Более полувека назад немецкий психиатр Ганс Бергер, изучая электрическую активность головного мозга человека, впервые обнаружил слабые колебания с частотой около 10 в секунду и назвал их альфа-волнами. Их размах, или амплитуда, составляет всего около 30 миллионных долей вольта. Таким образом был открыт альфа-ритм, наиболее четкий образец всех упорядоченных проявлений – паттернов электрической активности мозга. Заметим, что альфа-волны наблюдаются лишь у человека. Через 25 лет изучение этих еле заметных волн выросло в новый раздел науки, называемый электроэнцефалографией - ЭЭГ).
Добавим, что в 1968 г. американскому исследователю Д. Коэну удалось зафиксировать вокруг головы человека (бесконтактным методом – в отличие от ЭЭГ) слабые колебания магнитных полей, возникающих одновременно с колебаниями электрических биопотенциалов мозга. Он назвал полученную запись магнитоэнцефалогаммой (МЭГ). Колебания в магнитоэнцефалограмме по частоте совпадают с преобладающим ритмом электроэнцефалограммы – альфа-ритмом.
Грей Уолтер еще в 1953 г. предположил, что "чувствительность мозга к электрическим воздействиям могла бы обеспечить связь с некоторым началом, пронизывающим все вокруг нас!" Уместно заметить, что длина волны электромагнитных колебаний с частотой альфа-ритма оказывается весьма близкой к длине окружности земного шара и естественным резонансам системы Земля-ионосфера.
Исследуя электромагнитные поля в сферическом слое, ограниченном поверхностью Земли и нижней ионосферой, В.О. Шуман в 1952 г. сначала теоретически предсказал, а затем экспериментально подтвердил существование естественных резонансов в полости Земля-ионосфера. Предсказанные им резонансные частоты соответствуют так называемым "стоячим волнам" в тонком сферическом волноводе Земля-ионосфера, и длина волны для электромагнитных колебаний основного резонанса близка к длине окружности земного шара – вспомним оценку для альфа-ритма мозга человека. В дневные часы Шуманом и Кёнигом были зарегистрированы одиночные "цуги" колебаний амплитудой до 100 мкВ/м с частотой заполнения 9 Гц, обычно длившиеся 0.3-3 сек, реже до 30 сек. Для основной, самой интенсивной, спектральной линии возможны вариации резонансной частоты в пределах 7-11 Гц, но большей частью в течение суток разброс резонансных частот обычно лежит в пределах ±(0.1-0.2) Гц. Ширина полосы резонанса 2.5 Гц.
Наибольшей интенсивности резонансные колебания в полости Земля-ионосфера достигают днем. На частоте около 8 Гц спектральная плотность колебаний составляет 0.1 мВ/м Гц в магнитоспокойные дни и возрастает на 15% во время магнитных бурь. Ночью резонансные свойства слабее выражены, так как возрастает утечка низкочастотных электромагнитных волн сквозь ионосферу, в это время пониженную электронную концентрацию. Отношение послеполуденного максимума амплитуд к ночному минимуму составляет 5-10 раз.
По единодушному мнению большинства специалистов, причиной возбуждения электромагнитных колебаний на резонансных частотах, определяемых формой и размерами Земли, служат разряды атмосферного электричества – молнии, вызываемые всей совокупностью гроз на земном шаре (примерно 100 разрядов в секунду.
Давайте рассмотрим основные типы ритмов мозга:
дельта-ритм (от 0.5 до 3 колебаний в секунду, амплитуда - 50-500 мкВ); тэта-ритм (от 3 до 7 колебаний в секунду, амплитуда – 10-30 мкВ); альфа-ритм (от 8 до 13 колебаний в секунду, амплитуда – до 100 мкВ); сигма-ритм – "веретена" (от 13 до 14 колебаний в секунду); бета-ритм (от 13 до 30 колебаний в секунду, амплитуда – 5-30 мкВ); гамма-ритм (от 30 до 100 колебаний в секунду, амплитуда – до 15 мкВ).
