Исследуя мозг и его связь с другими частями тела, ученые надеются узнать, как он управляет, например, речью, движением или процессом употребления пищи. Это, как считается, поможет разработать ряд технологий утилитарного характера и улучшить методы лечения неврологических расстройств. Но если мы неверно оцениваем, где заканчивается мозг и начинаются другие части тела, добиться этих революционных прорывов будет гораздо сложнее.
Впрочем, обо всем по порядку. Принято считать, что мозг – это плотное скопление специализированных клеток, чаще всего нейронов. Но у человека есть нейроны, одна часть которых расположена в черепе, а вторая, к примеру, в кончиках пальцев. Аксоны, то есть хвосты таких клеток, могут иметь до метра в длину, но при этом никто из нас не собирается считать тот же мизинец составной частью мозга. Более сложным примером этого рода являются глаза. Пресловутые палочки и колбочки, о которых мы не без доли веселья узнаем в школе, это не только фоторецепторы, но ещё и нейроны. Получая стимул в виде светового излучения, они через зрительный нерв отправляют электрические сигналы в мозг. Это значит, что чисто гипотетически глаза тоже могут считаться частью «мыслительного органа».
Подойти к интересующему нас вопросу можно и с другой стороны, а именно с точки зрения механизмов функционирования мозга. Орган, располагающийся внутри черепа, славится тем, что в его клетках осуществляется постоянная пересылка нейромедиаторов. Может быть, именно этот признак следует считать определяющим? К сожалению, не получится, так как этот процесс происходит во множестве других органов. В тех же самых глазах, например. Фоторецепторы высвобождают дофамин и мелатонин, которые принадлежат к классу нейромедиаторов. В 1992 году ученые с помощью экспериментов на курах выяснили, что именно делают там эти химические соединения. Оказалось, что мелатонин усиливает сигналы, позволяя лучше видеть в темноте, в то время как дофамин приглушает их, защищая глаза от излишка света. Кроме того, указанные нейромедиаторы задействованы в процессах, связанных со сном. Мелатонин помогает уснуть, а дофамин позволяет не погрузиться в это состояние.
Нейромедиаторы выделяются и другими органами нашего тела. Нервные клетки сердца производят адреналин. Это значит, что реакция «бей или беги», о которой так много говорят в последнее время, является не только посланием мозга сердцу о необходимости биться быстрее, но и естественной реакцией «мотора» нашего организма на предстоящую нагрузку. Как видим, выбранный в данном случае подход тоже включает в определение «мозг» органы, которые не принято считать его составными частями, а именно глаза и сердце.
Переходим к третьей трактовке, которая на первый взгляд кажется самой логичной. Почему бы не считать мозгом то, что находится внутри черепа? Вспомним в этой связи, что в медицине есть такая категория, как «черепно-мозговая травма», и она вроде бы полностью вписывается в подобную интерпретацию. Этот подход решил бы сложности с глазами, пальцами, сердцем и прочими органами, если бы не одна неприятная закавыка. Он объявляет безмозглыми существами всех беспозвоночных. Возьмем, к примеру, небольших пресноводных гидр. В далеком 1968 году удалось выяснить, что эти полипы, питаясь, активируют нейроны с помощью нейромедиаторов, в частности, глутамата. Это очень похоже на то, как управляет организмом мозг. Однако у гидр названный орган, как и череп, отсутствует – вместо них задействуются нейронные сети, образованные из диффузных клеток.
Нет черепов у тех же осьминогов. У них есть голова и плотные скопления мозговых клеток в ней, однако до двух третей центров, осуществляющих сложную нервную регуляцию, расположены в конечностях. То есть даже если подойти к вопросу максимально либерально и определить мозг как то, что, находится в голове, мы оставим осьминогам лишь треть этого органа. Это, конечно же, выглядит совершенно несправедливо. В 2011 году ученым удалось выяснить, что головной мозг этих существ управляет щупальцами на основании получаемых визуальных данных, а дислоцирующийся на конечностях использует осязание. Эти две системы могут работать либо в паре, либо независимо друг от друга.
Кажется, наука пока не может дать однозначный и удобоваримый ответ на вопрос о том, что такое мозг. Хотя бы потому, что орган, использующийся человеком, разительно отличается от того, который помогает управлять щупальцами осьминогу. Впрочем, несмотря на отсутствие идеального определения, ученые продолжают распутывать тайны, которые таит мозг. Открытия в этом направлении совершаются регулярно, и это гарантия того, что рано или поздно ответы будут получены даже на самые сложные вопросы.
