Важными зонами префронтальной области коры лобной доли являются дорсолатеральная префронтальная кора (ДЛПК) и орбитофронтальная кора (ОФК). Дорсолатеральный означает «направленный вверх, против силы тяжести», а латеральный – «относящийся к боковой стороне». Орбитофронтальная зона получила свое название по месту расположения – за глазными орбитами.
ДЛПК активно участвует в процессах высшей мыслительной деятельности, отвечает за внимание и краткосрочную память (которая также носит название «оперативная память», так как обрабатывается информация, с которой человек непосредственно имеет дело). В среднем человек способен удерживать в памяти информацию, над которой работает, в течение 20–30 секунд. Из всех частей мозга ДЛПК развивается дольше всех, и она первая подвергается необратимым изменениям в поздние годы жизни. Именно этим объясняется ситуация, когда человек целенаправленно заходит в комнату, но не может вспомнить, зачем он туда пришел. ДЛПК участвует в комплексных процессах решения проблем и активно взаимодействует с гиппокампом, что обеспечивает долгосрочную память.
ОФК, напротив, теснее связана с частями мозга, управляющими эмоциями, например с теми, что генерируются миндалевидным телом. ОФК развивается в ранние годы жизни и соотносится со структурой под названием «социальный мозг». К чему может привести повреждение ОФК, наглядно продемонстрировал случай Финеаса Гейджа, ставший классическим в истории медицины. В результате несчастного случая на работе Гейдж получил тяжелую травму головного мозга: металлический прут вошел в череп ниже левой глазницы, повредив ОФК, но не задев остальных частей мозга. У Гейджа сохранились когнитивные способности, но он практически утратил способность контролировать импульсивное поведение. До несчастного случая Гейдж был бригадиром и пользовался большим уважением коллег и друзей за свою рассудительность и сдержанность, но после травмы его эмоциональное состояние отличалось крайней нестабильностью. Он стал грубым и вспыльчивым, тяжелым в общении. В конце концов Гейдж был вынужден уйти с работы и выступать в цирке в шоу уродов. Умер Гейдж в нищете в Сан-Франциско через 20 лет после травмы. Его череп в настоящее время хранится в анатомическом музее Медицинской школы Гарвардского университета.
Активному развитию ОФК способствует установление социальных связей. Если социальные связи носят доверительный и поддерживающий характер, ОФК успешнее справляется с управлением эмоциями. В отличие от ДЛПК, ОФК не подвержена значительным возрастным изменениям. В зрелом возрасте люди запоминают лица ничуть не хуже, чем в молодости.
Наконец, есть различия в функциях префронтальной коры лобных долей правого и левого полушарий. Правая ПК отвечает за развитие интуиции и обеспечивает общее понимание ситуации. Она управляет процессом планирования, движения к поставленной цели и помогает понимать метафоры. Когда вы слышите, как кто-то говорит: «Майкл Фелпс – настоящая рыба», именно правая ПК позволяет вам понять, что имеет в виду собеседник, давая подобную характеристику легендарному олимпийскому чемпиону по плаванию. В то время как левая ПК отвечает за концентрацию на деталях конкретного события, например сколько очков команда заработала во второй половине игры в американский футбол.
Все эти доли мозга, полушария и области состоят из миллиардов нейронов, стремящихся к активации. Если нейронные связи не работают, они отмирают. Каждый нейрон способен к установлению связей с примерно десятью тысячами других нейронов. Взаимосвязи между нейронами меняются по мере того, как человек получает новые знания, будь то новая подача в большом теннисе, изучение иностранного языка или выкладка продуктов в незнакомом супермаркете.
Функция нейронов заключается в передаче электрохимического импульса по принципу обычного электрического выключателя. В нейронах производятся особые химические вещества – нейромедиаторы, – передающиеся в качестве сообщения другим нейронам посредством своеобразного контакта – синапса. Таким образом один нейрон способен активировать другой нейрон. Всего существует более 60 видов нейромедиаторов. Некоторые из них вызывают эмоциональное возбуждение, а некоторые оказывают успокаивающее действие. Существуют различные формы и размеры синапсов: форма и размер отдельного синапса изменяются, когда человек получает новую информацию. 80 % всех импульсов в головном мозге стимулируются двумя нейромедиаторами: глутаминовой кислотой, являющейся одним из важных представителей класса «возбуждающих аминокислот», и гамма-аминомасляной кислотой (ГАМК), выполняющей в организме функцию ингибирующего медиатора [3] центральной нервной системы. Глутаминовая кислота – это «рабочая лошадка» головного мозга. Когда она передает импульс между нейронами, не имевшими ранее связи, то стимулирует дальнейшую активность между ними. Чем чаще активируется эта нейронная связь, тем крепче она становится. Гамма-аминомасляная кислота, напротив, снимает возбуждение и оказывает успокаивающее действие. На ее производство направлено воздействие таких лекарственных препаратов, как «Валиум» или «Ативан», которые обычно выписывают для снятия тревожности. В организме должен быть оптимальный уровень ГАМК, чтобы человек не испытывал тревожности и напряжения, но для этого необязательно прибегать к использованию названных медикаментов (подробнее см. главу 6).
Хотя глутаминовая кислота и ГАМК являются основными нейромедиаторами, помимо них существует еще с десяток других нейромедиаторов, также играющих важную роль в функциях головного мозга. Они отвечают лишь за какую-то часть активности между нейронами, но тем не менее оказывают сильное влияние на эти нейроны. Такие нейромедиаторы активно изучают, и многие лекарственные препараты были созданы, чтобы воздействовать именно на них.
К трем наиболее подробно изученным нейромедиаторам относятся серотонин, норадреналин и дофамин. Иногда их также называют нейромодуляторами, так как они изменяют чувствительность рецепторов, повышают активность нейрона или стимулируют нейрон к производству большего количества глутаминовой кислоты. Они также помогают снизить уровень «шума», подавляя другие сигналы, поступающие в синапс. Но иногда они, напротив, повышают интенсивность других сигналов. Эти три нейромедиатора или действуют напрямую, как глутаминовая кислота и ГАМК, или регулируют информационный поток, который обрабатывается в синапсах.
Серотонин привлек общественное внимание из-за широкого распространения некоторых антидепрессантов. Серотонин играет важную роль в механизмах эмоциональной регуляции. Низкий уровень серотонина вызывает тревожность, депрессию и даже способен привести к развитию обсессивно-компульсивного расстройства.
Серотонин сравним с регулировщиком дорожного движения: он помогает контролировать процесс активности головного мозга. Довольно часто от людей, принимающих антидепрессанты, можно услышать что-то вроде: «Меня перестали раздражать очень многие вещи». Однако у этой медали есть и оборотная сторона: обычно под воздействием подобных препаратов у людей настолько снижается порог эмоциональной реакции, что они говорят: «Я знаю, что раньше я был бы поражен красотой этого заката, но сейчас подобные вещи меня не трогают».