С точки зрения обработки информации анатомию мозга и функционирование нейронных цепочек можно понять следующим образом. Сигналы, электрохимические потоки энергии в глубоких структурах мозга – это физическая реальность. Эти сигналы принимает и обрабатывает лимбическая часть мозга. Затем данные интегрируются соседними паралимбическими областями, включая орбитофронтальную и переднюю поясную кору. Другая префронтальная цепочка, «островковая доля» (часть вентролатеральной префронтальной коры), получает непосредственную информацию от тела. Эмоциональную и соматосенсорную информацию обрабатывают таламус и сенсорная зона, концептуальные представления поступают из ассоциативной коры, а лингвистические – из центров обработки речи. В процессе происходит связывание входных сигналов из различных областей посредством интегративных цепочек. Ассоциативная и префронтальная кора принимают различные нейронные «коды», координируют информацию и «переводят» их в преобразованную нервную деятельность. Затем преобразованная информация отправляется в качестве ответа на первоначальный сигнал в различные участки мозга. Механизм трансляции различных представлений обеспечивает нейронную интеграцию сложной информации в мозге. Благодаря ему возможны очень сложные нейронные реакции, он дает человеку ментальные способности.47

Вот аналогия: мы можем передать информацию в сообщении по электронной почте. В этом сообщении будут использованы тридцать три буквы алфавита, пробелы и несколько знаков препинания. Однако само электронное письмо передается в виде потока энергии по кабелям или по воздуху. Затем поток энергии вновь преобразуется обратно в информацию с помощью символов: букв, пробелов и знаков препинания. Этим же способом можно передать не только текст, но и фотографию или даже видео. Хотя сообщение содержит различную информацию (заметка, фото, видео), основная среда, в которой передаются данные, идентична – электрические импульсы, энергия, которая проходит по проводу кабеля или по воздуху для Wi-Fi. Информация, содержащаяся в различных сообщениях, различается по структуре и сложности. Без надлежащего приемного устройства для преобразования этих электрических импульсов в слова, изображения или видео сложное представление бессмысленно. Яркая иллюстрация – то, что происходит, если попробовать открыть файл. pdf в текстовом редакторе. Это будет набор символов, не имеющих смысла. Поток энергии присутствует, но его структура не будет поддаваться расшифровке. Это не будет иметь никакой информационной ценности; мы не увидим ничего, кроме беспорядочных волнистых линий на экране. Если бы я говорил с вами на греческом, а вы не знали этого языка, вы бы получали энергию, но это не имело бы для вас информационной ценности. Информация – в глазах и ушах смотрящего и слушающего.

Тот же принцип работает и с мозгом. Нейронная активность является фундаментальной формой потока энергии и передачи информации. Поток электрохимической энергии состоит из потенциалов действия с ионами, движущимися внутрь и наружу клеточной мембраны, высвобождения химических нейротрансмиттеров и химической активации расположенных ниже рецепторов. Область-«передатчик» способна отправлять определенный вид информации в виде нейронных кодов. Принимающие системы должны быть способны обрабатывать такие сигналы, чтобы эти сигналы приобрели значение. В них должно быть содержание, что-то полезное, что-то помимо самого возбуждения нейронов. Мозг генетически запрограммирован на способность различать области, несущие разные формы отправки и получения информации. Эти формы различаются по характеру и сложности: от самых «простых» сигналов из глубоких структур (таких, например, как частота сердечных сокращений) до более сложных сигналов коры головного мозга (таких как представления о свободе или о разуме).

Опыт нужен не только для активизации потока энергии в эти области; он необходим для правильного развития самого мозга. Сенсорные системы мозга зависят от опыта, во многих случаях действует принцип «используй или потеряй». Исследования на животных показывают, что отсутствие доступа к определенным типам зрительной информации в раннем возрасте приводит к потере способности воспринимать ее в дальнейшем: например, если не было доступа к вертикальным линиям, научиться распознавать их не получится. Определенные формы опыта необходимы для нормального развития цепочек обработки информации в зрительной коре.48 Это называется развитием «ожидания активности»: генетически созданные схемы «ждут» воздействия минимальных входных сигналов (света или звука), необходимых для поддержания этих цепочек. Аналогичный процесс может происходить и в других системах мозга, например в системе привязанности. Дети, у которых не было опыта привязанности в течение первых нескольких лет жизни, впоследствии могут утратить способность устанавливать близкие отношения.49 Способность воспринимать ментальную сторону жизни требует взаимодействия со значимым взрослым – это необходимое условие для правильного развития.50

