Читать книгу Телесный интеллект. Парадоксальное открытие о том, как тело определяет наши эмоции, поведение и темперамент - - Страница 4

В математике светлячки и нейроны определяются как осцилляторы. Они испускают электричество прерывисто, с разной скоростью, в виде электрического удара. Каждый из 86 млрд нейронов, составляющих наш мозг, обладает способностью излучать электрический импульс, также называемый возбуждением нейронов, или потенциалом действия, который передается аксоном посылающего нейрона и принимается дендритом принимающего нейрона. Подобно тому, как светлячки какое-то время находятся в темноте, пока не завершится химическая реакция в их брюшках, нейроны проводят время в электрическом безмолвии, пока их нейронное тело не накопит определенный уровень электричества, а затем, подобно светлячкам, испускают разряд, который в случае нейронов проявляется в виде электрического разряда. Подобно светлячкам, нейроны активируются периодически, а не произвольно. Удивительная хореография света, рисуемого светлячками в лесу Пьедра Кантеада[2], также наблюдается на поверхности мозга. Электрические разряды нейронов колеблются, нейроны также являются осцилляторами, поскольку демонстрируют ритмичное поведение. Было идентифицировано пять нейронных ритмов, или способов, где нейроны колеблются или испускают электрические разряды. Они также известны как нейронные языки, так как представляют собой коммуникационный код между нервными клетками. Похоже на азбуку Морзе. Есть быстрые ритмы и другие, медленные, и в норме все они присутствуют одновременно и в самых разных задачах. Говорят, что мозг многоязычен. Чем быстрее темп, тем ниже его диапазон. Таким образом, быстрые ритмы полезны для передачи информации соседним нейронам. И, наоборот, чем медленнее ваш темп, тем больше возможностей пройти дальше.

Изучение электрической динамики нейронов показало, что колебательные ритмы ограничены по частоте, и было установлено пять спектральных диапазонов в порядке греческого алфавита: дельта (0,5–2 Гц), тета (3,5–6 Гц), альфа (8–12 Гц), бета (18–30 Гц) и гамма (> 45 Гц). Утверждается, что Гц – это мера частоты, так что 8 Гц предполагает 8 электрических импульсов в секунду. Это мера скорости и периодичности, с которой нейрон активируется электрически. В колебательном поведении нейронов заключен секрет, столь же прекрасный, сколь и практичный. Отношение между центральными частотами каждого диапазона спектра равно золотому числу фи, (1 + √5)/2 ~~ 1,61803. Столь же важное в математике, как и в эстетике, это число присутствует в природе, начиная от улиток и до расположения лепестков цветов относительно ветвей и стволов деревьев. В основе нейронного языка лежит золотое сечение. Средняя частота диапазона нейронного спектра может быть рассчитана путем умножения частоты предыдущего диапазона на золотое число. С точки зрения оптимизации вычислений можно было бы ожидать, что частоты различных диапазонов будут следовать естественному соотношению, а не иррациональному числу. В 2010 году было опубликовано исследование, предлагающее ответ на этот вопрос. Если бы взаимосвязь между диапазонами была естественной, например, если бы одна частота была вдвое или втрое больше другой, мозг мог бы войти в состояние полной синхронизации и постоянно находиться в деятельности, негибкость которой сделала бы его бесполезным. Это происходит, например, при эпилептическом приступе, когда гиперсинхронизация обширной области мозга препятствует ее функционированию. Это было бы похоже на компанию, где все работники делают одно и то же каждый день. Такая работа не кажется полезной. Однако если отношения между частотами иррациональны, то предпочтение отдается синхронизации, но остается возможность для перестановки. Это позволяет мозгу чередовать состояния синхронизации и состояния разрыва связи. Описаное свойство известно как метастабильность мозга. Знать, как войти, не менее важно, чем знать, как выйти.

