5 неразгаданных тайн мозга, перед которыми теряются даже учёные

С философской точки зрения, раскрыть все тайны этого органа невозможно, так как инструментом познания в любом случае остаётся мозг другого человека. Всё это создаёт препятствия, но учёные не сдаются. Сегодня известно, из каких зон состоит головной мозг и за что отвечает каждая область, однако некоторые вопросы до сих пор остаются без ответа.

1. Природа или воспитание

Ещё тридцать лет назад исследователи сходились во мнении, что все качества заложены в человеке от природы, и если он стал вором или серийным убийцей, то в этом приходилось винить только плохие гены, а сам человек с научной точки зрения считался невиновным в своих деяниях. Такой взгляд исключал свободу воли, однако в конце XX века учёные начали допускать иное мнение: то, каким становится человек, когда вырастает, зависит от того, в какой семье он рос, какие отношения у него были с родителями и чему они его научили. Эти два противоположных мнения существуют и по сей день, и психологи и нейробиологи до сих пор не могут прийти к однозначному ответу, что первично — гены или окружение.

У учёных есть лучший "инструмент" для изучения этого вопроса — однояйцевые близнецы. Люди, с рождения обладающие идентичным набором генов, принимают участие в различных исследованиях и помогают науке приблизиться к разгадке происхождения личности. В штате Огайо каждый год проходит съезд нейробиологов, позволяющий специалистам обсудить новые открытия в данной области. Основной темой обсуждения по-прежнему остаются однояйцевые близнецы.

Изучать близнецов начали в середине XX века, но узнать результаты одного эксперимента человечество сможет нескоро — только через 43 года. В 1960—80 годах детский психиатр Питер Нойбауэр инициировал исследование, в рамках которого близнецов и тройняшек, живущих в детских домах, отдали в разные непохожие друг на друга семьи. Психиатр следил за тем, как жили эти дети, как вырастали и в дальнейшем жили самостоятельной жизнью и принимали собственные решения. Правила тайного эксперимента запрещали приёмным родителям даже намёками приоткрывать детям правду. Когда обществу стало известно об эксперименте, люди начали критиковать Нойбауэра за то, что он поступает так негуманно с детьми и разлучает их во имя науки. От учёного стали требовать, чтобы он позволил испытуемым воссоединиться. После этого Нойбауэр пришёл к выводу, что ещё не настал момент, когда можно открыть людям результаты эксперимента, запечатал их в капсуле и поместил в Йельский университет с указанием, что её можно будет вскрыть только в 2066 году.

Впрочем, две участницы эксперимента всё же встретились. На момент их воссоединения им было 35 лет. Они высказали своё мнение по поводу произошедшего. Девушки не отрицали, что гены действительно влияют на склад, мышление, характер и склонности человека и привели в пример собственный жизненный выбор. Оказалось, что они обе выбрали одинаковую профессию, но в остальном были совершенно разными людьми.

2. Почему мозг перестаёт функционировать

Почему клетки мозга гибнут у людей, страдающих дегенеративными заболеваниями, до сих пор неизвестно учёным. Также остаётся загадкой, как предотвратить разрушение этих клеток, что не только ставит в тупик, но и пугает исследователей. Например, после того как у человека диагностировали Альцгеймер, в его мозгу обнаруживают два вида образований: амилоидные бляшки и нейрофибриллярные клубки. Образуются они после того, как болезнь наберёт силу, или задолго до этого — неизвестно. Нейробиология со всем арсеналом из аппаратуры и лекарственных средств бессильна перед тайнами дегенеративных изменений мозга.

В конце XX века Джордж Буш назвал последние десять лет уходящего века "десятилетием мозга". Несмотря на то что за эти десять лет была проделана колоссальная работа, многие заболевания мозга так и остались малоизученными. Например, человечество до сих пор не знает, где и как зарождаются шизофрения, болезнь Паркинсона, болезнь Гентингтона и мышечная дистрофия. Для того чтобы понять, почему мозг перестаёт в какой-то момент нормально работать, нужно разобраться в том, как он функционирует. Сегодня учёные хорошо понимают, за что отвечает каждый отдел мозга, но они не могут ответить на вопрос, как все эти сложные системы согласуются друг с другом настолько чётко и почему все процессы в мозге протекают молниеносно. Пока нейробиология не даст ответы на эти вопросы, об излечении заболеваний психики и мозга можно только мечтать.

3. Зачем нужны сон и сновидения

Ни для кого не секрет, что человеку необходим полноценный сон, без которого могут начаться проблемы со здоровьем, а если не спать много ночей подряд, можно и вовсе умереть, однако учёные до сих пор не знают, какова конкретная роль сна, почему человеку нужно поспать 7-8 часов, чтобы почувствовать себя отдохнувшим и для чего нужны сновидения. Результаты исследований доказали, что сон улучшает память. Студенты, которые хорошо спят перед занятиями, лучше запоминают и усваивают информацию. Впрочем, сам мозг не отдыхает во время сна: даже тогда он бодрствует и усердно работает, структурирует полезную информацию и стирает ненужную.

4. Как работает память

Учёные не до конца разобрались в том, как рождаются, сохраняются и исчезают воспоминания. Существует много видов памяти, и есть огромная разница между важностью воспоминаний, но человек одновременно помнит и рецепт любимого блюда, и номер своей квартиры, и пароль от электронной почты. В то же время он может что-то забыть, например, чьё-то имя или даже внешность. Остаётся загадкой, как мозг определяет, какую информацию стоит сохранить, а какую можно выбросить.

5. Где граница между мозгом и сознанием

Учёные не могут ответить на этот вопрос. Они не знают, где рождаются мысли и желания, которые делают человека тем, кто он есть. В древние времена над этой загадкой бились философы, сегодня этой проблемой занимаются нейробиологи. С помощью специального оборудования учёные наблюдают за тем, как во время мышления в головном мозге "загораются" те или иные зоны. Физиологически сознание разбросано по всему головному мозгу, и каждая зона отвечает за свой набор функций. Науке известно, что ход мысли можно изменить хирургическим вмешательством или химическими препаратами, однако остаётся загадкой сам процесс мышления и то, когда мигающий нейрон становится неосязаемой мыслью.

Наука также задаётся и другим не менее важным вопросом, как связаны между собой сознательное и бессознательное. Некоторые процессы для человека настолько естественны и проходят на автомате, что человек об этом не задумывается. Например, никому не придёт в голову нарочно пытаться дышать или заставлять своё сердце биться — всё это делается само собой. Некоторые учёные полагают, что границы между двумя уровнями сознания на самом деле не такие уж и чёткие, а может быть, и вовсе стёрты. Чтобы лучше разобраться в этом, исследователи набрали группу добровольцев, прикрепили к ним электроды и попросили нажимать на любую выбранную кнопку. При этом сканировался мозг, и выбор человека становился ясен за семь секунд до того, как он нажимал кнопку. Из этого следует, что мозг уже заранее запрограммирован на конкретное действие и лишён свободы выбора, но учёные не уверены, что по результатам данного эксперимента можно делать вывод обо всей жизни в целом, поскольку каждый человек регулярно сталкивается и с куда более сложным и судьбоносным выбором, чем выбор кнопки.