Адам миы туралы 30 қызықты дерек – Ғаламдағы ең күрделі биологиялық компьютер

Ғылымға белгілі барлық құрылымдардың ішінде – галактикалық шоғырлардан бастап субатомдық бөлшектерге дейін – ешқайсысы адам бас сүйегінің ішінде орналасқан бір жарым килограмм сұрғылт-қызғылт заттай күрделілігімен таңғалдыра алмайды. Дәл осы мүше өнер мен математиканы дүниеге әкелді, физиканың заңдарын тұжырымдады, симфониялар жазды, өркениеттер тұрғызды және өз болмысын өзі пайымдады. Мидың парадоксы – оның бір мезетте таным құралы да, сол танымның нысаны да болуында, әрі ғылым оның құрылымына тереңдеген сайын, беймәлім дүниелердің әлі қаншалықты көп екені айқындала түседі. Соңғы онжылдықтардағы нейробиология бұл мүшенің қызметін түсінуде төңкеріс жасап, орныққан ондаған мифті жоққа шығарды және бұрын мүмкін емес саналған құбылыстарды ашты. Адам миының қалай құрылғанын және қалай жұмыс істейтінін тану – заманауи ғылымның ең қызықты саласына үңілу ғана емес, сонымен қатар өз денсаулығы мен ойлау қабілетіне саналы көзқарас қалыптастыру жолы.

1. Адам миында шамамен 86 миллиард нейрон – жүйке жүйесінің негізгі функционалдық бірліктері – бар. Әр нейрон көрші жасушалармен бірнеше мыңнан он мыңға дейін байланыс түзе алады, нәтижесінде синапстық қосылыстардың жалпы саны жүз триллионнан асады – бұл Құс жолындағы жұлдыздар санынан да көп.
2. Ересек адамның миының салмағы орта есеппен 1 300–1 400 грамм шамасында, яғни дене салмағының шамамен екі пайызы ғана. Соған қарамастан, бұл мүше ағзаның бүкіл энергиясының шамамен 20 пайызын тұтынады және адам тыныш күйде болса да, оның метаболикалық белсенділігі жоғары болып қалады.
3. Адамдар мидың тек он пайызын ғана пайдаланады деген кең таралған миф қазіргі нейровизуализациялық зерттеулермен толық жоққа шығарылды. Функционалдық МРТ әдістері тәулік бойы оның барлық дерлік аймақтары іске қосылатынын көрсетті, тек әр бөлік орындалатын міндетке қарай әртүрлі қарқынмен жұмыс істейді.
4. Жүйке импульсінің таралу жылдамдығы нейрон түріне және миелин қабығының болуына қарай секундына 0,5 метрден 120 метрге дейін өзгереді. Ең жоғары жылдамдық жақсы миелинденген қозғалтқыш талшықтарда байқалады, сондықтан қозғалыс дағдыларын жетілдіретін спортшылар тиісті нейрон жолдарының өткізу қабілетін шын мәнінде арттырады.
5. Ми 73–78 пайызға дейін судан тұрады, сондықтан ағзаның сусыздануы бірден когнитивтік қызметке әсер етеді. Сұйықтық деңгейінің небәрі екі пайызға төмендеуі назар шоғырлануын, қысқа мерзімді жадыны және ақпарат өңдеу жылдамдығын айтарлықтай әлсіретеді – бұл клиникалық зерттеулермен дәлелденген дерек.
6. Нейропластикалылық – тәжірибе мен оқуға жауап ретінде жүйке байланыстарының қайта құрылу қабілеті – ХХ ғасыр нейробиологиясындағы ең революциялық жаңалықтардың бірі. Бұрын жүйке жүйесінің құрылымы ерте балалық шақта қалыптасып, өзгермейді деп есептелсе, қазір бұл мүше өмір бойы құрылымдық қайта ұйымдасу мүмкіндігін сақтайтыны дәлелденді.
7. Ұзақ мерзімді жад пен кеңістіктік бағдарлауға жауап беретін гиппокамп ересек жаста да жаңа нейрондар түзе алады. Бұл аймақтағы нейрогенез дене жаттығулары, оқу және жағымды эмоциялар арқылы күшейеді, ал созылмалы күйзеліс пен ұйқы тапшылығы оны тежейді.