Основным ритмом мозга является альфа, состояние, при котором нейроны испускают от восьми до 12 электрических разрядов в секунду. Средняя частота ритма составляет 10 Гц, и, умножая на золотое число, мы получаем усредненные колебания остальных спектральных диапазонов. Он был назван в честь первой буквы греческого алфавита, альфа, не потому, что это первый ритм, а потому, что он самый распространенный в мозге и, следовательно, первый, который нужно идентифицировать. Наличие альфа-волн нарастает от детского возраста к подростковому, после чего они начинают исчезать. Один из способов усилить альфа-волны в мозге и заставить хор нейронов активироваться на таких частотах – это, например, закрыть глаза. Именно в этом состоянии наиболее сильно выявляются альфа-волны, особенно в задней части мозга, в затылочной коре. Простое моргание прерывает активацию и уменьшает присутствие этого ритма. По этой причине альфа часто отождествляется с состояниями релаксации. Однако его присутствие тесно связано с когнитивными функциями, например с концентрацией внимания. Давайте остановимся здесь ненадолго. Для человека, читающего эти строки, его главный союзник – внимание. Уильям Джеймс сказал, что внимание – это овладение разумом и, следовательно, оно позволяет нам выбирать нашу реальность. Учитель медитации сравнил внимание с шахтерской лампой, которая освещает только то, на что направлен луч, оставляя остальное в темноте. Обращать внимание здесь означает пренебрегать всем остальным. Для внимательного прочтения этих строк остальной мир должен быть скрыт от глаз. Мозг читателя изо всех сил пытается поддерживать внимание во время чтения перед лицом постоянной волны мыслей, чувств или эмоций, стремящихся занять центральное место. Эта непрерывная бомбардировка известна как перцептивная интерференция – знаменитые отвлекающие факторы. Трудность в контроле внимания заключается именно в споре между тем, на что обращают внимание, и чем пренебрегают, в битве, в которой обычно теряется объект внимания. Читатель поймет, что он не в первый раз соблазняется мыслями во время чтения книги, разговора с другом или работы в офисе. Пабло д’Орс сказал, что тьма – это свет, который не стремится быть замеченным. Держать в неведении то, что не имеет значения, – это работа альфа-волн.

Когда область мозга задействована в решении задачи, связанной с поддержанием внимания, альфа-волны отвечают за торможение тех областей, которые не участвуют в этой задаче, чтобы предотвратить появление помех или отвлечений. Главный враг внимания – отвлечение и его чрезмерное блуждающее свойство. Электрическое состояние, в которое входят нейроны при испускании разрядов в альфа-ритме, препятствует тому, чтобы внимание отвлекалось на мысли, эмоции и ощущения преимущественно внутреннего происхождения. Было подсчитано, что 80 % факторов, которые нас отвлекают, возникают дома, а не снаружи. Привычная практика медитации помогает нам в этой борьбе. Когда мы начинаем контролировать внимание благодаря медитации, уже через несколько дней происходит увеличение количества нейронов, колеблющихся на альфа-частоте. Это усилие родственно тому, которое мы делаем, когда, сидя на подушке, сражаемся с собой.

Постоянство, сопровождающее каждую попытку практиковать медитацию, приводит к усилению альфа-ритма, начиная с задней части мозга и заканчивая лобными областями. Мы можем понять работу, связанную с постоянным перенаправлением внимания на объект наблюдения, если осознаем тяжелую физиологическую работу, происходящую внутри нашего мозга. Каждая попытка сосредоточиться на настоящем моменте и наблюдать за дыханием, например, предполагает сотрудничество миллионов нейронов, которые синхронно колеблются в альфа-ритме, создавая барьер для сдерживания информации, которая непроизвольно создается в мозге и которую мы оцениваем в этот момент как неактуальную – все это происходит без нашего ведома. Мозг новичка в медитации захлестывает множество отвлекающих факторов, которые до сих пор были неподконтрольны. По мере того как человек набирается опыта и постепенно учится контролировать свое внимание, механизмы нейронного обучения в альфа-колебаниях усиливаются, создавая два более эффективных паттерна сдерживания восприятия отвлекающих факторов. Процесс обучения медитации включает в себя значительное увеличение альфа-волн мозга. Когда медитирующий уже достиг опытного уровня, альфа-волны отступают. Больше нет помех для остановки. Для этого ему пришлось наработать более 10 тыс. часов медитации. Остальные из нас довольствуются барьером альфа-колебаний, который защищает наше внимание от постоянных отвлекающих факторов.

