Самый совершенный аппарат в мире

Самый совершенный аппарат в мире

Головному мозгу миллионы лет, и эта дол­гая история отложилась в его пластах, слоях. Каждый из них — это самостоятельная саморе­гулирующаяся система, созданная тысячи веков назад. Как и в земной коре, в мозге можно раз­личить слои разной древности; в них заложены аппараты с различными функциями. Присмот­римся к ним.

Задержите дыхание на несколько секунд — прекратите доступ кислорода в легкие, а через них и в кровь. Едва ли кто-нибудь из вас сможет задержать дыхание больше, чем на ми­нуту; обычно уже через 20—30 секунд вы де­лаете глубокий вдох— приток кислорода в лег­кие восстанавливается.

Происходит ли все это сознательно, произ­вольно? Совсем не обязательно. Регуляция ды­хания, приносящего в легкие кислород, может протекать полностью автоматически и без вся­кого участия сознания. Достаточно увеличить концентрацию углекислоты в окружающем воз­духе, и дыхание человека автоматически уча­щается: повышенная концентрация углекисло­ты дает сигналы к центрам, заложенным в про­долговатом мозге, а они автоматически вы­зывают учащение дыхания; когда нужное химическое равновесие восстанавливается, дыхание снова становится нормальным.

Приборы, которые регулируют эту работу «умной» машины, заложены в самом глубоком слое центральной нервной системы — в аппа­ратах ствола мозга. Здесь сосредоточены нервные клетки, чувствительные к концент­рации углерода в окружающем воздухе. Воз­буждение, вызванное в этих клетках, рефлекторно передается на двигательные клетки мозгово­го ствола, регулирующие акт дыхания, и ап­парат саморегуляции приходит в действие.

А вот и другая саморегулирующаяся систе­ма, заложенная в стволе мозга. Она столь же древняя, как и первая. Ей тоже миллионы лет. Человек из темной комнаты выходит на солнеч­ный свет — и его зрачки суживаются: излиш­ний приток света может повредить чувствительные клетки глаза. Человек снова в темной ком­нате — и его зрачки расширяются: в темноте каждое слабое изменение освещения должно быть воспринято. И эта саморегуляция про­исходит автоматически: ее аппараты тоже заложены в глубинах мозгового ствола.

Теперь посмотрите на полет птицы. Как легко и плавно она меняет положение своего тела, автоматически выравнивая его при каждом движении. Но ведь и у человека есть такой же аппарат, который вступает в действие, как толь­ко он поскользнется на льду или начнет терять равновесие. Благодаря его работе правильное положение тела автоматически восстанавливает­ся. С помощью этого аппарата, заложенного в высших отделах мозгового ствола — «подкор­ковых ядрах» и «двигательных узлах», происхо­дит регуляция плавных движений и сложное распределение напряжений в мышечной системе. И такая регуляция происходит автоматически, и этим слоям мозгового аппарата много мил­лионов лет.

Поднимемся выше и направим наше внима­ние на самые молодые слои «геологии мозга», которые возникли позднее остальных. Они свя­заны с наиболее сложными уровнями регуля­ции деятельности.

Вам нужен топор, а его древко сломалось, Вы берете кусок дерева и начинаете вытесывать из него топорище. Какой длины оно должно быть? Как нужно обтесать кусок дерева, чтобы топорище подходило к топору?

Программа действий, которую вы должны выполнить, чтобы успешно решить задачу, гораздо сложнее, чем, например, сохранение равновесия. Она требует анализа многих слож­ных условий. Вам надо найти самую выгодную длину топорища и измерить кусок дерева, кото­рый нужно обтесать. Не один раз вы должны сопоставлять толщину топорища с отверстием в топоре и исправлять допущенные ошибки.

Естественно, что и мозговой аппарат, кото­рый осуществляет этот сложнейший акт, тре­бующий сознательного анализа условий, син­теза сложных программ и сличения результата с намерением, должен быть несравненно сложнее, чем те аппараты мозгового ствола, которые регулируют движение мышц, осуществляющих дыхание и сохранение равновесия. Этот аппа­рат должен быть надстроен над сложной систе­мой органов чувств. Он должен выполнять сложнейшие задачи анализа окружающей об­становки и замыкания новых связей, хранить в памяти следы прежнего опыта и при необхо­димости включать одни системы следов и выключать другие. Он должен воспринимать сиг­налы о результатах действия и исправлять до­пущенные ошибки. Такой аппарат заложен в самом высоком и сложнейшем уровне головного мозга — в мозговой коре. Сюда при­ходят возбуждения, уже частично переработан­ные в нервной системе, в других отделах мозга. Здесь они могут бесконечно дробиться и объеди­няться, здесь они анализируются и синтези­руются, здесь, в коре головного мозга, состав­ляются программы сложнейших форм поведе­ния, формирующихся на основе условных рефлексов и временных связей, законы ко­торых были изучены И. П. Павловым. Эти программы направляют движения и действия организма, определяют его поведение. Если они успешно решают поставленную перед ор­ганизмом задачу, то действия организма пре­кращаются; если они не решают этой задачи, в мозг снова идут сигналы, и он создает новые программы, которые в конечном итоге должны привести к решению задачи.

Весь этот сложнейший цикл процессов, на­зываемых «циклическими кругами возбуждения», и составляет основу деятельности мозга и его различных пластов. Они лежат в основе работы самого сложного из его образований — моз­говой коры — тончайшего регулятора челове­ческого поведения, органа, изумительного по тонкости анализа и синтеза, замыкания новых связей, органа ума и психической жизни. Мозго­вая кора и становится ведущим аппаратом, управ­ляющим поведением организма. И если у лягуш­ки еще совсем нет коры больших полушарий, а у ящерицы она только намечена, то какой же огромной величины достигает она на вершинах эволюционной лестницы — у обезьяны и у человека!

Как показать возрастающую величину моз­га? В абсолютных цифрах этого сделать нельзя, ведь животные — от маленькой мыши до огром­ного кита — имеют столь разные размеры! Бы­ло решено выражать эту величину отношением веса мозга к весу тела.

Вот та таблица, которую получили ученые:

Вместе с огромным ростом мозга усили­вается и роль этого замечательного органа слож­нейших форм поведения и разумной жизни!

Присмотримся теперь поближе к работе нашего мозга и отдельных его аппаратов. Начнем нашу экскурсию в эти замечательные приборы с ана­лиза того, как построен глаз — этот удивитель­ный орган нашего зрения.