Организованный ум - Дэниел Левитин

В последние двадцать лет нейробиологам удалось совершить настоящий прорыв и гораздо точнее разобраться, как устроено человеческое внимание. Нейронная сеть, поддерживающая состояние мечтательности и задумчивости[94], задействует нейроны префронтальной коры (зона мозга сразу за лобной костью и глазами) и поясной извилины (расположена на 10 см глубже) и связывает их с гиппокампом – центром консолидации памяти. Все это происходит благодаря деятельности норадреналиновых нейронов в зоне голубого пятна – крошечного ядра, расположенного в стволе мозга, глубоко внутри черепа, и соединенного множеством аксонов с префронтальной корой[95]. Несмотря на схожесть названий, норадреналин и адреналин – совсем не одно и то же: норадреналин по химическим свойствам схож с дофамином, из которого и синтезируется. Чтобы поддерживать мозг в состоянии полусонной задумчивости, требуется сохранение баланса между уровнем глутамата, возбуждающего нейромедиатора, и гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), служащей подавляющим, или ингибиторным, нейромедиатором[96]. Известно, что дофамин и серотонин – компоненты нейронных сетей, но механизм их взаимодействия сложен и до не конца изучен. Однако масса фактов указывает, что определенное генетическое отклонение (трансформация гена СОМТ[97]) приводит к изменению соотношения дофамина и серотонина, что вызывает аффективные расстройства и меняет чувствительность к антидепрессантам[98]. Исследования показывают, что ген SLC6A4, служащий транспортером серотонина, обусловливает проявление артистических способностей и склонность к поиску духовных истин, что напрямую связано с состоянием мечтательной задумчивости[99]. Судя по всему, связь между генами, нейромедиаторами и творческими проявлениями в человеке действительно существует.

Центральная исполнительная система, поддерживающая активную сфокусированную деятельность, задействует нейроны из разных частей префронтальной и передней поясной коры, а также базальные ядра, находящиеся в глубине мозга[100]. Таким образом, прежнее представление о том, что исполнительная система сосредоточена исключительно в префронтальной коре, неверно. Посредством химических процессов центральная исполнительная система управляет уровнем дофамина в лобных долях мозга. Способность человека удерживать внимание зависит от уровня норадреналина и ацетилхолина, особенно когда во внешней среде оказывается много отвлекающих факторов: эти вещества и позволяют нам проявлять силу воли[101]. Когда мы полностью фокусируемся на важной задаче, ацетилхолин в правой доле префронтальной коры поддерживает работу фильтра внимания, помогая добиваться максимального качества работы[102]. Уровень этого вещества в мозге быстро меняется – за доли секунды, а его выброс происходит, когда удается найти нужный ответ или предмет[103]. Ацетилхолин также играет важную роль в реализации цикла сна[104]: достигая максимальной концентрации в фазе так называемого быстрого сна, он помогает спать дольше, не отвлекаясь на внешние раздражители.

В последние годы стало понятно, что ацетилхолин и норадреналин попадают в мозг в результате деятельности гетерорецепторов – химических рецепторов внутри нейрона, реагирующих на несколько типов триггеров (в отличие от более типичных ауторецепторов, способствующих выбросу в синапс лишь одного конкретного нейромедиатора)[105]. Посредством этого механизма ацетилхолин и норэпинефрин взаимно регулируют уровень друг друга.

Фильтр внимания связан с нейронной сетью во фронтальных зонах и сенсорной коре (слуховой и зрительной). Когда мы что-то ищем, фильтр задействует те нейроны, которые реагируют на характеристики искомого предмета, к примеру на красно-белые полоски одежды Уолли или на размер и форму ваших пропавших ключей. Благодаря этому поиск идет гораздо быстрее, потому что все заведомо не соответствующие искомому образу предметы воспринимаются как неподходящие. Под влиянием так называемого нейронного шума, то есть отвлекающих обстоятельств, фильтр может работать хуже: бывает, мы смотрим на потерянный предмет и не осознаём, что именно его и ищем. Фильтр внимания (нейронная сеть «Где Уолли?») отчасти контролируется нейронами с никотиновыми рецепторами, которые находятся в зоне мозга под названием «безымянная субстанция». Никотиновые рецепторы названы так потому, что реагируют на никотин, причем неважно, получен он из сигарет или из жевательного табака; они расположены по всему мозгу. Никотин не только вызывает разнообразные неприятные заболевания: ученые определили, что он способствует более качественному распознаванию сигналов[106], то есть благодаря ему мы становимся более бдительными, зоркими и внимательными, смотрим на все менее предвзято. Фильтр внимания тесно взаимодействует и с островной долей, чтобы в нужный момент переключить нас из задумчивости и настроить на активные действия. Не менее тесно связан он и с поясной корой[107]: за счет быстрого доступа к двигательной системе стимулирует оптимальное поведение, заставляя, к примеру, моментально отпрыгнуть в сторону при опасности.