Колебания альфа-ритма и другие электромагнитные проявления мозговой деятельности отображают весьма сложные психо-физиологические процессы в живом мозгу. Имеющиеся статистические и экспериментальные данные определенно свидетельствуют в пользу того, что характер альфа-ритма является врожденным и, вероятно, наследственным.
Грей Уолтер и американский психолог Уоррен Мак-Каллок высказали достаточно обоснованную гипотезу о том, что альфа-ритм характеризует процесс внутреннего "сканирования" мысленных образов при сосредоточении внимания на какой-нибудь умственной проблеме. Наблюдается, например, любопытное совпадение между частотой альфа-волн и периодом инерции зрительного восприятия (примерно 0.1 секунды).
Когда мы закрываем глаза, наши альфа-ритмы усиливаются и приобретают характер длинных рядов синусоидальных колебаний. У большинства людей альфа-волны исчезают, когда они открывают глаза и перед ними возникает та или иная реальная картина. Это позволяет думать, утверждает Грей Уолтер, что альфа-ритм – это процесс сканирующих поисков паттерна, затухающий, когда паттерн найден.
Когда мы начинаем испытывать сонливость, на электроэнцефалограмме прежде всего наблюдается уменьшение интенсивности альфа-волн, свойственных состоянию бодрствования, и их постепенное замещение тэта-ритмами.
У спокойно спящего человека доминируют медленные дельта-волны, хотя во время сна могут возникать несколько периодов появления быстрых колебаний – веретенообразных групп волн сигма-ритма с частотой около 14 циклов в секунду – спящий видит сны.
Здесь следует отметить то обстоятельство, что у большинства людей время сна и ослабления альфа-ритмов соответствует ночному времени суток. Грей Уолтер считает, что сон – это наследие далекого прошлого, когда при наступлении ночи человек испытывал потребность устраниться от активной деятельности. А медленные ритмы, в частности – дельта-волны, являются как бы "охранителями" мозга.
Характер альфа-ритма сугубо индивидуален. Исследования, проведенные Греем Уолтером [10], показали, что у большинства людей, имеющих четко выраженный альфа-ритм, преобладает способность к абстрактному мышлению. У незначительной группы испытуемых обнаруживается полное отсутствие альфа-ритмов даже при закрытых глазах. Эти люди свободно мыслят зрительными образами, однако испытывают трудности в решении проблем абстрактного характера.
Другая особенность – ограничение скорости, наложенное частотой альфа-ритмов (варьирующей у разных людей от 8 до 13 циклов в секунду) на быстроту наших сенсорных и психических реакций. Более быстрый ритм, как утверждает Грей Уолтер, гарантирует большую оперативность решений и действий.
Итак, альфа-ритм безусловно связан с формами мышления, с природой образов, возникающих в мыслящем мозгу. Механизм, действие которого мы обнаруживаем в расчете, предвидении и воображении, мозг человека должен был приобрести на очень ранних этапах человеческой истории. Позднее возникли процессы абстрактного мышления и контроля – то, что мы называем волей.
Действие этих механизмов сознательного контроля может быть зарегистрировано в виде электрических и магнитных вихрей, проносящихся через мозг человека как мимолетные узоры-паттерны, в первую очередь – как колебания альфа-ритмов. В мозгу других животных наиболее чувствительные приборы регистрируют лишь изолированные и нерегулярные элементы этих высших функций. Таким образом, механизмы мозга обнаруживают глубокое различие между человеком и даже человекообразной обезьяной.
