Чтобы нейронам выжить, им необходимы вспомогательные клетки, называемые глии. Есть несколько типов глий: астроциты, микроглии и олигодендроциты. Астроциты защищают нейроны, подпитывая их и очищая межклеточную жидкость от нежелательных химических вещества. Это помогает поддерживать нейроны мозга на оптимальном уровне функционирования. Микроглии – это крошечные клетки, которые движутся вокруг нейрона и активируются, когда появляется инфекция или воспаление, для борьбы с повреждениями – как армия, которая всегда наготове. Но поскольку мозг создан разумно, микроглии также имеют и повседневные функции, своего рода обязанности по ведению домашнего хозяйства. Поэтому, даже если они не активированы, они все равно помогают поддерживать здоровье и благополучие синапсов.

Олигодендроциты производят миелин, который покрывает аксоны нейронов. Эти клетки, плотно сконцентрированные в белом веществе, оборачивают миелин вокруг аксонов, чтобы изолировать их – так же, как резина изолирует электрический провод.

Хотя вы родились с большим запасом нейронов, основная часть синапсов в коре к моменту рождения еще не сформирована. В нижних областях, таких как ствол мозга, синапсы почти все зрелые. В коре же синапсы образуются в основном после рождения – во время всплеска активности, известного как критический период, о котором я упоминала ранее. На этом этапе развития мозг ребенка создает два миллиона синапсов каждую секунду, что позволяет младенцу обрести цветовое зрение, научиться хватать, распознавать лица и сформировать привязанность к родителям.

Мозг младенца как бы выдвигает миллиарды антенн, которые сканируют мир информации. Чтобы каждый синапс выжил, он должен найти другой нейрон, которому он может отправить информацию; вот почему количество синапсов в мозге ребенка достигает пика в детстве.

Серое вещество – ткань мозга, отвечающая за обработку информации, – продолжает уплотняться в детстве, по мере того как клетки мозга создают дополнительные соединения за счет разветвления дендритов. Это похоже на дерево, выпускающее дополнительные ветви. Стимуляция, переживания, повторяющиеся ощущения – все это способствует созданию новых нервных путей. Это объясняет повышенную способность подростков быстро учиться новым вещам – от управления телевизионным пультом до китайского языка.

Обилие серого вещества, однако, может вызывать и своего рода когнитивный диссонанс, когда мозгу трудно выбрать правильный сигнал из всего этого «шума». В результате, к концу подросткового периода, мозг начинает устранять излишки синапсов и упорядочивать соединения.

Синапсы бывают двух видов: те, которые возбуждают, или включают, соседний нейрон, и те, которые тормозят, или выключают, соседний нейрон. Является ли синапс возбуждающим или тормозным – зависит от типа нейромедиатора, который выделяется из синаптического окончания аксона, и от рецептора, «принимающего» нейромедиатор.

РИСУНОК 7A. Тормозные клетки могут остановить передачу сигнала. Они высвобождают тормозные нейромедиаторы, которые остановят сигнал в нейроне и «отключат» клетку.

Если представить нейромедиатор в виде простой геометрической формы, скажем квадрата или круга, то конкретный рецептор для этого типа нейромедиатора будет иметь взаимодополняющую форму – чтобы идеально ему подойти. Так же, как квадратный колышек входит только в квадратное отверстие, и «ключи» нейромедиаторов соответствуют только идеально принимающим рецепторам-«замкам». Это помогает синапсам не путать сообщения. В дополнение к почти идеальной стыковке нейромедиаторов и рецепторов сигнал очищается и еще одним способом – астроциты сразу очищают все оставшиеся нейромедиаторы после их выделения. Это происходит за миллисекунды, поскольку продолжительность сигналов между клетками мозга должна быть быстрой, как резкая вспышка.

РИСУНОК 7В. Возбуждающие и тормозные синапсы: возбуждающие нейроны испускают возбуждающие нейромедиаторы (например, глутаминовую кислоту), которые связываются с возбуждающими рецепторами и «включают» нейроны. Тормозные нейроны испускают тормозные нейромедиаторы (например, ГАМК), которые связываются с тормозными рецепторами и «отключают» нейрон.

После того как нейромедиатор прикрепился к рецептору принимающего нейрона, это соединение вызывает цепную реакцию. В дендритах принимающей клетки есть много белков, которые активизируются, когда синапс возбуждается или тормозится. В зависимости от своего типа, принимающий нейрон получает сообщение либо остановиться, либо включиться.

Если сообщение является «возбуждающим», принимающий нейрон отправляет информацию по собственному аксону через другую синаптическую щель и так далее. Нейрон может иметь до десяти тысяч синапсов и отправлять тысячи импульсов каждую секунду. За время, необходимое вам, чтобы моргнуть, нейрон может одновременно послать сигнал сотням тысяч других нейронов.

Некоторые из наиболее распространенных возбуждающих нейромедиаторов – это адреналин, норадреналин и глутаминовая кислота. Тормозные нейромедиаторы, такие как гамма-аминомасляная кислота (ГАМК) и серотонин, выступают в качестве расслабляющих веществ, успокаивающих тело и приказывающих ему замедлиться. Снижение уровня серотонина может привести к агрессии и депрессии.

Дофамин – это особый нейромедиатор, потому что он одновременно возбуждает и тормозит. Кроме того, наряду с адреналином и некоторыми другими веществами, он является гормоном. Когда он действует на надпочечники, он работает как гормон; когда он действует на мозг – это нейромедиатор. Будучи химическим посланником мозга, дофамин помогает мотивировать, настраивать и фокусировать ум, поскольку он является неотъемлемой частью системы вознаграждения мозга. Это нейрохимикат из разряда «я должен иметь это», который не только усиливает целенаправленную деятельность, но также может, при определенных обстоятельствах, привести к зависимости. Чем больше дофамина выделяется в мозг, тем сильнее активируются системы вознаграждения, и чем сильнее активируются эти системы, тем сильнее желание.