8. Ұйқы кезінде ми демалмайды – ол естеліктерді бекітіп, ақпаратты қысқа мерзімді жадтан ұзақ мерзімді жадқа көшіреді. Сонымен қатар баяу ұйқы фазасында глимфатикалық жүйе белсенділеніп, сергектік кезінде жиналған улы метаболикалық қалдықтарды тазартады.
9. Мидың өзінде ауырсыну рецепторлары жоқ, сондықтан нейрохирургиялық операциялар кейде науқас есін жоғалтпай жүргізіледі. Ісік сөйлеу немесе қозғалыс аймақтарына жақын орналасқанда, хирургтер науқаспен тікелей сөйлесіп, сау тіннің шекарасын дәл анықтайды.
10. Самай бөлігінің тереңіндегі миндалевидті дене – амигдала – эмоциялық реакциялардың негізгі өңдеушісі әрі қорқыныс орталығы. Ол қауіп туралы ақпаратты ми қыртысына жеткенше-ақ өңдеп, «күрес немесе қашу» реакциясын саналы пайымдаудан бұрын іске қосады.
11. Жоспарлау, шешім қабылдау және өзін-өзі бақылауға жауап беретін префронтальды қыртыс 25–26 жасқа дейін толық жетілмейді. Сондықтан жасөспірімдердің тәуекелді бағаламауға және импульсивті әрекеттерге бейімділігі осы аймақтың жетілмеуімен түсіндіріледі.
12. Адам миы сергектік күйінде шамамен 20 ватт электр қуатын өндіреді, бұл шағын шамды жағуға жеткілікті. Нейрон белсенділігі альфа, бета, тета және дельта толқындары түріндегі ырғақты тербелістермен сипатталады және әрқайсысы сананың белгілі бір күйіне сәйкес келеді.
13. «Жалған естеліктер» феномені жадтың өткеннің нақты жазбасы емес, қайта құрастырылуы екенін көрсетеді. Әр еске алу сәтінде адам оқиғаны қайта жинақтайды, сондықтан бұрын болмаған бөлшектердің еріксіз қосылуы мүмкін.
14. Айна нейрондары әрекетті орындағанда да, басқа адам орындағанын бақылағанда да белсендіріледі және эмпатия мен әлеуметтік үйренудің нейробиологиялық негізі саналады. Сол себепті біз біреудің ауырғанын көргенде еріксіз тітіркеніп, спорт жарысын көргенде қозғалысты «сеземіз».
15. «Оң жарты шар – шығармашылық, сол жарты шар – логика» деген танымал тұжырым нейроғылыммен расталмаған қарапайымдату болып табылады. Көптеген когнитивтік функциялар екі жарты шардың үйлесімді жұмысын қажет етеді, ал оларды шамамен 250 миллион жүйке талшығынан тұратын мүйізгек дене байланыстырады.
16. Жұмыс жадысының көлемі көпшілік адамдарда шамамен жеті плюс-минус екі элементті құрайды. Сондықтан телефон нөмірлері топтарға бөлінеді және тоғыз тармақтан ұзын тізімдерді арнайы мнемоникалық әдістерсіз есте сақтау қиындайды.
17. Созылмалы күйзеліс мидың құрылымын өзгертіп, гиппокамп көлемін кішірейтеді және префронтальды қыртыстағы байланыстарды әлсіретеді. Осы өзгерістер ұзақ стресс бастан өткерген адамдардың есте сақтау, назар шоғырландыру және шешім қабылдау қабілетінің төмендеуін түсіндіреді.
18. Синестезия – бір сезім мүшесінің тітіркенуі екіншісінде автоматты сезім тудыратын неврологиялық құбылыс – шамамен төрт пайыз адамда кездеседі. Ең жиі түрі – «түсті есту», яғни дыбыстар мен әріптер белгілі бір түспен қабылданады.
19. Ми тәулігіне шамамен 120 грамм глюкоза тұтынады, бұл тыныш күйдегі ағза пайдаланатын жалпы глюкозаның жартысына жуық. Сондықтан қарқынды зияткерлік жұмыстан кейінгі шаршау физиологиялық негізге ие.