На близость основной резонансной частоты земного шара и альфа-ритма мозга человека в 1960 г. обратили внимание Кёниг и его сотрудники. Они сопоставляли время реакции человека на оптический сигнал в периоды, когда увеличивалась напряженность поля основной частоты резонатора Земля-ионосфера (8 Гц), и в периоды, когда отмечались нерегулярные колебания в диапазоне частот 2-6 Гц. Такие массовые исследования проводились ежедневно. Оказалось, что при увеличении напряженности поля основной частоты время реакции человека, составлявшее в среднем около 250 мс, достоверно уменьшается на 20 мс, а при наличии нерегулярных колебаний 2-6 Гц – увеличивается на 15 мс. Позже эти исследования были проверены и воспроизведены в США в 1968-71 гг. Полученные результаты с полной определенностью подтверждают тесную взаимосвязь альфа-ритмов и шумановских резонансов.
Ночью, особенно между 2 и 4 часами, у бодрствующих людей отмечается замедленность в действиях, увеличивается число ошибок при решении арифметических задач. Но мы уже отмечали, что именно в ночные часы существенно уменьшается напряженность поля шумановских резонансов и что процессы абстрактного мышления, повидимому, связаны с альфа-ритмами мозга человека.
ПОДРОБНЕЕ О РИТМАХ
В настоящее время принято выделять четыре основных вида электрических колебаний в человеческом мозге, каждому из которых соответствует свой диапазон частот и состояние сознания, при котором он доминирует.
Бета-волны — самые быстрые. Их частота варьируется, в классическом варианте, от 13 до 30Гц (а по некоторым современным источникам, — более чем 100 Герц). В обычном бодрствующем состоянии, когда мы с открытыми глазами наблюдаем мир вокруг себя, или сосредоточены на решении каких-то текущих проблем, эти волны, преимущественно в диапазоне от 13 до 30-40 Герц, доминируют в нашем мозге. Бета-волны обычно связаны с бодрствованием, пробуждённостью, сосредоточенностью, познанием и, в случае их избытка, — с беспокойством, страхом и паникой. Недостаток бета-волн связан с депрессией, плохим избирательным вниманием и проблемами с запоминанием информации.
Ряд исследователей обнаружили, что некоторые люди имеют очень высокий уровень напряжения, включая высокую мощность электрической активности мозга в диапазоне быстрых бета волн, и очень низкую мощность волн релаксации в альфа и тета диапазоне. Люди такого типа так же часто демонстрируют характерное поведение, как курение, переедание, азартные игры, наркотическую или алкогольную зависимость. Это обычно успешные люди, потому что гораздо более чувствительны к внешним стимулам и реагируют на них значительно быстрее, чем остальные. Но для них ординарные события могут показаться крайне стрессовыми, заставляя искать способы понижения уровня напряжения и тревоги через прием алкоголя и наркотиков.
Повышенный уровень напряжения — это одна из разновидностей нарушения баланса нейрорегуляторов в организме. Очевидно, что у таких людей соответствующая стимуляция мозга может значительно понизить уровень бета активности и, соответственно, повысить релаксирующие альфа и тета ритмы. Например, Henry Adams, Ph.D. — основатель "Национального института ментального здоровья" (National Institute of Mental Health) и ведущий специалист исследовательских программ по алкоголизму в госпитале святой Элизаветы (St. Elizabeth's Hospital, Washington, D.C.) установил, что самые "горькие" пьяницы только после одной сессии альфа-тета релаксации, сопровождаемой короткими антиалкогольными внушениями, в течение последующих двух недель понизили уровень употребления алкоголя на 55%. В интервью корреспонденту доктор Adams заявил: "…эта очень эффективная методика вместе с тем проста в подготовке и применении, свободна от существенного риска, какой-либо опасности и побочных медицинских эффектов. Теперь уже доказано, что она значительно уменьшает проявления абстинентного синдрома, обеспечивает состояние глубокой релаксации и тем самым уменьшает желание принимать наркотики…".
