Что вы прочтете в этой книге
Из главы 1, «Нейробиология для всех – и для меня», вы узнаете, как можно прийти к изучению науки о мозге, если у вас нет естественно-научного образования. Я расскажу, как в своей искусствоведческой практике пришла к пониманию важности мозга и решила заняться нейронаукой.
В главе 2, «Нейробиология против фатализма», вы сможете проследить, как формировалось мнение о том, что с возрастом мозг только деградирует, и какие открытия последних 50 лет опровергли эту точку зрения. Там же мы рассмотрим, какие факторы все-таки могут приводить к снижению когнитивных способностей, как получить контроль над собственным развитием, в чем нам может помочь работа над собственным телом.
Какие мифы о человеческих возможностях препятствуют нашей конструктивной работе с мозгом, почему вредны оценки и для чего с точки зрения нейробиологии нужно как можно больше ошибаться? – Об этом мы поговорим в главе 3, «Нейропластичность против одаренности».
Глава 4, «Обучение – но не только хорошему», посвящена природе плохих привычек и зависимости. Вы узнаете, что происходит в мозге, когда мы злоупотребляем едой, наркотиками или просмотром порнографии, и как маркетологи используют науки о мозге, чтобы повлиять на наше поведение. В конце этой части я расскажу, как можно уменьшить свою подверженность зависимостям с помощью «менеджмента удовольствий».
В главе 5, «Нейропластичность против стереотипов», речь пойдет о том, почему женщинам тяжело в науке и почему это никак не связано с организацией мозга. Мы рассмотрим ошибки тех, кто пытается доказать, что женский мозг меньше подходит для науки, чем мужской, и узнаем, как правильно анализировать исследования половых и гендерных различий.
«Бедность, мозг и наши возможности» – так называется глава 6, из которой вы сможете узнать, почему несправедливое устройство общества плохо влияет на развитие каждого из нас. Мы поговорим о том, как стресс сказывается на интеллектуальных способностях, о влиянии опыта бедности на нашу самоидентификацию и о способах преодоления наследия тяжелого детства.
Я расположила материал в книге от простого к сложному, поэтому вам будет удобнее читать ее последовательно. Так легче будет понять многие особенности работы мозга и не устать от обилия новой информации. Разделы с научными данными чередуются с отвлеченными историями и рассказами о моем личном опыте, поэтому, если вдруг вам станет трудно читать, знайте: через пару абзацев это закончится! В конце каждой главы я рекомендую научно-популярные книги, их стоит почитать, чтобы чуть подробнее ознакомиться с темами, о которых я рассуждаю.
Не бойтесь погрузиться в науки о мозге: они создаются такими же людьми, как вы и я, и нас всех объединяет наличие этого мыслящего органа.
Ученые – не всезнающие жрецы тайного культа. Исследуя мозг, они ищут ответы на самые простые вопросы: как мы двигаем указательным пальцем, зачем спим или почему смеемся. Многие исследования и открытия начинаются с очень простых вопросов! Наверняка вы тоже задаете себе подобные вопросы каждый день, ведь познание – одна из базовых биологических потребностей нашего мозга.
Все снова возвращается к мозгу – кажется, мы ходим кругами по шарообразной науке!
Занятие нейронаукой парадоксально, ведь в сущности получается, что наш мозг изучает сам себя. Такая рекурсия рифмует довольно молодую развивающуюся науку с древнейшим символом – Уроборосом (он изображается как змей, кусающий себя за хвост). Эта любимая алхимиками и философами тварь символизирует цикличность жизни и смерти, вечность, бесконечность. Думаю, Уроборос вполне бы мог стать символом изучения человеком собственного мозга.
Ведь, познавая нейронауку, заглядываешь не только в себя, но и вглубь прошлых тысячелетий, которые сформировали вид Homo sapiens, а до этого его многочисленных предшественников. А еще – смотришь в будущее: каким оно станет, когда мы разгадаем мозг до конца? Возможно ли, чтобы мозг изучил самого себя на 100 %? Сможем ли мы создать рукотворное сознание?
