Як мимовільна активність мозку не дає нам померти - Натан С. Джейкобс

Дивіться повну версію уроку: http://ed.ted.com/lessons/how-spontaneous-brain-activity-keeps-you-alive-nathan-s-jacobs

Механізм вашого мозку постійно в дії, навіть коли ви спите чи просто не фокусуєте увагу. Фактично, ви б і не дізнались про більшість процесів, які відбуваються у вашому мозку... якби вони раптом не зупинились. Натан С. Джейкобс проведе нас всередину завжди активного, напрочуд спонтанного мозку.

Вам, напевно, не потрібно казати,
наскільки ваш мозок важливий.

Зрештою, все, що ви переживаєте,

ваші думки та ваші вчинки,

ваші відчуття та ваші спогади

опрацьовуються саме тут,
в центрі управління вашим тілом.

Але якщо, здавалося б, це вже надто
багато роботи для одного органу,

то насправді це лише
мала частина роботи мозку.

Ви б і не дізнались
про більшість процесів у ньому,

якби вони раптово не зупинились.

Мозок складається з мільярдів нейронів

та трильйонів з'єднань.

Особливі стимули чи думки
можуть активувати нейрони,

хоча вони часто також
активуються мимовільно.

Деякі спалахують циклічно,
за певним зразком.

Інші спалахують раптово,
короткими спалахами до загасання,

або ж довго перебувають у стані спокою,

поки тисячі сигналів від інших нейронів
вишикуються належним чином.

Як правило,

це призводить до складних ритмів
внутрішньої активності головного мозку,

що тихо лунають на задньому плані,

коли ми спимо чи не спимо,

або намагаємось взагалі
ні про що не думати.

І ці мимовільні процеси у мозку

формують фундамент, від якого залежить
уся інша мозкова діяльність.

Найважливішими автоматичними процесами

є ті, що не дають нам померти.

Наприклад, поки ви були
зосереджені на цьому відео,

мимовільні процеси у вашому мозку
підтримували ваше дихання

з частотою 12-16 вдихів і видихів
за хвилину, щоб ви не задихнулись.

Без будь-яких свідомих зусиль

сигнали з частин стовбура головного мозку
проходять через спинний мозок

до м'язів, які розширюють легені,

внаслідок чого м'язи розширюються та скорочуються,
навіть якщо ви не фокусуєте увагу.

Сукупності нейронів, що лежать в основі
такої ритмічної мимовільної активності

називаються центральними генераторами
впорядкованої активності

та контролюють багато
простих циклічних дій,

як дихання,

хода

та ковтання.

Безперервна нейронна активність також лежить
в основі нашого сенсорного сприйняття.

Може здаватись,

що нейрони сітківки ока, які перетворюють
світло в нервові сигнали,

залишатимуться в стані спокою в темряві,

але, насправді,

гангліозні клітини, що передають
сигнали до мозку,

завжди активні.

І сигнали, які вони надсилають, є збільшенням
та зменшенням швидкості активності,

а не окремими спалахами.

Отже, на кожному рівні наша нервова
система кишить мимовільними процесами,

які допомагають їй інтерпретувати та реагувати
на будь-які можливі сигнали, які надходять.

Однак автопілот нашого мозку не обмежується
нашими базовими біологічними функціями.

Чи траплялось коли-небудь,
що ви, по дорозі додому,

задумувались про те,
що будете їсти на обід,

і раптом зрозуміли, що не пам'ятаєте,
як йшли останні п'ять хвилин?

Хоча ми не розуміємо всіх деталей,

ми добре знаємо, що постійна активність
у численних частинах мозку

якимось чином здатна
координувати дійсно складне завдання,

включаючи когнітивні та рухові функції,

скеровуючи нас правильною дорогою,
змушуючи наші ноги крокувати,

поки ми думаємо про обід.

Але, мабуть, найцікавішим
у мимовільній діяльності мозку

є її значення для одного з найзагадковіших

та недостатньо вивчених явищ
нашого тіла - сну.

Вночі ви можете нічого не робити
та бути в стані спокою,

чого не скажеш про ваш мозок.

Поки ви спите,

постійна мимовільна активність поступово
стає все більш синхронізованою,

зрештою перетворюючись на великі,
ритмічні нейронні коливання,

що огортають ваш мозок.

Цей перехід до більш
організованих ритмів сну

починається з того, що маленькі кластери
нейронів формуються у гіпоталамусі.

Незважаючи на свою
незначну кількість,

ці нейрони мають великий вплив

на вимкнення ділянок головного мозку, що відповідають
за те, щоб ви не спали і були пильними,

дозволяючи іншим частинам,
таким як кора та таламус,

повільно переходити
у власний базовий ритм.

Чим глибше ми поринаємо у сон,

тим повільнішим та більш
синхронізованим стає цей ритм,

у найглибших фазах переважають
високоамплітудні, низькочастотні дельта-хвилі.

Але, як не дивно, під час
цього повільнохвильового сну

синхронізована мимовільна активність мозку

неодноразово переходить у щось
на зразок різних спалахів,

які трапляються, коли ми не спимо.

Ця фаза сну відома як фаза швидкого сну,

коли очні яблука швидко рухаються
в той час, як ми бачимо сни.

Нейровчені досі намагаються відповісти
на багато ключових запитань про сон,

зокрема, його роль у відновленні
когнітивних можливостей,

клітинного гомеостазу

та покращенні пам'яті.

А в ширшому контексті,
вони досліджують

яким чином мозок може виконувати
такі важливі та складні завдання,

як керування машиною чи навіть дихання,
коли ми цього навіть не усвідомлюємо.

Проте наразі, поки ми не зможемо краще

зрозуміти внутрішні механізми
його мимовільного функціонування,

нам слід віддати мозку належне за те,
що він набагато спритніший

від нас самих.