Альфа-волны возникают, когда мы закрываем глаза и начинаем пассивно расслабляться, не думая ни о чем. Биоэлектрические колебания в мозге при этом замедляются, и появляются "всплески" альфа-волн, т.е. колебаний в диапазоне от 8 до 13 Герц. Если мы продолжим расслабление без фокусировки своих мыслей, альфа-волны начнут доминировать во всем мозге, и мы погрузимся в состояние приятной умиротворенности, именуемым еще "альфа-состоянием".
Исследования показали, что стимуляция мозга в альфа-диапазоне идеально подходит для усвоения новой информации, данных, фактов, любого материала, который должен быть всегда наготове в вашей памяти.
В восточных боевых единоборствах есть такое понятие как "состояние мастера". Исследования методом ЭЭГ показали, что в этом состоянии в мозге человека преобладают альфа-волны. На фоне альфа-активности мозга скорость мышечной реакции в десять раз выше, чем в обычном состоянии.
На электроэнцефалограмме (ЭЭГ) здорового, не находящегося под влиянием стресса человека, альфа-волн всегда много. Недостаток их может быть признаком стресса, неспособности к полноценному отдыху и эффективному обучению, а так же свидетельством о нарушениях в деятельности мозга или болезни. Именно в альфа-состоянии человеческий мозг продуцирует больше вета-эндорфинов и энкефалинов — собственных "наркотиков", отвечающих за радость, отдых и уменьшение боли. Также альфа волны являются своеобразным мостиком — обеспечивают связь сознания с подсознанием. Многочисленными исследованиями методом ЭЭГ установлено, что люди, пережившие в детстве события, связанные с сильными душевными травмами, имеют подавленную альфа активность мозга. Аналогичную картину электрической деятельности мозга можно наблюдать и у людей, страдающих посттравматическим синдромом, полученным в результате военных действий или экологических катастроф. Поскольку в альфа-диапазоне лежит сенсорно-моторный ритм, то становится понятным — почему у людей, страдающих посттравматическим синдромом, затруднен произвольный доступ к чувственно-образным представлениям (на которых, кстати, строится вся традиционная безлекарственная психотерапия).
Пристрастие некоторых людей к алкоголю и наркотикам объясняется тем, что эти люди не способны генерировать достаточное количество альфа-волн в обычном состоянии, в то время как в состоянии наркотического или алкогольного опьянения, мощность электрической активности мозга, в альфа-диапазоне, у них резко возрастает.
Тета-волны появляются, когда спокойное, умиротворенное бодрствование переходит в сонливость. Колебания в мозге становятся более медленными и ритмичными, в диапазоне от 3 до 8 Герц. Это состояние называют еще "сумеречным", поскольку в нем человек находится между сном и бодрствованием. Часто оно сопровождается видением неожиданных, сноподобных образов, сопровождаемых яркими воспоминаниями, особенно детскими. Тета-состояние открывает доступ к содержимому бессознательной части ума, свободным ассоциациям, неожиданным озарениям, творческим идеям.
С другой стороны, тета-диапазон (3-7 колебаний в секунду) идеален для некритического принятия внешних установок, поскольку его ритмы уменьшают действие соответствующих защитных психических механизмов и дают возможность трансформирующей информации проникнуть глубоко в подсознание. То есть чтобы сообщения, призванные изменить ваше поведение или отношение к окружающим, проникли в подсознание, не подвергаясь критической оценке, свойственной бодрствующему состоянию, лучше всего наложить их на ритмы тета-диапазона.
Этому психофизиологическому состоянию (похожему на гипнотические состояния картиной распределения и сочетания электрических потенциалов головного мозга) в 1848 Френчмен Маури дал название гипнагогическое (от греческого hipnos = сон и agnogeus = проводник, ведущий). В каждой Восточной философско-эзотерической школе "гипнагогия" использовалась веками для творчества и самосовершенствования, были тщательно разработаны психотехники и ритуалы для достижения этого состояния и существуют подробные классификации психофизиологических феноменов, ему сопутствующих. Заметим, что применение гипнагогии не ограничивается Восточными религиями. История донесла до нас, что такие известные личности, как Аристотель, Брамс, Пуччини, Вагнер, Франциск Гойа, Ницше, Эдгар Алан По, Чарлз Диккенс, Сальвадор Дали, Генри Форд, Томас Эдисон и Альберт Эйнштейн намеренно использовали гипнагогию для своего творчества, используя технику, которую описал еще Аристотель.
