и первую, оставив нетронутым только салат. Когда его спросили, в чем дело, он просто пояснил, что закончил с едой [4]. — Прим. авт.

Английский натуралист, писатель, основатель Джерсийского зоопарка и Фонда охраны дикой природы, которые сейчас носят его имя. — Прим. ред.

Нейроны в этом случае гибнут в результате апоптоза: ионы кальция, поступающие в клетку во время возбуждения нейрона, чрезмерно накапливаются, запуская каскад биохимических реакций, в результате чего в нейроне запускается программа запрограммированной гибели. — Прим. авт.

Одним из самых известных савантов был Ким Пик, ставший прототипом Человека дождя из одноименного фильма. Ким Пик мог дословно воспроизвести содержание примерно 12 тысяч книг (!). Он страдал множеством расстройств, у него была нарушена координация, и он многое не мог делать самостоятельно. Почти все свободное время он проводил за чтением или демонстрацией своих уникальных способностей. При этом на тестах IQ он показывал весьма заурядный результат (87 баллов) [27]. — Прим. авт.

Флешбэк — термин, пришедший из кино и означающий яркий образ или воспоминание из прошлого, возникающее непроизвольно. — Прим. ред.

Немецкий физик, врач, физиолог, психолог, акустик. — Прим. ред.

Сейчас нейробиологи располагают множеством удивительных технологий: мы можем просветить мозг человека и получить изображения с точностью до одной тысячной мм^>3 (правда, такая точность возможна только для посмертного снимка — живой человек просто не может лежать настолько неподвижно, чтобы добиться такого разрешения). Мы умеем получать животных, у которых можно сравнительно легко возбудить или затормозить любые интересующие ученых нейроны, определять, какие белки синтезируют нейроны, и заблокировать у них активность почти любого гена. Мы даже умеем выращивать мини-мозги из отдельных стволовых клеток в пробирке, и эта технология дает надежду, что когда-нибудь мы сможем лечить нейродегенеративные заболевания. Тем не менее концептуальный прорыв в науках обычно отстает от технологического: многие ученые продолжают исследовать свои объекты по старинке, опираясь на идеи и теории ученых, работавших в первой половине ХХ и даже в XIX веке. Некоторые из этих идей до сих пор актуальны, другие уже устарели и требуют пересмотра, однако это очень небыстрый и неоднородный процесс. — Прим. авт.

«— Где ты была сегодня, киска? — У королевы у английской. — Что ты видала при дворе? — Видала мышку на ковре». (С. Я. Маршак). — Прим. авт.

В английском языке это состояние называется mind wandering — дословно «блуждающий разум»: это то самое состояние, когда человек думает о всяком, оставленный наедине со своими мыслями, погруженный в себя. — Прим. авт.

Название «дефолт-система» мне нравится больше, чем «сеть пассивного режима работы»: во-первых, режим не такой уж пассивный, раз на эту работу уходит так много энергии (разница между пассивным и активным режимами составляет всего 5 % потребления). Во-вторых, участки этой сети вовлечены и в другие типы активности, о чем я рассказываю ниже. — Прим. авт.

За 2020 год в базе научных публикаций PubMed индексируется более тысячи работ, имеющих отношение к дефолт-системе мозга, — в 2003 году таких работ было всего две. — Прим. авт.

Здесь идет речь о так называемой Theory of Mind (англ.), общепринятого перевода на русский язык пока не существует. — Прим. авт.

