Еще несколько цифр

Если поставить одну к другой, сохраняя их натуральную величину, молекулы ADN всех 60 миллиардов клеток человеческого тела, то они протянутся... через всю Солнечную систему! С трудом можно вообразить, какое огромное количество информации заложено в нашем организме: если представить, что вся информация, закодированная в вирусе, уместится на странице, то бактерия представляла бы собой энциклопедию в тысячу страниц, а каждая клетка человеческого организма — библиотеку из тысячи энциклопедий. Более того, если представить, что весь наш запас внутренней информации помещается в одной книге, то при существующей точности генетического кодирования в 500-страничном произведении не было бы допущено ни единой опечатки: одна неверная буква — и вся книга безжалостно выкидывается (самопроизвольный аборт)!

Но далеко не все оказывается заранее запрограммированным.

Все нейроны появляются в основном в период с 10-й по 18-ю неделю внутриутробной жизни (в невообразимом ритме — 300 000 нейронов в минуту), а их производство завершается к 5—7 месяцу жизни in utero. После чего ни один из них уже не восстановится, и даже наоборот, на протяжении всей нашей жизни мы ежедневно теряем по нескольку десятков нейронов в день (что составляет потерю примерно 20% нейронов к концу средней человеческой жизни). Но никакой трагедии в этом нет, ведь одно информационное сообщение разбрасывается по разным «складам» (См. Голографическую теорию калифорнийского нейрохирурга Карла Прибрама) и вообще мы никогда не используем больше 20—40% нашего потенциала (а некоторые авторы утверждают, что и того меньше), так что к концу наших дней у нас еще остается значительный запас нейронов (более половины!).

Но если количество нейронов остается одним и тем же, то число их внутренних соединений за время нашего существования способно увеличиваться вдвое: благодаря нашей умственно-ассоциативной и эмоциональной деятельности на дендритах, выполняющих связующую функцию и содержащих от нескольких десятков до 20 000 синаптических соединений на один нейрон, все время появляются новые и новые отростки.

Итак, деревья нашего разума сажаются до нашего рождения, но затем они продолжают непрерывно ветвиться, образуя нечто вроде густого дремучего леса. Это непрерывное разрастание, или sprouting, способствует, в частности, восстановлению после черепно-мозговой травмы (Свойство к восстановлению через sprouting особенно сильно у молодых и здоровых людей и практически равно нулю у алкоголиков, так как алкоголь атрофирует способность к размножению дендритов).

Такая пластичность особенно велика в первые месяцы жизни — отсюда становится понятным значение полисенсорной стимуляции младенцев для их последующего умственного развития (И вообще значение раннего обучения. Так, например, во многих еврейских семьях ребенка обучают чтению с трехлетнего возраста. См. также поразительные работы по обучению и развитию в раннем возрасте Института Звана Томаса (Филадельфия, США). Однако важно не терять из виду тот факт, что многочисленные новые межнейронные связи продолжают устанавливаться в течение всей жизни ( Об этом же свидетельствуют недавние исследования по развитию памяти у пожилых людей, но их ритм запоминания никак не сравним с ритмом первых двух (и даже шести) лет жизни!) .. и, в частности, во время сеансов Гештальта, когда образуются связи между самыми разными слоями и зонами мозга. К тому же осторожная Природа предусмотрела возможность пробных браков: ведь связи, возникающие между двумя нейронами в самом начале, до наступления стабилизации в их паре, что зависит от условий окружающей среды, носят лишь временный характер.

Общее число таких соединений (синапсов) сегодня считается равным 10 в 15-й степени, то есть миллиону миллиардов, что позволяет осуществиться 10 в 2783000-й степени различным комбинациям, или такому их числу, которое будет содержать... два с половиной миллиона нулей!

Остановимся и посмотрим на эти цифры, столь сложные для конкретного восприятия. Так, для того чтобы отделить один от другого все синапсы (существующие физически — в отличие от их вероятных комбинаций), по тысяче в секунду, понадобилось бы 10 000 лет! Но этот пример еще достаточно абстрактен, ведь разве можно вообразить себе кого-то, кто способен считать по 1000 элементов в секунду? И что для нас значит 10 000 лет?

Поэтому возьму более скромный и более наглядный пример, который я придумал для моих детей.

Вообразим, что моя профессия — раздавать листовки весь рабочий день, то есть 39 часов в неделю, и эти листовки представляют из себя стофранковые банкноты. Конечно же, я стану искать самые людные места, такие как выходы с вокзалов или концертные залы, и там каждые две секунды буду давать всякому прохожему по одной стофранковой банкноте, и так без перерыва по восемь часов в день — пока мне не сведет руки!

— «А может каждый взять себе еще столько банкнот, сколько ему захочется?» — тут же спрашивают дети.