Используя тета-стимуляцию мозга всего за три недели можно научиться достигать творческих состояний в любое время и в любом месте — по желанию.
Например, Эдисон трудился над своими изобретениями в очень напряженном режиме. Когда же в своих размышлениях он заходил в тупик, то садился в свое любимое кресло, брал металлический шар в руку (которую свободно опускал вдоль кресла) и засыпал. Заснув, он непроизвольно выпускал шар из руки и грохот падающего на пол шара будил его, и очень часто он просыпался со свежими идеями относительно проекта, над которым работал.
Дельта-волны начинают доминировать, когда мы погружаемся в сон. Они еще медленнее, чем тета-волны, поскольку имеют частоту менее 4 колебаний в секунду. Большинство из нас при доминировании в мозге дельта-волн находятся либо в сонном, либо в каком-то другом бессознательном состоянии. Тем не менее, появляется все больше данных о том, что некоторые люди могут находиться в дельта-состоянии, не теряя осознанности. Как правило, это ассоциируется с глубокими трансовыми или "нефизическими" состояниями. Примечательно, что именно в этом состоянии наш мозг выделяет наибольшие количества гормона роста, а в организме наиболее интенсивно идут процессы самовосстановления и самоисцеления.
Недавними исследованиями установлено, что, как только человек проявляет действительную заинтересованность чем-либо, то мощность биоэлектрической активности мозга в дельта-диапазоне значительно возрастает (наряду с бета-активностью).
Современные методы компьютерного анализа электрической активности мозга позволили установить, что в состоянии бодрствования в мозге присутствуют частоты абсолютно всех диапазонов, причем, чем эффективней работа мозга, тем большая когерентность (синхронность) колебаний наблюдается во всех диапазонах в симметричных зонах обоих полушарий мозга.
Использование бинауральных ритмов является очень простым и в то же время мощным средством воздействия на биоэлектрическую активность мозга. Было проведено достаточно много исследований, доказавших их эффективность для целого ряда приложений, в частности для ускоренного обучения. Например, в упомянутом выше исследовании Ричарда Кеннерли было показано, что фонограмма с наложенными бинауральными ритмами в бета-диапазоне (быстрее 14 колебаний в секунду) вызывала достоверное улучшение памяти у студентов.
Нейрофизиологи установили, что, накладывая бинауральные ритмы друг на друга в несколько "слоев", можно формировать ритмическую активность мозга в необходимом направлении, и таким образом вызывать у человека соответствующую картину ЭЭГ (т.е. картину биоэлектрических колебаний мозга), а вместе с ней и состояние сознания, которому свойственна эта картина.
К этому методу не существует какого-либо привыкания (как к алкоголю или наркотикам) или эффектов маятника (как, например, похмелье или "ломка"). Наоборот, чем больше Вы тренируетесь, тем лучше результаты, дольше и стабильней эффект, а это значит — тем меньше необходимо заниматься с аудио программой или майнд-машиной, поскольку мозг обучается достигать нужных состояний самостоятельно.
Под влиянием внешних факторов, стрессов, травм и так далее, головной мозг теряет способность производить волны в нужных диапазонах частот. Нарушение формирования нужных волн может вызывать различные расстройства психики, ухудшение памяти, ослабление иммунитета и др.заболевания. Энергетическая коррекция состояния организма человека реализуется программами лечения ритмами мозга, стимулируя способности организма к саморегуляции. Эти программы восстанавливают ритмы мозга и возвращают способность мозга к генерации волн правильной частоты.