Вообще-то этот вопрос не настолько однозначен и зависит от того, что мы называем сном. По крайней мере, у всех исследованных животных с нервной системой есть периоды покоя, когда они неактивны и невосприимчивы к окружающему. Считать это сном или нет, зависит от того, как мы определяем состояние сна: строение животных и их образ жизни до того разнообразны, что придумать универсальные критерии сна для всего этого зоопарка — это отдельный научный квест. У кого-то нет глаз, кто-то всю жизнь не сдвигается с места, кто-то живет, спрятавшись в своей ракушке, у многих не мозги, а просто цепочка нервных ганглиев вдоль всего тела… А у некоторых животных, хоть с ними и нет проблем такого рода, сон устроен и вовсе удивительным образом. Например, дельфины не могут спать как люди и другие наземные животные, укрывшись в укромном месте где-нибудь на дне моря. В этом случае они просто задохнутся в воде: дельфину необходимо постоянно выныривать, чтобы вдохнуть воздух. Поэтому два полушария мозга дельфина спят по очереди, чтобы он мог все время двигаться и дышать. Наблюдая за дельфином, невозможно сказать о том, что он спит, для этого необходимо специальное оборудование для записи работы дельфиньего мозга. — Прим. авт.

Еще одно интересное соображение о том, насколько важно выключать эти нейромедиаторы, заключается в том, что их постоянное присутствие в мозге вызывает привыкание и снижает чувствительность рецепторов к ним: мозг перестает чутко реагировать на их присутствие. Тогда временное удаление этих нейромедиаторов помогает восстановить чувствительность рецепторов, чтобы они могли дальше выполнять свою роль [8]. — Прим. авт.

Речь идет о неправильно свернутых белках, то есть цепочка аминокислот у белка правильная, а вот сворачивание ее в клубок и образование внутренних слабых связей, которые придают ему нужную форму, идет не так, как задумано. В этом случае белок не может выполнять свою работу и его необходимо утилизировать, освободив место правильной копии. В клетке есть специальные системы переработки мусора, которые как раз работают с такими белками. Однако существуют так называемые прионоподобные белки, с которыми все намного сложнее. Неправильно свернутый прионный белок каким-то образом заставляет другие такие же белки сворачиваться тем же самым образом — такие неправильно свернутые молекулы слипаются и образуют агрегаты, способные убить клетку, в которой они накапливаются (а новые здоровые копии клетка сделать не может — все они сворачиваются неправильно). Прионные белки вызывают прионные болезни, а прионоподобные могут вести себя похоже и вызывать некоторые нейродегенеративные заболевания — например, болезни Альцгеймера и Паркинсона. — Прим. авт.

Напиток из высушенных и измельченных листьев падуба парагвайского. — Прим. ред.

Компьютерная ролевая игра (англ. Computer Role-Playing Game, обозначается аббревиатурой CRPG или RPG). — Прим. ред.

Ученые до сих пор пытаются понять, чем конкретно заняты разные аденозиновые рецепторы в мозге. Одна из недавних гипотез заключается в том, что первый тип рецепторов отвечает за потребность во сне, то есть за то, насколько усталыми мы себя чувствуем (а заодно влияет на продолжительность разных фаз сна — прежде всего на медленноволновой сон и фазу быстрого сна), а второй участвует в переключении режимов: с бодрствования на сон [4]. Забегая вперед, стоит сказать, что кофеин хорошо связывается с обоими типами рецепторов, хотя, по всей видимости, А1-рецепторы вырабатывают толерантность к длительному воздействию кофеина, а А2А, похоже, нет [6]. — Прим. авт.

Время, необходимое для того, чтобы содержание кофеина в организме снизилось вдвое. — Прим. авт.

Неконтролируемая дрожь в теле человека, обычно в руках и голове; может затронуть челюсть, язык, лицо и ноги, привести к дрожанию голоса. — Прим. ред.

В России, согласно КоАП 12.8, эта доза не должна превышать 0,16 мг на литр выдыхаемого воздуха, или 0,3 ‰. — Прим. авт.

Хотя частое употребление алкоголя вдвое повышает риск развития депрессивных расстройств [5]. — Прим. авт.

Американский психолог, считается одним из основателей современной нейробиологии. — Прим. ред.

Канадский нейробиолог и психофизиолог; в 1954 году открыл центр удовольствия в головном мозге. — Прим. ред.