— «Конечно же! Получается тридцать банкнот в минуту... И если прохожий пожелает, то за один час, ничего не делая, а только протягивая руку, он сможет собрать 1800 стофранковых банкнот, что составляет 18 миллионов сантимов. К концу своей деятельность на таком странном поприще я успел бы раздать... 155 миллионов стофранковых билетов или всего лишь 11 миллиардов франков!» (39 часов в неделю равно приблизительно 1700 рабочим часам в год (с учетом ежегодного отпуска) в течение 37 лет, что составляет почти половину полного рабочего стажа, тогда: 63 750 рабочих часов одного полного рабочего стажа, умноженных на 1800 банкнот в час равно 114 750 000 банкнот).

Вот еще несколько других поразительных цифр. Мозг содержит всего 30 миллиардов нейронов (Согласно расчетам Шанже (Changeux). У разных авторов это число колеблется от 12 до 45 миллиардов... и все-таки на самом деле у нас их на несколько миллиардов больше!) то есть их количество в шесть раз превышает число жителей Земли.

При этом не стоит забывать, что каждый из этих нейронов подобен настоящему городу: его клеточное тело образовано из нескольких сотен тысяч макромолекул (население Тулузы!) или белков, состоящих из цепей аминокислот. Некоторые макромолекулы, в свою очередь, содержат несколько десятков или сотен тысяч атомов, в состав которых входят десятки элементарных частиц!

Тело клетки окружено мембраной толщиной в пять нанометров (5 миллионных миллиметра), образованной двумя слоями молекул, содержащих пять видов специфических белков, в частности «белки-каналы» и «белки-насосы», обеспечивающие поддержание определенного электрохимического состава каждой клетки, где калия в десять раз больше, а натрия в десять раз меньше, чем в окружающей клетку среде. Клеточное тело снабжено клапанами, пропускающими одни химические вещества и задерживающими другие,— в зависимости от времени и места... и т. д.

И все это происходит разумно, согласованно и почти мгновенно!

Так, например, за полмиллисекунды в каждом межсинаптическом пространстве (шириной в две миллиардных миллиметра) высвобождается по три миллиарда молекул.

Это значит, что если кто-то произносит: «Серж», и мое ухо улавливает только первую букву «С», то тут же каждый из многих миллионов моих синапсов выделит по 3 000 000 активных молекул нейрохимических медиаторов (ацетилхолин и т.д.), как если бы тревога, объявленная по телефону одновременно для 3 000 000 парижан, всех их мобилизовала на какую-то деятельность!

Но, может, позвонили совсем зря и позвали не Сержа, а Симона. Ну и пусть! Постсинаптическая мембрана вернется в исходное состояние через долю миллисекунды и будет готова отреагировать на другой призыв. Мои энзимы мгновенно преобразуют ошибочно выделенные молекулы химического медиатора в неактивные вещества. Такой микроцикл контакта-отступления займет меньше тысячной доли секунды.

Если нервный импульс возникает за десятые доли миллисекунды, то его распространение, в свою очередь, происходит с намного меньшей скоростью. Он может распространяться по электрическому типу, вдоль цилиндров (со скоростью от 100 до 200 метров в секунду) и по химическому типу, на уровне синапсов — в этом случае намного медленнее.

Однако такое замедление представляет крупный прогресс в эволюции. Уйдя от функционирования по схеме «все или ничего» (как в простейшем компьютере с бинарной системой: электрический ток или течет, или не течет), импульс второго типа способен к качественному, тонкому функционированию, к модулированному, управляемому движению, ибо каждая категория нейротрансмиттеров распространяется только через определенные специфические рецепторы. Этот поток ориентирован не только в пространстве, но и во времени — он существует ровно столько, сколько необходимо для того, чтобы не исчезнуть бесследно в пасти наших энзимов-обжор. Такая чистка должна проводиться особенно тщательно, ведь некоторые нейромедиаторы становятся активными, когда содержание достигает всего лишь... одной миллиардной грамма!

Итак, понятно, что наш мозг намного более совершенен, чем компьютер, его пропускные двери могут не только открываться или закрываться для того или иного посетителя, но еще и постепенно приоткрываться на столько, на сколько это нужно.

А сейчас, пока не закружилась голова, закончим с цифровыми данными. Всю биохимическую активность мозга в наше время можно прямо через черепную коробку отснять на видеопленку при помощи позитронной камеры (так называемая техника идеографии). Зоны мозга, находящиеся в состоянии активности, также можно обнаружить, наблюдая за интенсивностью потребления кислорода и глюкозы. При этом можно обнаружить, какие эмоциональные или умственные процессы протекают у субъекта, и можно узнать, размышляет ли он над математической задачей или думает о мелодии, о красивой картине или о своей любимой. А тут недалеко и до знаменитого детектора лжи...

Поиск по сайту: