Многие болезни вызываются едой. Откуда мозг знает, что еда напрямую связана с болезнью? В главе 10 мы уже говорили, что мозг младенца — это вовсе не губка, впитывающая что попало. Наверное, вы особенно не удивитесь, узнав, что и у взрослых есть предрасположенности к обучению. Тенденции легко выучивать одни факты и с трудом — другие уже имеются при рождении у людей и животных. Поскольку эволюционный отбор осуществляется согласно результату, он является эффективным способом подтверждения того, что животное хорошо вписалось в окружающую среду, особенно когда детали этой среды невозможно предугадать.
Из главы 3 вы, возможно, помните, что электрический сигнал, прибывший на конец аксона, становится причиной высвобождения нейромедиатора, который привязан к рецепторам нейрона на другой стороне синапса. Обычно требуется активизировать множество синапсов, чтобы запустить потенциал действия в следующем по очереди нейроне. Когда это происходит, все активные синапсы усиливаются, чтобы в следующий раз оказать большее влияние на принимающий нейрон. Они начинают выделять большее количество медиатора или образуют больше доступных рецепторов для получения сигнала. Эти усилительные процессы называются долговременной потенциацией. В большинстве синапсов долговременная потенциация запускается согласно обычному поведенченскому правилу обучения: стимулы будут ассоциироваться, если они разделяют небольшие временные интервалы. У нейронов по аналогии синапсы будут усиливаться, если они активны в одно и то же время, что часто является результатом получения двух стимулов одновременно.
Конечно, синапсы не могут усиливаться до бесконечности, иначе их просто зашкалит, и мозг потеряет способность приобретать новую информацию. Существует несколько уловок, которыми мозг пользуется для того, чтобы избежать этой проблемы, но самой простой является долговременная депрессия синапсов, основанная на частоте использования ослабленных синаптических связей. Синапсы ослабляются, если они активизируются в то время, когда принимающий нейрон не получает достаточной стимуляции для запуска потенциала действия. Другая уловка в том, что со временем новые синапсы могут формироваться, а старые — удаляться, что позволяет перераспределять связи.
Эти изменения, которые все вместе называют синаптической пластичностью, происходят проще в детстве. У взрослых синаптическая пластичность совершается легче в конкретных областях мозга — например, в гиппокампе (см. главу 23). У нашего мозга есть минимум дюжина известных науке способов изучения новой информации, в каждом из которых используется особое сочетание различных областей головного мозга. Например, изучение новых фактов и мест приводит к изменениям в нашем гиппокампе и коре, тогда как освоение новых танцевальных движений затрагивает мозжечок.
