7 - Происхождение мозга
Вы уже выучили формулу успеха, которая является суммой слагаемых «случайности» + «действия». Про случайности вы прочитали статьи и усвоили, что они имеют решающее значение в нашей жизни. Положительные случайности (возможности) могут кардинально улучшить нашу жизнь, если ими воспользоваться. Негативные случайности (трудности) могут кардинально ухудшить нашу жизнь, если их вовремя не избежать или не уменьшить их действие.
Чтобы воспользоваться возможностями, или избежать трудностей, нужно действовать. А нашими действиями на физиологическом уровне руководит наш мозг. Поэтому нужно знать, как он у нас появился и как он работает. Тогда им будет проще управлять в своих интересах. А также проще избежать ошибок мозга, то есть негативных случайностей.
Для чего в живом мире появился мозг? Большая часть людей считает, что мозг нужен чтобы думать. Это не так, мозг образовался совсем с другой целью, причем более важной – он должен реагировать. Эволюции начихать, какую картину мы нарисуем или какую новую модель сотового изобретем. Эволюции важно, чтобы мы существовали и размножались. Для этого она нас снабдила мозгом. Он является частью нервной системы, которая состоит центральной (головной и спинной мозг) и периферической (нервы). Посмотрим, для чего вся эта нервная система появилась.
Весь живой мир на нашей планете в интересах классификации группируется в восемь царств (объединений): бактерии, археи, вирусы, протисты, хромисты, грибы, растения и животные. Из всех этих восьми групп нервной системой обладают только животные. Есть идеи? Чем таким кардинально отличаются животные, чего нет у других живых организмов?
Если вы хорошо подумаете, что отличает животных от остальных организмов, то придете к следующему выводу. У животных бо́льшая мобильность. Растения и грибы все время находятся на одном месте. Остальная «мелочь» в какой-то степени движется, но по сравнению с животными бактерии, вирусы и т.д. перемещаются в глобальном отношении на микроскопические расстояния.
Конечно путь в три сантиметра для бактерии по сравнению с размером её тела расстояние приличное. Но суть в том, что переместившись на сантиметр, бактерия останется в тех же условиях окружающей среды. Животное же, пройдя несколько метров и выйдя из тени леса в палящий зной степи, попадает в совершенно другие жизненные условия. Или находясь в той же степи, часть животных живут на поверхности почвы, а другая часть в земле буквально у первых под ногами. И разница в условиях их жизни очень приличная.
Так вот, нервная система как раз и нужна, чтобы обеспечить быструю реакцию организма на изменения окружающей среды. Деревья и грибы растут все время на одном и том же месте, окружающие условия меняются слабо, реагировать на это им особо ни к чему. Поэтому и нервной системы у них нет. Как нервная система реагирует на внешние изменения?
20 января 2018 года в Новосибирске изменились условия окружающей среды – дневная температура воздуха опустилась до минус 38 градусов мороза ниже нуля. Как нервная система жителей города отреагировала на эти изменения? Правильно, дала команды нашим мышцам: одеться теплее, затопить печь, меньше находиться за пределами отапливаемых помещений. То есть реакция обеспечивается командами, которые нервная система отдает мышцам.
Вторая задача нервной системы – обеспечить питание и защиту организма. Деревья и грибы растут все время на одном месте, на куче еды в виде почвы. Растения дополнительно питаются листвой углекислым газом. Ходить за почвой и углекислым газом не нужно, поэтому у них нет органов движения. Соответственно растения не могут защититься от нападения. Поэтому и нервной системы у них нет.
Третья задача нервной системы – обеспечить размножение. У грибов и растений, так скажем, пассивная система размножения («как получится»), у животных она активная. Поэтому нервная система у первых отсутствует, о вторых она очень даже на уровне.
Тем не менее, у растений, грибов и «мелочи» есть примитивный аналог нервной системы. Он построен на способности клеток реагировать на механические и химические воздействия. У растений и грибов один из видов реакции на механическое воздействие очень простой. Например, корень уперся в камень, через который клетки пробиться не могут. Тогда они просто начинают расти в обход камня. При этом информация о препятствии в другие клетки не передается и другие корни в последствии также могут упереться в этот же камень. Если же человек обжог правую руку о плитку, то левой рукой он её трогать уже не будет. Это результат действия нашей нервной системы.
