Мозг и тело организмы-симбионты. Часть V

Взято отсюда: https://systemity.wordpress.com/2021/07/01/325/

В литературе можно найти подробное описание процесса формирования нервной системы позвоночных (например, https://www.zin.ru/projects/neuromorphology/onto/embryo.html), но, как образуются нервные клетки - нейроны Вы не найдёте нигде. Хорошо известно, что впервые нервные клетки появились у кишечнополостных. Они образуют в эктодерме примитивную диффузную нервную систему, рассеянное нервное сплетение или нервную сеть. Нервная система человека развивается из наружного зародышевого лепестка – эктодермы. Из этой же части зародыша в процессе развития образуются органы чувств, кожные покровы и отделы пищеварительной системы. Уже на 17-18-й день внутриутробного развития в структуре эмбриона выделяется слой нервных клеток – нервная пластинка, из которой впоследствии, к 27-му дню, образуется нервная трубка – анатомический предшественник центральной нервной системы. Но, как произошли клетки нервной системы, до сих пор толком ничего не известно. И это при том, что биологическая наука считает (думает), что почти всё ей известно из фундаментальных особенностей строения животных, а, пожалуй, фундаментальнее нервной системы в органимзме животных нет ничего...

Нет никаких сомнений в том, что причиной возникновения нервной системы стала низкая скорость получения информации о внешнем и внутреннем мире организма с донервной организацией. Нервная система давала огромнейшее преимущество -  увеличение скорости реакции организма на изменяющиеся внутренние и внешние условия. Нервная система позволила животным быстро адаптироваться к изменяющимся условиям, активно разыскивать пищу и половых партнёров, что легло в основу динамичной эволюции животного мира, поскольку  более быстрые и эффективные хищники должны были обладать более совершенной нервной системой, чем травоядные (к которым, кстати, относились предки человека). Это касалось как позвоночных, так и беспозвоночных животных. Кто обладал эффективной нервной системой, тот быстрее поднимался на вершину пищевой цепочки, питаясь не грубой растительной пищей, а калорийными дальними, а иногда и близкими родственниками.

Современная наука о нервной системе объединяет многие научные дисциплины: наряду с классическими - нейроанатомией, неврологией, и нейрофизиологией, важный вклад в изучение нервной системы вносят молекулярная биология, генетика, химия, кибернетика и ряд других наук. Такой междисциплинарный подход к изучению нервной системы нашёл отражение в термине neuroscience. Нервная система пронизывает организм высших животных. Это - центральная нервная система, периферическая нервная система, вегетативная нервная система, симпатическая нервная система, парасимпатическая нервная система, метасимпатическая нервная система, соматическая нервная система, нервная ткань, брюшная нервная цепь... И весь этот космос, состоящий из нервных клеток-нейронов, практически контролирует головной мозг через главный передаточный канал - спинной мозг.

Чтобы понять, что головной мозг никак не менее сложен, чем само тело, с которым он находится в неразрывном симбиозе, достаточно перечислить только основные его отделы: продолговатый мозг, задний мозг, мозжечок, варолиев мост, перешеек ромбовидного мозга, средний мозг, промежуточный мозг, таламус, гипоталамус, шишковидное тело, гипофиз, конечный мозг, кора больших полушарий (левого и правого), древняя кора, старая кора, новая кора, базальные ганглии, обонятельный мозг, гиппокамп... Эта сложность строения мозга напрямую связана с его облигатной зависимостью от тела, работой органов которого он руководит.

Если у человека, как и у любого млекопитающего, потребление кислорода мозгом становится меньше 12,6 л/(кг-час), наступает смерть. При таком уровне кислорода мозг может сохранять активность только 10–15 с. Через 30-120 с угасает рефлекторная активность, а спустя 5–6 мин начинается гибель нейронов. Иначе говоря, собственных ресурсов у нервной ткани практически нет. Мозг получает кислород, воду с растворами электролитов, глюкозу для переработки в АТФ и некоторые питательные вещества по законам, не имеющим никакого отношения к интенсивности метаболизма других органов. Величины потребления всех этих компонентов не могут быть ниже определённого уровня, который обеспечивает функциональную активность мозга.

