Как работи спящият мозък

Нашият мозък работи дори насън, спомняйки си какво се е случило с нас в миналото.

Все още обаче не знаем каква роля в работата на мозъка играят такива пасивни и безсъзнателни спомени.

Работата на човешкия мозък може да се опише във „верижни“ термини – за всяка задача, независимо дали решаване на математическо уравнение, или планиране на работния ден, съществува набор невронни клъстери, обединени в невронни вериги.

Те може да се различават едни от други с помощта на функционална магнитно-резонансна томография (фМРТ), която показва кои участъци от мозъка в даден момент се снабдяват с кръв по-добре, а кои – по-зле. Тези, към които постъпва много кръв, очевидно изразходват много енергия, а това значи, че са въвлечени в решаването на текуща задача.

С времето станало ясно, че невронните мрежи работят не само когато имат конкретна задача, но и през цялото останало време, дори и насън или под обща наркоза, когато съзнателната дейност се прекратява.

Безспорно такъв фонов шум отстъпва по интензивност на невронните реакции в момента на решаване на проблеми, но все пак странната активност се съхранява. Тя може да се сравни с празния ход на двигателя на автомобила, който стои на едно място и просто гори бензин.

От една страна, така би могло да се обясни защо мозъкът употребява толкова много енергия (20% от общите енергийни разходи на организма). От друга страна, скептиците смятат, че фоновата активност на невронните мрежи е просто методичен артефакт, че ние просто неправилно интерпретираме резултатите на фМРТ, която не дава достатъчна резолюция при сканиране на мозъка, и затова на един невронен клъстер приписваме активността на други, които работят над нещо конкретно.

Прякото наблюдение на активността на невроните може да реши кой е прав и кой – не, но за тази цел е нужно да се внедрим директно в човешкия мозък. Строго за изследователски цели това няма да се направи, но може да се възползваме от случаите и да експериментираме с болни от епилепсия, на които се имплантират електроди с медицинска цел – за да се определи невронният клъстер, виновен за епилептичните припадъци.

И ето, в продължение на няколко дни Джоузеф Фарвизи (Josef Parvizi) и колегите му от Станфорд наблюдавали болни, опитвайки се да уловят активността на така наречената мрежа по подразбиране, или дифолтна мрежа. Така се нарича системата от нервни възли, които работят в състояние на покой и пълна разконцентрация.

Дифолтната мрежа е доста голяма и съдейки по нейната активност, употребява повече енергия от другите невронни системи. Някои смятат, че с нея е свързан феноменът на самосъзнанието, че благодарение на активността на дифолтната мрежа се ражда разбирането, че ти си ти, което се формира включително и от индивидуалната памет, когато човек си спомня например какво е ял на закуска.

Ако в този момент ви попитат колко е 32 по 5, то дифолтната мрежа ще замълчи и ще заработят други центрове, отговарящи за аритметиката.

В експеримента участвали трима доброволци (двама мъже и една жена), при които електродите били в участъците от кората, влизащи в структурата на мрежата по подразбиране.

Освен това те били достатъчно далече един от друг, тоест можело да се регистрира активността на една невронна зона без опасения, че нейният съсед ще изкриви картината.

Поначало човекът трябвало да говори за нещо, което се е случило неотдавна в неговия живот и в което е взел участие. Активността на центровете на дифолтната мрежа, както се очаквало, силно нараснала.

След това работата на невроните била регистрирана в момента на пълна почивка, когато човек просто си лежал със затворени очи или спял.

В статия в Neuron авторите пишат, че рисунъкът на активността на дифолтната мрежа в двата случая съвпадал. Тоест мозъкът възпроизвеждал в себе си автобиографична памет дори когато не го молели за това. Резултатите от наблюденията на невроните се потвърдили и от данните на ядрено-магнитен резонанс.