НАУЧНЫЕ ДАННЫЕ О ВОЗДЕЙСТВИИ СВЕТОВЫХ ИМПУЛЬСОВ НА МОЗГУченые-нейробиологи уже потратили значительное время на исследования, связанные с воздействием на мозг световых импульсов, которые могут «включить» или «выключить» некоторые генетически закодированные в мозге выключатели. Недавно, совместные усилия ученых из Университета Вирджинии и Оксфордского университета в Великобритании принесли первые практические плоды. Ученым удалось с помощью вспышек света, определенной длительности и интенсивности, запрограммировать мозг мух. В результате этого программирования подопытные мухи стали чувствительны к определенным запахам и старались избегать тех мест, где эти запахи присутствовали. Ранее такой боязни у этих мух не наблюдалось.
Технология воздействия на мозг вспышками света разрешает выполнить процесс «непосредственной записи в память», минуя стадии осознания и осмысления получаемой информации. Эта непосредственная запись позволяет ученым получить полный контроль над некоторыми нейронными цепями и стимулировать их для получения необходимого психического состояния и поведения подопытного объекта. В проведенных экспериментах ученые выбрали мух в качестве подопытных совершенно не случайно, мозг мухи имеет достаточно простое строение и содержит в себе 12 видов мозговых клеток, которыми ученые уже научились манипулировать. Воздействуя на эти ячейки, можно внедрять в память ложные воспоминания о событиях, которые никогда не происходили наяву, а только в уме.
Эти исследования являются первыми шагами в относительно новой области науки – оптогенетики, которая изучает воздействие световых импульсов на нервные окончания сетчатки глаза и, через них, на определенные участки головного мозга. За прошедшее время учеными были проведены исследования, направленные на управление поведением живых организмов, большинство таких исследований являлись тупиковыми и непрактичными, к примеру, как вживление в мозг электродов и попытки управления с помощью электрических сигналов. Но развитие оптогенетики выведет управление сознанием и поведением живых организмов на совершенно новый качественный уровень. Ученые считают, что дальнейшие исследования, которые они собираются проводить на более сложных живых организмах чем мухи, в конечном счете позволит им приблизиться к полному контролю за поведением.
Вполне вероятно, что подобные технологии будут очень эффективны при лечении некоторых видов психических и психологических заболеваний. Благодаря оптогенетике можно будет внедрять людям или совсем убирать из их памяти воспоминания, которые оказывают положительное или отрицательное воздействие на психику. Будем только надеяться, что результаты этих исследований не приведут к появлению ситуаций, обрисованных в научно-фантастических произведениях и фильмах, подобных фильму «Вспомнить всё» и «Кукольный дом».
ТЕОРИЯ РИТМОВ: БОЛЕЕ ПОДРОБНО
МОЗГ И ЕГО РИТМЫ – БАЗОВЫЕ ЗНАНИЯ
Хотя синхронизация волн мозговой активности (BWE) посредством световой стимуляции успешно использовалась в клинических целях, ее признание, как метода лечения, встречало препятствия в результате недопонимания того, как и почему это работает.
Сегодняшнее возрождение метода аудио-визуальной стимуляции (AVE) (а метод BWE - синхронизация волн мозговой активности - использует именно этот метод) объясняется частично лучшим пониманием зависимости состояния сознания и мозга от ритмов волн мозговой активности.
Итак, прежде чем начать дискутировать об AVE, необходимо усвоить некоторые базовые знания о мозге и о том, как он работает.
ФИЗИОЛОГИЯ МОЗГА
Мы часто сравниваем человеческий мозг со сложным компьютером. Эта аналогия не слишком удачна, но если рассуждать о реальных возможностях и функциях мозга, то количество логических процессов, которые в нем происходят, поразительно велико.
