В матриксе головного мозга, в среде, непрерывно обновляющаяся с помощью глимфатической системы, связанной с ликворной системой мозга[4], создаётся колебательная электрофизиологическая среда с помощью аутоколебательных окислительно-восстановительных реакций Белоусова-Жаботинского[3], которая приводит к упорядочению ионного состава матрикса наподобие механизма Э. Хладни, который показал в 18 в., что хаотически расположенные частицы могут создавать упорядоченные структуры в колеблющейся среде (рис.3).
Какое отношение это имеет к альфа-ритму и зачем нужен альфа-ритм мозгу?
Общеизвестно, что при общей схожести мозг каждого человека индивидуален - он отличается количеством и расположением клеток и прочими деталями. Соответственно, и функционировать такие различные устройства должны по-разному. Однако, существует система, которая синхронизирует все мозги по функциональному признаку. И внешним проявлением работы этой системы является альфа-ритм. В матриксе мозга происходят аутоколебательные окислительно-восстановительные реакции Белоусова-Жаботинского, которые с определённой частотой изменяют электрофизиологические свойства матрикса вокруг нейронно-глиальной сети. В результате в полужидкой среде матрикса функционирующие компоненты упорядочиваются, и именно в этой упорядоченной среде происходят все процессы перемещения возбуждения по нейронно-глиальной сети.
Могут возразить, что это касается упругих свойств песчинок, но нам известно, что общие закономерности колебательного процесса распространяются даже на электромагнитные и звуковые волны.
Внутри этой упорядоченной (синхронизированной) системы функционируют две сети – нейронная и глиальная. Долгое время глиальная сеть вообще не рассматривалась в качестве активной системы, участвующей в информационном обмене – глии отводилась роль опорная и трофическая в обеспечении нейронов питательными веществами. Думается, что роль глиальной сети ничуть не меньше, чем нейронной.
Глиальная и нейронная сети головного мозга и осуществляют тот самый афферентный синтез, который предсказал П.К.Анохин.
Происходит это следующим образом: возбуждение по афферентным волокнам вступает в глиальную сеть и начинает распространяться по межнейронным и межглиальным связям, представляющую собой бесчисленное количество петель, в которых возбуждение циркулирует по типу “re-entry”. Это называется итерационно-рекурсной системой. Итерационно-рекурсная система начинает упорядочивать функционирующие элементы – в данном случае это глиальные клетки, расположенные вокруг нейронов – во фрактальный «рисунок», который впервые описал Б.Мандельброт [8] для математических структур. Фрактал представляет собой сложную мозаичную структуру, в которой её элементы самоподобны структуре в целом (рис.4, C). Основной особенностью фрактала, при его бесконечном разнообразии является то, что он строго повторяет свойства того сигнала, который породил его, проходя через итерационно-рекурстную структуру: изменение определяющих параметров информационного сигнала приводит к изменению фрактального рисунка. Таким образом, создаётся неравномерность электрофизиологических условий вокруг нейронов, которая носит сложный фрактально-мозаичный характер[12]. Именно так и создаются нейронные ассоциации по П.К.Анохину, которые являются семантическим представлением в головном мозге информационной действительности окружающей среды – своеобразный аналог QR-кодирования информации рис.4, D)
Очень важным элементом правильной работы этой системы является стабильность альфа-ритма. Спектр его подчиняется закону нормального распределения Гаусса, а отклонение его по частоте в покое в среднем не более 0.25 Гц (рис.4, B). Частота его повышается при активации головного мозга и снижается при вредных воздействиях на мозг. Удалось даже установить зависимость между IQ в тесте Айзенка и частоты альфа-ритма.
Таким образом, частота альфа-ритма отражает когнитивную способность головного мозга, способность его различать детали афферентной информации: чем выше эта способность, тем умнее человек. Определяется этот показатель по частоте альфа-ритма в затылочной области – именно там расположены корковые центры оценки зрительной информации.
Однако, почему же, имея достоверную информацию человек, чаще всего, делает неправильные выводы и совершает нелепые поступки?