Наш мозок працює з парою, навіть коли ми відпочиваємо. Ділянки мозку, які активізуються в цей час, здебільшого пов’язані з мріями, багато хто каже, що це лише вершина айсберга.

У 1953 році фізик на ім’я Луї Соколофф поклав 20-річного студента коледжу на підрамник, поклав електроди на шкіру голови і ввів шприц у його сонну артерію. Випробовуваний лежав там протягом 60 хвилин, вирішуючи арифметичні завдання, тоді як Соколов контролював свої мозкові хвилі та вимірював рівень кисню та вуглекислого газу в крові. Дослідник з Університету Пенсільванії у Філадельфії намагався з’ясувати, скільки енергії споживає мозок, коли ми змушуємо його добре думати. Як і більшість, він очікував, що наш мозок перетравлює набагато більше кисню для вирішення математичних задач, ніж коли людина розслабляється. Результат мене шокував. Мозок її обстежуваного не споживав нічого більше кисню при вирішенні арифметичних задач, ніж коли вона відпочивала на ліжку із закритими очима.

Довгий час люди дивилися на мозок як на комп’ютер, який перебуває в режимі очікування, не працюючи, поки йому не дано завдання, будь то розв’язання рівняння, читання газет чи пошук обличчя серед натовпу. Експеримент Соколова був першим, хто дав змогу зрозуміти реальність того, що наш мозок живе у дуже жвавій приватності. Цей дивовижний орган, який становить лише 2 відсотки ваги нашого тіла, споживаючи 20 відсотків калорій, які ми вживаємо, марно витрачає велику частину своєї енергії на велике ніщо - принаймні протягом довгого часу вони не могли точно сказати, що мозок витрачав свій вільний час на.

"У спокійному мозку відбувається надзвичайна активність, природа якої в основному незрозуміла", підтверджує вищезазначені рядки Маркус Рейчл, невролог з Вашингтонського університету в Сент-Луїсі. "Мозок - це дуже дорогий орган, але ніхто не заглиблювався по-справжньому в те, на що він присвячує ресурси".

життя

Однак ситуація повільно змінюється. Рейхле та кілька інших дослідників нарешті почали вирішувати фундаментальне питання про те, що робить мозок, коли з нашого боку простоює. Їх робота призвела до великої системи мозку, свого роду відкриттям від органів до органів, які могли залишатися прихованими протягом десятиліть, хоча навіть не потрібно було виглядати занадто багато. Одні називають це нейронним динамо мрій, інші наділяють його набагато загадковішими ролями. Що б ви не робили, воно завжди нагрівається, коли ми залишаємо мозок у спокої і бачимо нас на роботі, споживаючи більше кисню, ніж серце, що б'ється.

"Це надзвичайно важлива річ", - підкреслює Джуліо Тононі, невролог з Університету Вісконсін-Медісон. "Не дуже часто ідентифікувати нову систему з функціональністю в мозку, я не дуже пам'ятаю, скільки років тому сталося щось подібне. Це все одно, що відкрити новий континент сьогодні".

Тим не менше, відкриття народилося досить повільно. Експеримент Соколова 56 років тому вже зацікавив кількох. Довелося почекати 80-х років, перш ніж дослідники зрозуміли, що мозок може працювати над важливими речами, перебуваючи у, здавалося б, нейтральному стані. Саме в цей час почала поширюватися нова техніка сканування мозку, позитронно-емісійна томографія, або коротше ПЕТ. Для цього методу радіоактивний індикатор, в основному молекули глюкози, вводили в досліджувану область, і вимірювання накопиченого матеріалу давали професіоналам уявлення про внутрішню функцію мозку. Однією з найпростіших спроб було сканувати мозок, що мислить і відпочивав, а потім порівняти отримані зображення, щоб спробувати знайти різні ділянки мозку, які стали активними.

Райхле також зробив ПЕТ-дослідження для дослідження ділянок мозку, пов’язаних зі словами, коли йому стало відомо про щось особливе. Здавалося, деякі ділянки мозку працювали з повною інтенсивністю, поки суб’єкт відпочивав, але коли людина отримувала завдання словами, ділянки заспокоювались. Відкриття було зовсім недавно, але більшість дослідників оцінили його як випадковий шум і вважали проблему врегульованою. Однак Рейхле та один із його колег Гордон Шульман вважали інакше. На той час ми вже писали 1997 рік.

Шульман проаналізував дані сканування мозку 134 людей, з яких він виявив, що незалежно від завдання - чи читання, чи вдивляння в екран - одне і те ж "сузір'я" областей мозку завжди зникає, коли суб'єкт починає концентруватися. "Я був здивований послідовністю", - сказав Шульман. Зображення, що розгорталося, здавалося все менше і менше випадкових шумів. "Виникла нейронна мережа, про яку раніше не згадувалося".


Рейхл і Шульман опублікували дослідження в 2001 році, яке звернуло увагу на раніше невизнаний "режим за замовчуванням" - такий собі внутрішній пасьянс, який мозок розважає, коли його не експлуатують, і відкладає його в сторону, коли щось робить від свого власника. Ця мозкова діяльність відбувається в основному в наборі областей, що простягаються поздовжньо від центральної лінії мозку, яку обидва дослідники назвали мережею за замовчуванням, коротше DMN.

Області мозку, включені до мережі, не були невідомими науці, дослідники вивчали їх і раніше, але не в цілому. Ось чому вони не усвідомлювали, що ділянки розмовляли між собою, не зупиняючись, але коли щось зосереджене на увазі прийшло заспокоїтись, передаючи місцевість, а точніше ресурси, в інші ділянки мозку.

На додачу до всього цього, нам вдалося зробити ще більш шокуюче відкриття. Вимірювання метаболічної активності в областях мозку показали, що певні ділянки мережі споживають на 30 відсотків більше калорій, ніж будь-яка інша область мозку. Це вже серйозно підняло питання - що, біса, робить наш мозок, коли ми зараз ні з чим у світі не маємо справи?