Если оценить все три задачи, выполняемые нервной системой, то их можно обобщить следующим образом. Нервная система, в состав которой входит головной мозг, необходима для организации движения.
Чем больше двигается животное, тем у него сильнее развита нервная система и мозг, и наоборот. Например, у ряда паразитов типа ленточных червей, нервная система развита слабо. Двигаться не надо, пища сама в рот лезет, чтобы размножиться ни за кем гнаться не нужно. Жить можно без мозга, так солитёры и поступают. А в морях есть какой-то моллюск, у которого мозг в начальной стадии жизни есть. Но когда моллюск находит «рыбное» место, прицепляется к камню или днищу корабля, то необходимость в дальнейшем движении пропадает и мозг у моллюска атрофируется.
Итак, нервная система и мозг нужны тем, кто много и быстро двигается, кто попадает в разные условия окружающей среды и вынужден быстро приспосабливаться и реагировать на угрозы.
Соответственно, для нервной системы важна скорость реагирования, то есть скорость передачи информации. Эту функцию выполняют нейроны – специализированные клетки, из которых и состоит нервная система. Скорость прохождения по ним информации (импульсов) может достигать 400 км/час.
Чтобы нервная система получала информацию об окружающей среде, часть клеток эволюционировала и образовала органы чувств. Их у нас три типа. Химические сигналы мы различаем органами обоняния, вкуса и рецептором давления кислорода. Механические сигналы мы получаем органами слуха, гравитационным и терморецепторами, а у рыб еще и органами боковой линии. Электромагнитные сигналы мы обнаруживаем органами зрения. Такая специализация клеток усилила их чувствительность. Кстати, нейроны органов чувств так и называют – «чувствительные».
Чтобы нервная система могла приводить в действие мышцы, для этого нервы заканчивается в мышцах двигательными нейронами. Поступающие от них сигналы приводят в действие мышцы организма.
Итак, нервная система получает информацию об окружающей среде. Нервная система может привести в действие мышцы. Для этого ей необходим какой-то орган, который будет обрабатывать сигналы с органов чувств, принимать по ним решение и давать сигнал мышцам на движение. Этот орган является частью нервной системы и называется головной мозг.
Мозг является самым важным органом, так как от него зависит жизнь организма. Поэтому в результате эволюции он стал максимально защищенным. Наилучшую механическую защиту обеспечивают кости, во всем нашем теле они представляют собой отдельные части. И только в голове они образуют сплошную коробку – череп, внутри которой находится головной мозг. Спинной мозг также защищен неслабо, он находится внутри позвонков. Все остальные органы сплошным костным покровом не защищены.
Итак, нервная система у животных сложилась – она получает информацию от органов чувств, обрабатывает её и даёт команду мышцам на движение. Все хорошо, однако обработка информации процесс не быстрый. Когда мы узнаем что-то новое, на которое нам нужно отреагировать, мы тратим время на обдумывание этой информации. Иногда так и говорим – «мне нужно подумать». Однако в условиях дикой природы этого времени может и не быть. Тигр не будет ждать, пока свинья подумает, куда ей убегать. Чтобы решить эту проблему появилась кто? Правильно – память. Значительная часть нейронов приобрела функцию накопления и хранения информации. Память о предыдущей жизни ускорила процесс принятия решений в тех случаях, когда организм ранее был в таких ситуациях. Мозг свиньи при виде тигра уже долго не думает, какое решение ему принять.
Нервная система состоит из нейронов, их в мозгу около ста миллиардов. Каждый нейрон образует связи с другими нейронами, количество таких связей может достигать 20 000. Благодаря этим связям создаются нейронные сети – группы нейронов. Каждый нейрон может входить в состав разных нейронных сетей. Группы нейронов дают команду на управление своей группой мышц. Также группы нейронов формируют ячейки памяти. То есть разная информация сохраняется в разных группах нейронов.
Чем больше в мозгу нейронных сетей, тем больше видов движений, то есть действий может организм совершить. А мы помним формулу жизни (успеха) = случайности + действия. Соответственно, для увеличения количества действий необходимо в мозгу сформировать нужные нейронные сети. Как это сделать – тема отдельной статьи.