В общем, изучение мозга снова отсылает нас к философии, а именно к завету, который приписывают античному мудрецу Сократу: «Познай самого себя».
Хорошо, Сократ, уговорил!
Глава 1
Нейробиология для всех – и для меня
Почему мозг казался мне скучным
Если бы в школьные или студенческие годы кто-то сказал мне, что самой интересной наукой для меня к 30 годам станет биология, я бы ответила, что собеседник мало что понимает в людях.
Конечно, в детстве мне нравилось решать генетические задачки, применяя законы Менделя, и делать доклады, например, про коал. Однажды я исписала целую тетрадь всеми сведениями о волках, которые мне удалось раскопать. А когда в восьмом классе мы изучали рыб семейства латимериевых (их относят к живым ископаемым, поскольку они существуют 400 млн лет и долгое время считались полностью вымершими), я сказала, что «у латимерии яйца с апельсин». Вообще-то я не ошиблась, но всем было смешно, и яйца мне припоминали до самого выпускного. Вот, пожалуй, и все мои достижения по биологии в школе.
Что же касается мозга, он никогда не казался мне интересным объектом. Это, конечно, удивительно! Но так уж нам о нем рассказывали в школе: я запомнила только скупую информацию о том, что большая часть мозга состоит из нейроглии, или глиальных клеток, которые ничем не примечательны и ни за что не отвечают, поэтому их так и назвали, в честь клея (др.-греч. νεῦρον – волокно, нерв, γλία – клей). Вроде как они связывают более полезные части мозга.
Глиальные клетки
Сейчас-то я знаю, что такая точка зрения на глиальные клетки начала устаревать еще в середине ХХ века: задуматься о том, что все не так просто, ученых заставило исследование мозга умершего в 1955 году Альберта Эйнштейна. В 1980-х годах калифорнийская исследовательница Марион Даймонд обнаружила, что у знаменитого ученого в ассоциативных зонах мозга (тех, которые считаются ответственными за сбор данных, обобщение и синтез) соотношение количества глиальных клеток к нейронам было выше, чем в контрольных образцах мозга обычных людей. К самому исследованию остается много вопросов, и мы не можем утверждать, что большое количество глиальных клеток в ассоциативных зонах как-то связано с гениальностью. Но оно заставило внимательнее присмотреться к глиальным клеткам.
Главные прорывы в изучении глиальных клеток произошли за последние 15–20 лет, когда ученые стали получать все больше новых данных, свидетельствующих о том, что микроглия – один из подвидов глиальных клеток – не так проста, как кажется. Раньше микроглия большого интереса не вызывала. Об этих клетках было известно лишь то, что они крошечные и утилизируют умершие нейроны. Просто маленькие мусоросборщики.
Еще несколько десятилетий назад считалось очевидным, что иммунная система не имеет отношения к мозгу, а воспалительные процессы и болезни, развивающиеся в других органах, на здоровье мозга не влияют. Но затем выяснилось, что клетки микроглии имеют общих предков с иммунными клетками. Это значит, что иммунная система связана с мозгом и здоровье этого органа напрямую зависит от других. Раньше мы полагали, что нездоровый образ жизни (плохое питание, вредные привычки, недостаток сна, хронические болезни и т. п.), приводящий к нарушению работы иммунной системы, не сказывается на работе мозга, а теперь знаем, что это не так.