20. Допамин көбіне «ләззат гормоны» деп аталғанымен, шын мәнінде ол күту гормонына жақынырақ. Оның бөлінуі марапатты алу сәтінде емес, оны күтуде күшейеді, бұл тәуелділік феноменін түсіндіреді.
21. Мигрень жай ғана қатты бас ауруы емес, мидың қыртысына әсер ететін күрделі неврологиялық бұзылыс. Қыртыс бойымен баяу таралатын электрлік тежелу толқыны – кортикальды таралатын депрессия – көптеген науқастардағы көру аурасын түсіндіреді.
22. Ми көлемі интеллектпен тікелей байланысты емес – Альберт Эйнштейннің миы орташа көрсеткіштен сәл кіші болған. Негізгі рөлді нейрон байланыстарының тығыздығы мен синапстық берілістің тиімділігі атқарады.
23. «Ағын» күйі – адам тапсырмаға толық беріліп, уақыт сезімін жоғалтатын жағдай – ерекше нейрондық үлгімен сипатталады. Бұл кезде префронтальды қыртыс өзін-өзі бақылауды әлсіретіп, шығармашылық үдерістерге еркіндік береді.
24. Дененің әр бөлігі сенсорлық қыртыста әркелкі бейнеленеді – Пенфилдтің «гомункулы» қол, ерін және тіл аймақтарының әлдеқайда кең аумақты алатынын көрсетеді. Сондықтан саусақ ұштары мен тілдің сезімталдығы жоғары.
25. Музыка ми үшін ең қуатты стимулдардың бірі болып саналады, өйткені ол қозғалыс, есту, эмоциялық және когнитивтік аймақтарды қатар белсендіреді. Музыкалық естеліктер Альцгеймер ауруында аз бұзылатын аймақтарда сақталады.
26. Кезбе жүйке – ми мен ішкі ағзалар арасындағы негізгі байланыс арнасы – сигналдарды көбіне төменнен жоғарыға жеткізеді. Оның талшықтарының шамамен 80 пайызы ішектен миға ақпарат тасымалдайды.
27. «Дежа вю» әсері медиальды самай бөліктерінің уақытша үйлесімсіз жұмысымен түсіндіріледі. Жаңа ақпаратты өңдеу мен естелікті қайта жаңғырту жүйелері қатар белсеніп, жаңа тәжірибені таныс етіп көрсетеді.
28. Ми нақты тапсырмамен айналыспай, «бұлт арасында қалықтағанда» да айтарлықтай энергия жұмсайды. Пассивті режимдегі нейрондық желі әлеуметтік ақпаратты өңдеуге және шығармашылық идеялар тудыруға қатысады.
29. Балалық шақтан екі тілде еркін сөйлеу миды құрылымдық тұрғыдан өзгертеді және сұр зат тығыздығын арттырады. Бұл деменция белгілерінің пайда болуын орта есеппен 4–5 жылға кешеуілдетеді.
30. Сана – «мен бармын» деген субъективті сезім – нейробиологиядағы ең күрделі шешілмеген жұмбақтардың бірі. Әртүрлі психикалық күйдің нейрондық корреляттары картаға түсірілгенімен, физикалық үдерістердің субъективті тәжірибе туғызуын ешбір теория толық түсіндіре алған жоқ – бұл құбылысты философ Дэвид Чалмерс «сананың күрделі мәселесі» деп атаған.

Адам миы – оны толық сипаттауға жасалған кез келген әрекеттен әрдайым озып отыратын жүйе, өйткені оның күрделілігі зерттеу құралдарының мүмкіндігінен әлдеқайда жоғары. Нейробиологиядағы әр жаңа жаңалық ескі сұрақтарға жауап берумен қатар, одан да терең әрі қызықты мәселелерді алға тартады. Ұйқы, қозғалыс, әлеуметтік байланыстар, зияткерлік белсенділік және күйзелісті басқару ми құрылымы мен қызметіне тікелей ықпал етеді. Ғылым ашқан ең маңызды ақиқаттың бірі – ми пластикалы, ол біздің таңдауымызға сай өзгереді және бұл өзгерістердің бағытына әр адам нақты ықпал ете алады.