Вселенная мозга

Человеческий мозг венчает позвоночный столб подобно цветку на длинном стебле. Он заключен в плотную оболочку и, словно шлемом, защищен черепом. По приблизительным подсчетам мозг содержит сто биллионов нейронов — нервных клеток, отвечающих за чувственное восприятие, умственную и двигательную активность человека.
Испанский ученый Сантьяго Рамон-и-Кахаль, изучавший в XIX в. нервные клетки, называл нейрон «аристократом среди прочих структур тела». Они, будучи аристократами, являются главными потребителями ресурсов организма. Хотя вес мозга составляет лишь 2 процента от общей массы тела, в любой конкретный момент он омывается 15 процентами всей крови и поглощает 20 процентов питательных веществ и кислорода.
Каждый нейрон состоит из тела с ядром и отходящих от него отростков. Короткие отростки — это дендриты, а длинные, разветвляющиеся на конце, как корень растения, — аксоны. Дендриты, насчитывающие в человеческом теле сотню тысяч миль (1 миля равна 1609 м), являются улавливающими антеннами клеток; аксоны проводят исходящие сигналы. В связях между нейронами аксон одной клетки и дендрит другой не соприкасаются плотно друг с другом. Между ними остается промежуток шириной в миллионную долю дюйма, называемый синапсом, и соединение происходит химическим путем через эту щель. Вероятно, в мозгу насчитывается до сотни триллионов синапсов.
Сигналы, передающиеся в мозгу от нейрона к нейрону, начинаются с электрического импульса, разряжающегося в аксоне или возбуждающего его. Достигая синапса, электрический импульс заставляет вырабатываться химическое вещество — медиатор (посредник), проникающий в синаптическую щель. Поступая в специальный приемник в дендрите другой клетки, сигнал вновь преобразуется в электрический и продолжает свой путь.
Мощность электрических сигналов мозга невелика, но если в один момент возбуждается сразу большой участок нейронов, то мозг может охватить сокрушительное электрическое возбуждение, сходное с эпилептическим припадком. Для защиты от собственной мощи мозг снабжен механизмом сильного замедления возбуждения в нейронах.
У зародыша человека мозг начинает развиваться через три недели после зачатия, разрастаясь из нервной пластинки всего лишь в 125 000 клеток. Потом, за оставшиеся восемь месяцев внутриутробного развития, каждую минуту появляется 250 000 новых нейронов. Некоторые из них остаются там, где появились, другие движутся к своему конечному месту положения, проделывая путь, который для клетки размером в несколько миллионных дюймов может казаться огромным.
При рождении ребенка мозг весит около трех четвертей фунта. К году он вырастает до полутора фунтов. Но с момента рождения нейроны перестают делиться, и если они умирают, то больше не восстанавливаются. В определенном смысле, человек за жизнь узнает все больше при стремительно уменьшающемся количестве нейронов.
Ученые утверждают, что богатый и разнообразный опыт значительно усложняет синаптические связи, и, соответственно, обедненная жизнь упрощает их. Но нормальный мозг физически одинаков у всех людей: нет видимых различий между устройством мозга Эйнштейна и обычного человека.