В Бирмингемском университете расположена одна из самых престижных кафедр по изучению альфа-волн и их роли во внимании. Учёные кафедры успешно интерпретируют церебральный альфа-ритм как сигнал СТОП, именно благодаря тому, что мы только что видели: из-за его роли в сдерживании отвлекающих факторов и способствованию локализации внимания. Для мозга так же важно стимулирование, как и замедление, то есть активация, а не торможение. Пытаясь предотвратить ошибку, мозг увеличивает количество альфа-волн до 25 % непосредственно перед ошибочным действием. Этот защитный механизм ослабевает, когда мы делаем что-то автоматически, как обычно говорят, «на автомате». Важность альфа-волн для мозга очевидна, однако не следует путать оптимум с максимумом. Существует явление, называемое «альфа-вторжение», когда нейроны колеблются на этой частоте вместо той, которая требуется в моменте. Это особенно актуально перед сном. Мы знаем, что сон требует медленных мозговых колебаний, дельта или тета, когда нейроны замедляют свою активность, чтобы отключиться от внешнего мира. Если непосредственно перед сном мы очень активно занимаемся умственной деятельностью, мы увеличиваем присутствие быстрых волн. Например, медитация усиливает альфа-ритм более чем на час после завершения практики.

Просмотр экранов также распространяет быстрые ритмы по обширному нейронному пространству. Ритмы, которые не прекращаются, когда выключается экран, какое-то время остаются отголосками в нашем мозге. Когда мы решаем заснуть, не будучи сонными, мы считаем само собой разумеющимся послушный и немедленный нейронный ответ, но это не так. Наш мозг все еще наполнен более быстрыми волнами, чем это требуется для засыпания, потому что мы были более активны, чем должны. Когда вместо дельты появляется альфа, происходит прерывание, связанное с фибромиалгией[3] и некоторыми психическими расстройствами. Для заботы о качестве сна важно научиться готовиться ко сну. Мозг не является системой немедленного реагирования, а переходные этапы очень важны.

Дельта-ритм с испусканием нейронных электрических разрядов частотой от 1 до 4 Гц в основном связан со сном. Это самые медленные волны, но с самой высокой амплитудой в головном мозге. Колебание нейронов очень медленное, но очень громкое, взаимосвязь всегда противоположна. Процесс сна происходит в продолжительной форме. Мозг постепенно засыпает, поскольку нейроны перестают реагировать на стимулы, исходящие от органов чувств. Это молчание распространяется по головному мозгу до определенного уровня, пока не погружает нас в сон. В процессе мозг может обнаружить области, которые остаются очень активными из-за недавних стимулов и вторжения альфа-ритмов, – они затрудняют распространение тишины и, следовательно, закрепление сна. По мере сна нейроны начинают колебаться в дельта-ритме. Когда более 50 % нейронов разряжаются, мы входим в самые глубокие фазы сна. Крайней степенью глубокой фазы сна является анестезия, где наличие этих волн измеряется как показатель состояния бессознательного состояния. Дельта-волны преобладают у детей, в среднем с момента рождения до возраста пяти лет, и уменьшаются в подростковом возрасте. Процесс взросления также измеряется вариациями дельта-ритма: по мере взросления ребенка дельта-волны уменьшаются. Дельта-волны склонны постепенно исчезать в течение жизни, их практически нет в пожилом возрасте. Однако у людей с травматическим или нейродегенеративным поражением головного мозга наблюдается замедление динамики нейронов, характерное для патологической старости. Наличие медленных волн не связано только со сном или патологией, наблюдается также их участие и в таких процессах, как принятие решений, наблюдение за окружающей средой, стремление к вознаграждению и автономное управление телом. То, на что направлено действие волн, зависит от мозговой задачи. Смысл языка – в его употреблении, говорил философ Кьеркегор.