Человеческий мозг состоит из трех основных элементов:
Глиальные клетки Нейроны Дендриты
Глиальные клетки Название «глиальный» происходит от греческого слова "glia", означающего «клеить». Хотя эти клетки обладают мембранным потенциалом, глиальные клетки по большей части не имеют нервных окончаний и выполняют поддерживающую роль для головного и спинного мозга. Выявлено 7 типов глиальных клеток, все они выполняют разные функции. Глиальные клетки поддерживают высокий уровень рибонуклеиновой кислоты (RNA), протеинов и энзимов (ферментов). Один из энзимов, производимых глиальными клетками, является ацетилхолинестераза (AChE). Ацетилхолинестераза связана напрямую с памятью и способностью к обработке информации. Некоторые типы глиальных клеток, особенно астроциты, обеспечивают питание для нейронов. Другие синтезируют миелин, который используется для предотвращения пересечения друг с другом нервов и нейронов. Микроглия и астроциты являются фагоцитарными, это значит, что они очищают центральную нервную систему от мертвых клеток и продуктов распада. Глиальные клетки обладают способностью делиться и размножаться в течение всей жизни. Они имеют ответвления, но не имеют аксонов и дендритов. В последних исследованиях выяснилось, что некоторые глиальные клетки могут действовать как усилители, наподобие транзисторов. Их назначение - это поддержка нервных связей и обеспечение функционирования нервной сети, объединяющей различные области коры головного мозга. Человеческий мозг в 5 раз больше, чем мозг шимпанзе, однако нейронов содержит всего на 30-50% больше. Похоже, что интеллектуальные границы, отделяющий человека от обезьяны, являются следствием действия в человеческом мозге именно глиальных клеток, которые превосходят по численности нейроны примерно 5 к 1. В результате новых технологических разработок в создании современных исследовательских приборов, ученые смогли изучить различные виды активности, происходящие в глиальных клетках. Исследования нейрофизиолога Гарри Линча (Gary Lynch) из калифорнийского университета в Ирвине показали, что в зародыше, еще в период до роста нейронов и аксонов, глиальные клетки проявляют повышенную активность. Глиальные клетки делятся и перемещаются в мозге через интактные ткани. Они преодолевают большие расстояния в мозге, чтобы достичь активных областей мозга, а те, которые уже присутствуют на месте, демонстрируют невероятные реакции. Они выбрасывают ответвления и становятся очень большими. Все это происходит еще до того, как аксоны вырастают из нейронов.
Нейроны Нейроны – нервные клетки мозга. Они образуют серое вещество, представляющее собой самый внешний 2-х миллиметровый слой мозга. Нейроны состоят из тела клетки, аксона и одного или более дендритов.
Функция нейронов – создавать и проводить нервные импульсы.
Ко второму триместру беременности развивающийся мозг уже способен вырабатывать примерно сотню нейронов в минуту. К двухлетнему возрасту ребенок может иметь уже сотню миллионов нейронов в мозге. Люди со временем могут терять нейроны, особенно в той части мозга, которая менее всего задействована, но потеря нейронов с лихвой компенсируется увеличением количества дендритов. Лучше всего разница между настоящими и ненастоящими млекопитающими проявляется в том, что настоящие млекопитающие имеют 6 отдельных слоев нейронов в новой коре головного мозга. Слои 2 и 4 – это внутренние сенсорные слои. Слой 2 представляет из себя ретикулярную формацию, которая контролирует процессы внимания и уровни сознания, а слой 4 управляет первичными сенсорными процессами.
Слои 3, 5 и 6 – внешние слои. Слой 1, который расположен ближе всего к черепной коробке и лучше всего просматривается с помощью электроэнцефаллограммы (EEG), - это слой, способствующий обмену информацией между другими слоями. Этот слой имеет множество горизонтальных нейронов, содержащих дендриты, связанные с другими слоями. Активность в слое 1 представляет собой суммарную активность других слоев, и на ЭЭГ представляет полную картину новой коры головного мозга. Внешняя поверхность мозга, на которой располагаюся нейроны, состоит из извилин и борозд (складки и извилины мозга). Эта извилины и борозды увеличивают площадь поверхности расположения нейронов. Если распрямить борозды и извилины мозга, мы получим поверхность площадью примерно полтора квадратных фута.
