Мозг – одна из интереснейших тем научного исследования. Лекции о мозге в интеллектуальном клубе «Химия слова», организованном ПАО «ТОАЗ», собирают аншлаги в ДК ТОАЗа в Тольятти и десятки тысяч зрителей на YouTube-канале Тольяттиазота.
Пятый, юбилейный, сезон в новом 2022 году продолжили сразу два лектора: химик-органик Алексей Паевский и врач лучевой диагностики Анна Хоружая.
Ученые не первый раз общаются с аудиторией клуба «Химия слова» и с удовольствием приезжают в Тольятти вновь. «Тольяттинская аудитория очень активна.
Часть встречи, где люди задают вопросы, может длиться столько же, сколько и сама лекция. Приятно видеть такой интерес», – говорит Анна Хоружая.
Врач и химик рассказали гостям клуба «Химия слова» об одном из самых сложных процессов, реализуемых нашим мозгом, – чтении. О том, какие механизмы запускает чтение в человеческом мозге и как оно влияет на его здоровье.
«Какая «Химия слова» происходит в нашей голове – об этом сегодняшняя встреча. У нас были лекции о мозге, много раз на сцене ДК Тольяттиазота разговор шёл о литературе. Нынешняя тема совместила эти два направления», – отмечает заместитель генерального директора по связям с общественностью Юлия Петренко.
Всему своя зона
В процессе чтения работают все отделы человеческого мозга. Начиная с лобных долей больших полушарий, отвечающих за анализ информации и принятие решений, и заканчивая лимбической системой, которая контролирует всю эмоциональную сферу человека.
В неё входят миндалины – «сигнальная сирена», которая откликается на опасность острыми эмоциями. Именно благодаря включению этой системы мы начинаем сопереживать выдуманным книжным героям.
Как это работает, можно увидеть в процессе исследования активности мозга читающего человека, при помощи разных методов нейровизуализации.
Например, при помощи магнитоэнцефалографии, фиксирующей магнитные поля от работающих нервных клеток. Можно отследить области, которые сильнее насыщаются кровью в процессе чтения, при помощи МРТ (магнитно-резонансная томография).
Одним из первых исследователей, который понял, что разные отделы человеческого мозга отвечают за разные функции, был французский врач и антрополог Поль Брока.
К нему попали два любопытных пациента после инсульта: они могли ходить, писать, понимали, что им говорят, но сами не могли внятно отвечать. У одного вместо слов получалось произносить мешанину из звуков, другой не мог сказать ничего, кроме «да», «нет», «всегда», «три» и своей фамилии.
Оба пациента были в возрасте, и когда умерли, Брока исследовал их мозг: в обоих случаях оказалась поражена одна и та же область, которую теперь считают ответственной за преобразование мыслей в разговорную речь.
Другой врач – немец Карл Вернике – наблюдал не менее интересных пациентов: они могли читать и говорить, но не воспринимали речь на слух.
Их посмертное вскрытие показало, что у них повреждена другая зона мозга. Исследователи сделали вывод, что области мозга, при помощи которых мы говорим и воспринимаем обращенную к нам речь, отстоят друг от друга и соединены пучком нервных волокон.
Существует и специализированная зона мозга для запоминания прочитанного. В человеческом мозге есть область, похожая по своей форме на морского конька – гиппокамп.
Точнее, это парные области, расположенные в височных долях. Они отвечают за кратковременную память – записывают каждое новое воспоминание. Здесь появляются новые нейроны.
Некий Генри Молисон пытался вылечиться от тяжелой формы эпилепсии. В надежде на спасение ему удалили часть мозга, включая гиппокамп.
После операции выяснилось, что Генри помнил всю свою жизнь до хирургического вмешательства, но совершенно не запоминал никакой новой информации.
«До сих пор нет единой теории, объясняющей, как работает наша память, но есть много догадок, – отмечает Анна Хоружая. – Основная гипотеза – наши воспоминания хранятся в виде последовательностей нейронов, энграмм. Есть активирующая энграммная клетка, запускающая цепочку ассоциированных нейронов». Поэтому часто воспоминания пробуждаются ассоциациями одно за другим.
«Последовательностей нейронов памяти может быть очень много, но они не бесконечны. Поэтому нам так важно забывать», – говорит доктор Хоружая.
Белым по серому
Вся структура мозга состоит из серого и белого вещества. Большие полушария – кора головного мозга представляет собой тела нейронов, которые образуют серое вещество.
А в середине – белое вещество: аксоны, «хвостики» нейронов, с помощью которых они передают сигналы соседним клеткам. С помощью электронного микроскопа можно увидеть эти магистрали – они длинные и ветвистые.
По аксонам-магистралям бегут электрические импульсы, а между собой нейроны «общаются» химически с помощью синапсов. Это место контакта – «щель» между двумя нейронами, в которую один выбрасывает нейромедиаторы, а другой – улавливает их рецепторами.