Тета-ритм со спектральным диапазоном от четырех до восьми электрических разрядов в секунду – это медленный ритм, оказывающий сильное влияние на когнитивные функции. Он присутствует в основном в гиппокампе, структуре мозга, наиболее вовлеченной в память, и известен как тета-ритм гиппокампа. Этот ритм связан с формированием воспоминаний, обновлением информации и обучением и является ключом к пространственно-временной организации событий. Учитывая роль тета-волн в развитии способности к изучению и запоминанию, сегодня большие усилия направлены на разработку искусственных устройств, которые увеличивают присутствие этих волн у людей с повреждением головного мозга или болезнью Альцгеймера. Тета-волны необходимы мозгу для получения информации о положении нашего тела и места в пространстве. Тета-ритм устанавливает тесную связь между памятью и нашим местом в пространстве. Когда мы вспоминаем событие, обычно мы ссылаемся на место, где мы были. «Я была в университетской библиотеке, когда услышала о терактах в Нью-Йорке», – так я обычно говорю каждую годовщину теракта. И воспоминание о том, где мы были, помогает нам вспомнить этот факт. Эту функцию выполняют «нейроны места» гиппокампа, которые генерируют ментальную карту с положением, которое мы занимаем в пространстве, и при необходимости разрабатывают стратегию движения. Первая часть тета-цикла задействована в расчете положения, которое мы занимаем в настоящий момент, а вторая часть – в оценке или планировании того, какой будет наша траектория. Это открытие было удостоено Нобелевской премии в 2014 году. Так что мозг постоянно обрабатывает информацию о нашем местоположении в среде и проектирует будущие позиции. Полученная информация связывается с воспоминаниями о переживаемом нами опыте. Поза нашего тела – невидимая для нас часть воспоминаний. Одним из методов усиления действия тета-волн является медитативная практика, состоящая в осознании того места, которое мы занимаем, и пространства, которое нас окружает. Наше положение, движение, память и восприятие сливаются в тета-волны. Как и дельта-волны, тета-колебания также уменьшаются с возрастом, являясь маркером развития нервной системы.

Бета-ритм представляет собой колебания, возникающие в диапазоне от 12 до 30 Гц. Как и альфа-волны, бета-колебания раньше считались ненужным шумом в головном мозге и не были предметом исследования нейронного языка. Различные эксперименты 1990-х годов изменили курс нейронауки и признали функциональную роль обоих ритмов. Бета-волны – один из ритмов организма, наряду с тета-ритмом, который более вовлечен в двигательную активность тела. Любая задача, требующая движений, должна подразумевать бета-десинхронизацию, то есть нейронный паттерн, синхронизированный в указанном ритме, должен быть нарушен, чтобы выполнить движение. Должна быть нарушена стабильность. Его присутствие в моторной коре связано с мышечными сокращениями, исчезающими до и во время движения.

Гамма-ритм, самый быстрый в головном мозге, охватывает от 30 до 100 электрических разрядов в секунду. Он может достигать 150 Гц. Это ритм, влияющий на внимание. Разница между выполнением задачи, связанной с вниманием, или выполнением того же с меньшими ресурсами внимания, или на автопилоте, заключается в количестве быстрых колебаний, которые мы задаем. Высокие гамма-ритмы, до 50 Гц, участвуют в процессах восприятия и памяти, в то время как очень высокие гамма-ритмы, близкие к 100 Гц, наблюдаются, когда мы обрабатываем информацию высокого уровня, такую как самонаблюдение или метапознание, эмпатия, сострадание. Интересно, что очень высокий гамма-ритм также является эпилептогенным, предшествующим эпилептическим припадкам. Основываясь на этой клинической взаимосвязи, некоторые авторы осмелились утверждать, что мистические переживания можно объяснить эпилептическими событиями. Помимо этого редукционизма, научная литература просит проявлять осторожность при практике медитации у людей, склонных к эпилепсии. Мозг при этом заболевании представляет собой систему, очень склонную к синхронизации, поэтому действия, способствующие возникновению сильных колебаний, нецелесообразны. Гамма-ритм также участвует в восприятии времени. Учитывая скорость его загрузки, он действует как часы с точным и правильным ходом времени. Те переживания, которые мы проживаем с полным вниманием, имеют большее присутствие гамма-волн, которые позволяют нам лучше оценивать время и с большей точностью или в деталях запоминать информацию. Учитывая его связь с тета-волнами гиппокампа, гамма-ритм также важен для памяти. Напротив, когда мы переживаем опыт в состоянии «автопилота» или не осознавая того, что мы пережили, происходит уменьшение гамма-волн, что затрудняет консолидацию памяти – это явление, известное как «автоматическая амнезия». Такие провалы в памяти в основном влияют на автобиографическую память, сильно зависящую от гамма-волн. По мнению профессора Шактера из Гарвардского университета, моменты забвения влияют больше на эпизодическую память, относящуюся к нашим переживаниям, чем на семантическую память. Вам будет легче вспомнить, где вы были, чем то, что вы там чувствовали.