Например, в 2013 году Американская академия неврологии (American Academy of Neurology) выпустила отчет, согласно которому у 30–50 % пациентов с рассеянным склерозом (аутоиммунным заболеванием, поражающим нервную ткань мозга) за жизнь случается хотя бы один депрессивный эпизод тяжелой степени, в то время как в целом по популяции с ним столкнутся только 20 % людей; тревожное расстройство случается у трети таких пациентов, а биполярное аффективное расстройство диагностируется у 13 % людей с этим диагнозом (по сравнению менее чем с 5 % людей без рассеянного склероза). В том же году команда Майкла Эриксена Бенроса опубликовала результаты масштабного исследования на основании наблюдения за 3,5 млн человек в течение 30 лет на тему связи хронического воспаления с аффективными расстройствами (расстройства депрессивного, биполярного и маниакального спектра). Оно показало, что первое же обращение к врачу по поводу аутоиммунного заболевания увеличивает вероятность психиатрического диагноза на 45 %; госпитализация в инфекционное отделение – на 62 %; при этом треть людей с диагностированным аффективным расстройством лечились от инфекций. Исследователи считают, что аутоиммунные заболевания – фактор риска для таких психических расстройств, как депрессия и биполярное аффективное расстройство.
Новые знания приблизили ученых к ответу на вопрос, почему лечение психических расстройств существующими методами бывает малоэффективным (например, антидепрессанты часто оказываются лишь ненамного эффективнее плацебо). Исследователи предположили, что химический дисбаланс в мозге (например, нарушение обмена серотонина при депрессии) – не сама болезнь, а только симптом. Возможно, главная причина – нарушения работы иммунной системы, которая по какой-то причине начинает уничтожать здоровые нервные соединения вместо того, чтобы утилизировать только больные. В 2015 году американские исследователи обнаружили, что у пациентов с биполярным аффективным расстройством наблюдаются аномалии в работе иммунитета, а в 2017-м группа ученых из Британии и Южной Африки впервые оценила уровни провоспалительных и противовоспалительных цитокинов в организме пациентов с генерализованным тревожным расстройством и выявила дисбаланс в сторону воспаления. Существует даже гипотеза о том, почему воспаление так связано с психическими расстройствами, в особенности с депрессией и тревожностью, с эволюционной точки зрения. Американские ученые Эндрю Миллер и Чарльз Рейзон предположили, что во времена наших предков подавленность и тревога были единой реакцией на воспаление, помогающей в состоянии болезни избегать опасностей и сохранять силы (действительно, вполне оправданно не хотеть подниматься с кровати и бояться перенапряжения, если вы больны). Но, по их мнению, иммунитет человека приспособлен к довольно жестким схваткам с инфекциями, следа большинства из которых не осталось в современном мире. Поэтому сегодня вместо столкновения с реальными врагами иммунная система человека чрезмерно резко реагирует на неинфекционные факторы, например на стресс, которым полна современная жизнь. Именно поэтому мы наблюдаем «эпидемию» депрессии и тревожности.
Рассматривать гипотезу о связи хронического воспаления с психическими расстройствами – не значит заявлять, что такие расстройства, как депрессия или тревожность, – не болезни и их не нужно лечить медикаментами и психотерапией. Наоборот, если ученые докажут такую связь, то к ментальным расстройствам будут относиться внимательнее и меньше отрицать их и необходимость помощи людям с психиатрическим диагнозом. Если психические расстройства – гораздо более серьезная болезнь организма, чем считалось раньше, то они требуют более серьезного и комплексного лечения. А понимание, какую роль в развитии депрессии и тревожности играют связанные с воспалительными процессами вещества, приведет к разработке более эффективных медикаментов против этих недугов.
Открытие роли микроглии только укрепило убеждение, что здоровье мозга – а значит, и психическое благополучие – зависит от здоровья всего организма. Это значит, что мы вскоре откажемся от рассмотрения работы мозга и связанных с ней психических и эмоциональных проблем как отдельных «проблем головы», не зависящих от нашего образа жизни, питания, сна, опыта отношений и переживаний, от хронических болезней и нарушений работы других органов.
Всего этого я еще не знала в начале 2000-х, сидя на уроке биологии и думая, что мозг похож на желе и состоит из клея[4]. Возможно, не знала этого и моя учительница биологии.
В любом случае науками о мозге я заинтересовалась не на уроках биологии, а благодаря увлечению искусством!