Химия чтения зиждется на четырех нейромедиаторах. Глутамат – «мастер обучения», основной передатчик информации. Кроме того, он поддерживает наши нейросети в тонусе.
Ацетилхолеин – выделяется в основном в нейромышечных соединениях, чтобы мы могли двигаться.
Но он есть и в мозге: помогает удерживать внимание на одной деятельности. С ним в паре работает норадреналин – он помогает мозгу «вработаться», «войти в поток» и дает заряд бодрости.
Гистамин – сам по себе вызывает аллергию, но для мозга он играет важную роль – поддерживает его в активном состоянии. Дофамин помогает человеку доводить дело до конца – дочитывая книгу, мы получаем удовольствие именно благодаря ему.
Серотонин – «гормон радости», сигнализирует об удовольствии в процессе.
«Нейромедиаторов более 50 разновидностей, так что химии в нашей голове хватает», – объясняет Анна Хоружая аудитории. Однако одной химии для того, чтобы читать книгу, нам недостаточно.
Начинается чтение даже не с клеток мозга, а с клеток глаза. Мы видим текст и работают палочки и колбочки в наших глазах. Под действием света в клетках глаза происходит каскад химических реакций, которые переходят в нервный импульс. Через четыре нейрона информация доходит до мозга.
Ее принимает таламус – отдел, который выполняет роль «сортировочной станции». В него поступают все сведения от органов чувств (кроме обоняния – сигналы о запахах идут напрямую в мозг).
Таламус рассортировывает информацию по отделам мозга, и зрительная информация поступает в затылочный отдел.
«Да, на самом деле мы видим затылком, – шутит со зрителями Алексей Паевский. – Когда вы что-то видите, вы не сразу понимаете, что именно вы видите. Процесс узнавания сложен: вы разбиваете объект на линии, которые затем складываются в формы. Мозг прикидывает ориентацию в пространстве, параллельно обрабатывает цвета. И только потом формируется единый образ».
Уже после этого информация поступает в лобные доли больших полушарий, где мозг и расшифровывает смысл написанного, скрытый за буквами.
Что, где и когда читать
Научиться читать – одна из сложнейших задач детского мозга. Человечество в целом научилось читать сравнительно недавно.
Когда глаза ребенка распознали буквенную информацию, она переходит в область Вернике, где обрабатывается слуховая информация и моторная: ребёнок как бы «проговаривает» каждое слово про себя, складывает его по буквам.
У взрослых этот процесс ещё сложнее: за манипуляции со словами отвечают разные участки мозга. Но мы так привыкли расшифровывать буквы в слова, что даже не замечаем самого момента узнавания. Однако наш мозг должен при этом выполнить сложное действие.
«Первое – увидеть книгу и осознать, что за предмет перед тобой. Второе – прочитать слово «книга» и понять, что за ним стоит. На эти два действия у нас уходит разное количество времени, – рассказывает Алексей Паевский. – До 2003 года ученые не подозревали о том, что в нашем мозге есть визуальная область словоформ – это «атлас слов», которые мы запоминаем в течение жизни. Если ребёнок читает по буквам, то взрослый распознает слова целиком. Поэтому при беглом чтении мы можем не замечать опечаток».
Существует много относительно новых исследований процессов, проходящих в мозге во время чтения. В 2017 году ученые подвели итоги большого исследования с участием 3635 человек, за которыми наблюдали 12 лет.
Результаты показали: три с половиной часа чтения в неделю снижают смертность на 20%. Но это относится именно к большим книгам, в работе с которыми нужно удерживать в голове много информации.
«Книги буквально «перепахивают» наш мозг – появляется множество новых нейронных связей, энграмм, – говорит Анна Хоружая. – Так что прочитанные книги несомненно влияют на нас».
При этом имеет значение – электронная эта книга, бумажная или и вовсе аудиокнига.
«Когда мы читаем бумажную книгу, мы получаем больше информации: мы ощущаем фактуру бумаги, её запах. Эти ощущения могут доставлять удовольствие, помочь создавать благоприятную атмосферу для чтения. Но то, что написано, наш мозг одинаково усваивает как с бумажного, так и с электронного носителя. А вот с аудиокнигами всё проще – здесь задействовано меньше зон мозга, чем при чтении буквенной информации», – утверждает Алексей Паевский.
Чтение как бумажных, так и электронных книг способно снижать вероятность старческих изменений: ухудшение памяти, деменция, болезнь Альцгеймера.
Важно еще и сколько времени человек уделяет чтению. Читать по 30-45 минут, затем делать перерыв на 15 минут, гораздо полезнее, чем несколько часов подряд. Так как информация в непрерывном режиме чтения хуже усваивается.
«Уже сейчас есть практические исследования, которые показывают пользу чтения для мозга. Наш мозг не до конца исследован, и нас ждёт ещё много открытий», – завершил лекцию Алексей Паевский.
Полную версию увлекательной лекции Алексея Паевского и Анны Хоружей можно посмотреть в плейлистах проекта «Химия слова».
— Марина Ярцева
