Какво имате предвид, когато не мислите за Science Science
„Вътрешен пасианс“ или режимът на мозъка по подразбиране
Мозъкът ни работи с пара, дори когато сме в покой. Мозъчните области, които се активират по това време, са свързани най-вече с мечтанието, мнозина казват, че това е само върхът на айсберга.
През 1953 г. физикът Луис Соколоф (Университет на Пенсилвания, Филаделфия) положи 20-годишен студент на носилка, постави електроди на скалпа му и вкара спринцовка в сънната му артерия. Субектът лежи там в продължение на 60 минути, като му се дават аритметични задачи, докато Соколов наблюдава мозъчните си вълни и също измерва нивата на кислород и въглероден диоксид в кръвта си. Изследователят се опита да разбере колко енергия изразходва мозъкът, когато сме принудени да мислим здраво. Очакваше мозъкът ни да смила много повече кислород за решаване на математически задачи, отколкото когато се отпускаме.
Резултатът ме шокира. Мозъкът на субекта не консумира нищо повече кислород при решаване на аритметични задачи, отколкото когато тя почива на леглото със затворени очи.
Дълго време хората гледаха на мозъка като на компютър, който почива в режим на готовност, бездействащ, докато му бъде дадена задача, било то решаване на уравнение, четене на вестник или търсене на лице сред тълпата. Експериментът на Sokoloff беше първият, който хвърли светлина върху факта, че мозъкът ни живее в много оживен „личен живот“. Този удивителен орган, който съставлява само 2 процента от телесното ни тегло, консумира 20 процента от приетите от нас калории. Плюс това губи голяма част от енергията за голямото нищо - поне дълго време те не можеха да разберат, защото мозъкът прекарва свободното си време.
„В мозъка в покой се извършва огромна дейност, чиято природа до голяма степен е неясна“, потвърждава Маркус Райч, невролог от Вашингтонския университет в Сейнт Луис. "Мозъкът е изключително скъп орган, но все още никой не е проучил задълбочено за какво отделя ресурси."
Ситуацията обаче бавно се променя. Raichle и няколко други изследователи най-накрая започнаха да разглеждат фундаменталния въпрос за това какво прави мозъкът, когато от нас върви на празен ход. Тяхната работа доведе до откриването на голяма система в мозъка, един вид орган в органа, който можеше да остане скрит в продължение на десетилетия, въпреки че дори не трябваше да изглежда твърде много. Някои го наричат невронното динамо на мечтанието, други го даряват с много по-загадъчни роли. Каквото и да правите, винаги се загрява, когато оставим мозъка си сам и ни видим на работа, консумирайки повече кислород, отколкото биещото ни сърце.
"Не е много обичайно да се идентифицира нова, функционална система в мозъка", подчертава Джулио Тонони, невролог от Университета на Уисконсин-Мадисън, "Всъщност не помня преди колко години се е случило нещо подобно. Все едно да откриете нов континент днес. "
Въпреки това откритието се роди доста бавно. Експериментът на Соколоф, който сега е преди 56 години, привлече интереса на малцина по това време. Трябваше да изчакаме до 80-те, преди изследователите да осъзнаят, че мозъкът може да работи върху важни неща, докато е в привидно неутрално състояние. По това време започна да се разпространява нова техника за сканиране на мозъка, позитронно-емисионна томография (PET). Методът включва инжектиране на радиоактивен индикатор, най-вече молекули глюкоза, в изследваната зона и получаване на представа за промените в мозъчния метаболизъм чрез измерване на натрупания материал. Един от най-простите опити беше да се сканират мислещите и почиващи мозъци и след това да се сравнят получените изображения, за да се опита да намери различните области на мозъка, които са се активирали.
Raichle също е работил с PET, за да намери области на мозъка, свързани с думи, когато е осъзнал нещо специално. Изглежда, че някои области на мозъка работят с пълна интензивност, докато субектът си почива, но когато на индивида е дадена задачата с думи, областите се успокояват. Откритието не беше наистина ново и повечето изследователи го оцениха като случаен шум и по този начин разрешиха проблема. Райчле и един от колегите му Гордън Шулман обаче мислеха по различен начин. По това време вече пишехме 1997.
Raichle и Shulman публикуват изследване през 2001 г., което насочва вниманието към неразпознат досега „режим по подразбиране“ - вид вътрешен пасианс, с който мозъкът се забавлява, когато не се експлоатира, и го оставя настрана, когато получи нещо от собственика си. Тази мозъчна дейност се осъществява главно в набор от области, простиращи се надлъжно от централната линия на мозъка, която двамата изследователи са нарекли мрежа по подразбиране режим или накратко DMN (мрежа режим режим).
Мозъчните области, включени в мрежата, не са непознати за науката, изследователите са ги изучавали и преди, но не като цяло. Следователно не беше признато, че тези области разговаряха помежду си, без да спират. Когато обаче пристигне някаква фокусирана на вниманието задача, те се успокояват, предавайки терена или по-скоро ресурсите на други области на мозъка.
В допълнение към всичко това успяхме да направим още по-шокиращо откритие. Измерванията на метаболитната (метаболитна) активност на мозъчните зони показват, че части от тази мрежа консумират 30 процента повече калории от която и да е друга област на мозъка! Това вече повдигна въпроса сериозно - какво, по дяволите, прави нашият мозък, когато не се занимаваме с нищо на света?
Рейчле и Шулман изхождаха от знанията, които вече бяха получили за засегнатите области на мозъка. Един от основните компоненти на DMN е предно-средната част на фронталния лоб (медиална префронтална кора), която според нашите познания оценява нещата от силно егоцентрична гледна точка, независимо дали са добри, лоши или просто безразлични към нас. Части от областта също проблясват, когато например сме помолени да проучим списък с прилагателни и да изберем подходящите за нас. Тези, които са претърпели известни поражения в тази област на мозъка, стават безразлични и мълчаливи, стават празни, не се осмеляват, нямат мисловни процеси - съществуването на които е напълно естествено за нас.