Наверное, вам не нужно объяснять, насколько важен ваш мозг.
В конце концов, любой ваш опыт,
ваши мысли и действия,
ощущения и воспоминания
обрабатываются здесь, в центре управления телом.
Даже если уже это кажется чересчур для одного органа,
это только малая часть того, что делает мозг.
Вы и не догадываетесь о большей части его действий,
до тех пор пока они внезапно не прекратятся.
Мозг состоит из миллиардов нейронов
и триллионов связей между ними.
Нейроны возбуждаются специфическими стимулами или мыслями,
но часто они активируются самопроизвольно.
Некоторые нейроны запускаются циклически.
Другие возбуждаются короткими вспышками
или долгое время бездействуют,
пока информация от других нейронов не направится непосредственно к ним.
В большом масштабе
всё это превращается в замысловатые ритмы постоянной мозговой активности,
совершающейся фоново,
даже если мы спим
или пытаемся вообще ни о чём не думать.
Активность мозга, возникающая самопроизвольно,
формирует основу для остальных функций.
Самые важные из этих самопроизвольных действий —
те, благодаря которым в нас поддерживается жизнь.
Например, пока вы смотрите это видео,
самопроизвольная активность в мозге позволяет вам совершать
от 12 до 16 вдохов в минуту, не давая вам задохнуться.
Не требуя осознанных усилий,
сигналы из участков мозгового ствола посылаются через спинной мозг
к мышцам, приводящим ваши в лёгкие в движение,
заставляя их расширяться и сокращаться, замечаете вы это или нет.
Нейронные участки, обеспечивающие непроизвольные действия,
называются центральным генератором упорядоченной активности,
и они контролируют многие привычные действия, например,
дыхание,
ходьбу,
глотание.
Постоянная нейронная активность обуславливает и сенсорное восприятие.
Может показаться,
что нейроны глазной сетчатки, превращающие свет в нервные сигналы,
не будут активироваться в темноте,
но на на самом деле
ганглиозные клетки сетчатки, сообщающиеся с мозгом,
активны постоянно.
Сигналы, посылаемые ими, — скорее перепады активности и затишья,
чем отдельные вспышки.
Наша нервная система полна самопроизвольной активности,
помогающей среагировать на любые полученные сигналы.
«Автопилот» мозга не ограничивается основными биологическими функциями.
С вами случалось,что по пути домой
вы начинали думать о том, что съесть на ужин,
а потом осознавали, что не помните, как вы шли в течение этих пяти минут?
Хотя мы и не понимаем всех тонкостей,
мы знаем, что непрерывная активность в разных областях мозга
каким-то образом справляется с действительно сложным заданием,
требующим и мыслительной, и моторной функции,
направляя ваши шаги,
пока вы думаете об ужине.
Но, наверное, самое интересное в самопроизвольной деятельности мозга —
это её роль в одном из самых загадочных
и малоизученных феноменов нашего тела — сне.
Вы можете прекратить активность ночью,
но ваш мозг — нет.
Пока вы спите,
постоянная непроизвольная активность постепенно синхронизируется,
в конце концов превращаясь в масштабные ритмичные нервные колебания,
охватывающие ваш мозг.
Переход к более организованным ритмам сна
начинается с маленьких нейронных кластеров, собранных в гипоталамусе.
Несмотря на то, что их мало,
эти нейроны оказывают огромное влияние
на выключение участков ствола мозга, заставляющих вас бодрствовать,
позволяя другим областям,
таким как кора и таламус,
постепенно погрузиться в их собственные замедленные ритмы.
Чем глубже мы спим,
тем медленней и синхронизированней становится этот ритм.
На самых глубоких стадиях сна доминируют дельта-волны
с большой амплитудой и низкой частотой.
Удивительно, что в середине сна
синхронизированная самопроизвольная деятельность мозга
то и дело прерывается всплесками,
характерными для состояния бодрствования.
Это стадия, известная как фаза быстрого сна:
глаза быстро двигаются туда-сюда, пока мы видим сны.
Нейробиологи всё ещё ищут ответ на множество основных вопросов о сне,
например, о его роли в восстановлении когнитивных способностей,
клеточном гомеостазе
и укреплении памяти.
В общих чертах, они хотят выяснить,
как мозг неосознанно выполняет такие сложные и важные задания,
как дыхание или вождение автомобиля.
На сегодняшний день, хотя мы не можем до конца
понять механизмы его самопроизвольного функционирования,
мы вынуждены отдать мозгу должное
и признать, что он гораздо умнее нас самих.