Мы можем обратиться к одному из наших первоначальных вопросов: как опыт формирует разум? Здесь можно описать общий принцип: опыт влияет не только на то, какая энергия и информация поступают в разум. Опыт сказывается и на том, как разум обрабатывает эту информацию. «Обрабатывать» в этом контексте означает «придавать смысл» паттернам потока энергии, создавать символическую ценность из потока паттернов возбуждения нейронов. То, как происходит это смыслообразование, можно рассматривать как модификацию действующих цепочек сознания мозга, ответственных за обработку этого конкретного типа информации. Если вы не говорите по-гречески, вам ни о чем не скажет слово «гликанера». Опыт создает представления и стимулирует способность к определенным формам обработки информации – так происходит обучение.

Мозг можно рассматривать как живую систему, открытую и динамичную. Кроме того, он является частью более крупной системы. Интегрированные, составные подсистемы мозга взаимодействуют шаблонным и изменчивым образом, создавая «неснижаемое» качество системы в целом.51 В ней есть множество слоев разных компонентов, которые открыты, способны к хаотическому поведению и нелинейны. Это означает, что небольшие входные сигналы в какой-то момент времени могут привести к большим и труднопредсказуемым результатам этих сигналов.52 Эти части – отдельный нейрон с его передающими и принимающими функциями, группы нейронов, цепочки, системы, области, полушария и весь мозг целиком. Эта система также сложным образом связана с телом вообще рядом нервных, иммунных, эндокринных, метаболических, сердечно-сосудистых, желудочно-кишечных и скелетно-мышечных процессов. Если добавить к этому, что мозг является «социальным органом», поскольку способен принимать сигналы от других людей, то ограничиваться только рамками черепа бессмысленно. Рассматривать составные части целого как изолированные друг от друга «био-нелогично».

Изучая мозг в контексте, мы можем временно «разделить» его, чтобы понять, какие именно части составляют целое. Основные компоненты, нейроны, – самые простые. Глиальные клетки (всего их четыре типа) меньше по размеру и более многочисленны. Их важная роль в нервной системе часто не подчеркивается, когда речь идет о структурной и функциональной архитектуре самого мозга. Основной нейрон служит фундаментальным «строительным блоком», структурной единицей мозга. По мере продвижения вверх по уровням структурные единицы становятся все более и более сложными. Некоторые авторы используют термин «низший порядок» для обозначения базового уровня организационной единицы и «высший порядок» для обозначения более сложного уровня организации. Каждая подсистема может рассматриваться как часть более глобального целого – она связана с другими системами, как более низкого, так и более высокого уровня. Например, на деятельность зрительной коры влияют входные сигналы от системы более низкого уровня – глаз. В то же время зрительная кора вносит свой вклад в более крупную систему восприятия, то есть оказывает влияние на более высокий уровень.53

Живая система должна быть открыта влиянию окружающей среды, и мозг в этом смысле не является исключением. Система мозга человека функционально связывается с другими системами, особенно с мозгом других людей. Мозг также динамичен, а это означает, что он постоянно меняется. Открытая, динамическая система возникает при изменении окружающей среды и постоянном изменении собственного состояния. Если рассматривать мозг как открытую систему, можно увидеть, что каждая его область может получать уникальные входные сигналы извне. Мы получаем информацию извне, когда получаем сигналы от других людей и взаимодействуем с миром. Внутри тела тоже идет подобный процесс: нервная система получает информацию от органов восприятия и разных частей тела. Как заметил Антонио Дамасио, назначение нервной системы – регулировать сложные процессы в организме.54 Мы помним, что и нервные клетки, и клетки кожи в самом раннем, эмбриональном периоде были эктодермальной тканью. Часть эктодермы, ставшая кожей, образует границу внутреннего и внешнего; клетки, из которых сложилась нервная ткань, тоже участвуют в связи внешнего мира с внутренним.