На этой схеме приведено очень краткое изображение связей головного мозга (через спинной мозг) с функционированием тела:
               
               Рисунок

Симпатическая система преобладает, если человеку нужно действовать быстро, активно: бежать, прятаться, бояться. Парасимпатическая, наоборот – когда человек отдыхает, расслаблен, спит.  При том, что у головного мозга такая огромная нагрузка по обеспечению своего существания, он умудряется ещё жить и своей собственной "личной" жизнь, не имеющей прямого отношения к управлени функционированием тела. Это эгоистическое "самочувствие мозга" проявляется в большом количестве феноменальных факторов, которые как-то не принято связывать с жизнью мозга, не имеющую отношение к управлению телом. Это - и платоническая любовь, и психоиммунитет (http://www.proza.ru/2019/12/08/191, http://www.proza.ru/2019/12/08/195, http://www.proza.ru/2019/12/08/197),  и блуждающий ум и многое другое, до сих пор неоткрытое по той простой причине, что до сих пор как-то не принято было рассматривать мозг, как отдельный организм, "присосавшийся к телу".

Блуждающий ум - это ситуация, когда человек начинает обращать внимание на содержание своего ума, на информацию, которую создает сам, в противоположность информации, приходящей от органов чувств. Например, когда человек ведёт машину или едет в метро, он часто поглощен собственными мыслями и пропускает важную информацию извне, несмотря на то что смотрит и слушает. Так, например, он пропускаете свою остановку. Сдвиг внимания может быть спровоцирован чем-то во внешней среде, но может возникать и спонтанно, без какого-либо сенсорного триггера. Блуждание ума иногда длится от 5-10 секунд, а иногда - несколько минут. Первым на этот феномен поведения мозга обратил внимание в 1890-х годах психолог Уильям Джеймс, заинтересовавшийся блуждающим умом и потоком сознания. Он говорил: "В то время как часть того, что мы воспринимаем, приходит к нам через органы чувств от внешних объектов, другая часть (и, возможно, бОльшая) всегда приходит из нашей собственной головы".

Лишь недавно мысли Джеймса были подтверждены большими количественными данными в эпохальной научной статье Мэтта Киллингсворта и Дэниэла Джилберта (https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/21071660/), опубликованной в 2011 году. Эта статья изменила правила игры и вызвала появление новых исследований в области блуждающего ума. Киллингсворт привлек 5000 участников, которые скачали себе приложение на смартфоны, чтобы он мог изучать изменение и содержание их блуждающего ума в естественных условиях. Этот подход отличался от предыдущих попыток, в которых участники должны были заполнять анкеты в течение суток. Когда приложение включалось в разные моменты дня, участник должен был ответить на три вопроса: «Как вы себя чувствуете прямо сейчас?», «Что вы сейчас делаете?» и «Думаете ли вы о чем-то другом, что не связано с тем, чем вы занимались?». В четверти миллиона ответов была поразительная частота блуждания ума - 47%. Это было своего рода доказательством слов Джеймса.

Сеть пассивного режима работы мозга была открыта Маркусом Рэйчлом и его коллегами два десятилетия тому назад во время проведения метаанализа с помощью позитронно-эмиссионной томографии, которая позволяет измерять метаболическую активность. Исследователи обнаружили уменьшение активности в определенных регионах мозга всякий раз, когда людей просили выполнить какую-то задачу, требующую активности. Это открытие всех удивило, ведь раньше считалось, что когнитивные задачи должны всякий раз увеличивать активность мозга. Оказалось, что есть основные регионы, находящиеся в переднецентральной и заднецентральной частях мозга с высокой базовой активностью во время отдыха и понижением этой активности во время выполнения элементарных функций, например, решения арифметической задачи. Во время исполнения даже элементарных задач блуждающий ум отвлекается от психической активности, не относящейся к управлению телом...

Но описание собственной, "личной" жизни мозга, не связанной напрямую с управлением телом с целью строго регулярной поставки веществ, без которых мозг - не жилец на белом свете, стоило бы начать с описания гемато-энцефалического барьера, обеспечивающего интимную, незвисимую от тела и отличную от тела жизнь мозга...