Где рождается кино
В 2010 году, поучившись немного на философском факультете МГУ, я решила посвятить себя искусству. За два года, проведенные в затворничестве в «мастерской», я произвела огромное количество визуального материала, от расписных фанер до цифровых фотографий, а затем поступила во Всероссийский государственный институт кинематографии, чтобы выучиться на киноведа. Я мечтала раскрыть секрет создания хорошего кино (и, может быть, стать режиссером). Для этого в первую очередь надо было найти ответ на вопрос, что такое «хорошее кино» и что именно делает его хорошим.
Так я увлеклась творчеством Сергея Эйзенштейна – одного из самых известных советских режиссеров 1920–1940-х годов. Он создал такие знаменитые во всем мире фильмы, как немые киноленты «Стачка» (1924), «Броненосец "Потемкин"» (1925) и звуковой (и даже с цветными вставками) фильм «Иван Грозный» (1944–1946).
Его фильмы поразили современников яркой образностью и лихим динамичным художественным монтажом, который сам Эйзенштейн называл «монтажом аттракционов». Он утверждал, что фильм должен захватывать сознание зрителя и вести его в нужном режиссеру направлении. Если бы Эйзенштейн жил в наше время, я уверена, что он бы прослушал все лекции Вячеслава Дубынина на YouTube, стэнфордский курс Роберта Сапольски и увлекся бы нейробиологией – ведь именно эта наука дает ответы на те вопросы, которыми он задавался 100 лет назад.
Эйзенштейн предлагал сопоставлять кадры, нагруженные разными смыслами, чтобы синтезировать в сознании зрителя сильное образное высказывание, зачастую идеологическое, и вызывать эмоциональный всплеск. Например, показывать изображение гнилого мяса с червями рядом с читающим нравоучения попом в начале «Броненосца "Потемкина"», чтобы вызвать у зрителя негодование по поводу тяжелых условий жизни простых матросов и оправдать их бунт.
Смысл кадра и мозг зрителя
Сопоставление кадров рождает некий третий смысл, который не содержится ни в одном из них. Этот эффект был открыт другим всемирно известным советским режиссером – Львом Кулешовым, считающимся одним из основателей киноязыка – того набора приемов, которым пользуются кинематографисты по сей день.
На YouTube можно найти ролик на полторы минуты, в котором еще один великий режиссер, англичанин Альфред Хичкок, объясняет «эффект Кулешова». Он говорит: «Возьмите крупный план, на котором пожилой мужчина вроде меня смотрит вдаль, затем покажите женщину, играющую со своим маленьким ребенком, и снова вернитесь к крупному плану мужчины – теперь он улыбается. Кто перед нами? Приятный джентльмен, добрый человек, любящий детей. Теперь оставьте первый и третий кадры с мужчиной, но замените второй кадр, женщину с ребенком, молодой девушкой в бикини. Получаем крупный план пожилого мужчины, затем девушка в бикини, снова крупный план – и он улыбается. Что это за человек теперь? – Грязный старикашка! Вот что такое магия кино!»
В теории кино есть много удивительных объектов для изучения, но главный вопрос, который меня заинтересовал в связи с открытиями знаменитых режиссеров – теоретиков кино, звучит так: если третьего смысла нет ни на одном из двух кадров, откуда он берется, где рождается?
Впрочем, вопрос этот касается всего кинематографа в целом. Кинопленка – это череда статичных кадров, в них нет движения. Но при демонстрации кадров с определенной скоростью возникает иллюзия движения. Это происходит из-за особенностей работы зрительной системы мозга. Она по инерции сохраняет увиденное глазами изображение на десятую долю секунды, поэтому если за секунду показать больше десяти кадров, то изображение «оживает» (обычно в кино за секунду показывают 24 кадра).
Выходит, кино – плод нашего воображения, так как неподвижные кадры накладываются друг на друга в нашем восприятии, а движение мы достраиваем сами. Где же в таком случае рождается кино? – В сознании зрителя. (Сегодня я бы сказала, что кино конструируется мозгом, но тогда была уверена, что наши головы заполнены клеем и чем-то средним между жвачкой и кишками.)