Дендриты Это слово происходит от греческого дерево. Аксоны и дендриты служат для связи различных нейронов. Дендриты образованы благодаря процессам в протоплазме нейронов, и передают импульсы к телу клетки нейрона. Обычно задействованы несколько сотен дендритов. Они формируют связи, которые называются «синапсы», с другими нейронами. В результате, дендриты представляют собой систему «проводов» мозга. Они формируются мыслительными процессами, воздействием окружающей среды, обучением и жизненным опытом. Установлено, что у образованного взрослого человека развивается примерно 1 триллион дендритов в мозге, что при физическом измерении составило бы примерно 100 000 миль (160 934,4 км.). На рисунке 1 показан нейрон и его дендриты.
ВОЛНОВАЯ АКТИВНОСТЬ МОЗГА
Типичному нейрону нужна 1 микросекунда, чтобы ответить на стимул, но когда миллионы нейронов реагируют в унисон, они производят «качающиеся» электрические разряды. Эти разряды создают ритм который получил название «мозговая волна».
Эти ритмы поддаются наблюдению посредством ЭЭГ. ЭЭГ записывает и измеряет огромное количество нейронов, реагирующих одновременно.
Эти ритмы волн мозговой активности формируются в несколько групп, в зависимости от их частот: Бета, Альфа, Тета и Дельта (Beta, Alpha, Theta и Delta).
Каждая из этих групп представляет собой особый тип корковой активности и соотносится с такими состояниями сознания, как тревога, спокойствие, сновидение или состояние сна.
Мы постоянно производим некоторое количество одновременно всех этих частот. Поэтому состояние нашего сознания отражает смешанную активность ритмов разных волн мозговой активности и их локализацию.
Ритм волн мозговой активности характеризуется самой большой мощностью волновой активности определенной категории. Например, человек с закрытыми глазами производит большое количество альфа и малое количество бета волн в визуальной части коры, т. к. он не обрабатывает визуальную информацию.
Когда глаза открыты, производство альфа-волн резко сокращается, а мощность бета-волн возрастет в результате обработки в визуальной части коры поступающей визуальной информации.
Рисунок показывает каждый из ритмов волн мозговой активности и разные состояния сознания, соответствующие каждому типу волн. Классификация ритмов волн мозговой активности изменяется в процессе того, как ученые получают новые сведения о мозге и состояниях сознания. Например, многие из этих категорий теперь имеют различные подгруппы.
В настоящее время принято выделять четыре основных вида электрических колебаний в человеческом мозге, каждому из которых соответствует свой диапазон частот и состояние сознания, при котором он доминирует.
Ученые-нейробиологи уже потратили значительное время на исследования, связанные с воздействием на мозг световых импульсов, которые могут «включить» или «выключить» некоторые генетически закодированные в мозге выключатели. Недавно, совместные усилия ученых из Университета Вирджинии и Оксфордского университета в Великобритании принесли первые практические плоды. Ученым удалось с помощью вспышек света, определенной длительности и интенсивности, запрограммировать мозг мух. В результате этого программирования подопытные мухи стали чувствительны к определенным запахам и старались избегать тех мест, где эти запахи присутствовали. Ранее такой боязни у этих мух не наблюдалось.
Глиальные клетки
Нейроны
Рисунок показывает каждый из ритмов волн мозговой активности и разные состояния сознания, соответствующие каждому типу волн. Классификация ритмов волн мозговой активности изменяется в процессе того, как ученые получают новые сведения о мозге и состояниях сознания. Например, многие из этих категорий теперь имеют различные подгруппы.
