Занимательная биология - Акимушкин Игорь Иванович (книги онлайн полные версии .txt) 📗
Под 3 миллиметрами серого вещества лежит белое. Из этих двух материалов вылеплены все отделы головного мозга. Располагаются они в мозгу в разных комбинациях и сочетаниях. Но значение каждого из них от этого не меняется. Серое вещество, как мы теперь знаем, — скопление нейронов [44] . Белое — только аксоны, собранные в пучки. Это своего рода кабели, через которые разные части мозга обмениваются информацией. Какую же информацию получают и рассылают нейроны коры. Одинакова ли она в разных ее участках?
Гитциг и Фрич были первыми, кому в 1870 году кора дала на эти вопросы четкий ответ. Правда, «вопросы» задавались в не очень деликатной форме. Кору раздражали электрическим током. Но цель оправдала средства. Результаты поразили всех. «Залп» импульсов, посланный в один участок, шевельнул хвост (поскольку кора принадлежала собаке). Импульсы, адресованные другим ее участкам, заставили согнуться лапу, дернули веко… Значит, решили ученые, в коре есть центры, которые командуют всеми движениями тела. Так и оказалось.
Позднее такая же двигательная зона была обнаружена и в коре человека, в прецентральной извилине. Командные пункты природа расположила в определенном порядке. Точки, управляющие движением пальцев ног, лодыжки, колена, бедра, туловища, плеча, локтя, запястья, следуют друг за другом, строго по очереди.
На поверхность мозга, на прецентральную извилину, можно спроецировать все тело. Полученная картина, ее назвали «гомункулюсом» («маленьким человечком»), даст очень наглядное представление о том, какая часть прецентральной извилины за какое движение отвечает. «Человечек» будет перевернут вверх ногами. У него огромная голова, непомерно большой рот, громадная кисть и малюсенькое туловище. Такая диспропорция произошла оттого, что, распределяя участки мозга, ответственные за движения разных частей тела, природа учитывала сложность управления их мышцами. Движения туловища просты. И в коре участок, отвечающий за них, невелик. Чуть побольше нейронов отведено для управления ногами. Но зато кисть, пальцы и рот «занимают» едва ли не две трети всей извилины. И это понятно. Вспомните, какие сложные и тонкие движения им доступны [45] .
Полушария симметричны, и следовательно, у «гомункулюса», скажем, правого полушария, есть зеркальный антипод в левом. Каждый из них управляет движениями противоположной половины тела: левый «гомункулюс» правым боком, а правый — левым.
У «маленького человечка» прецентральной извилины есть двойник в извилине постцентральной. Но он не «двигательный», а чувствительный. В буквальном смысле. В него приходят сигналы от всех осязательных рецепторов кожи. Чувствительный «гомункулюс» лежит строго параллельно двигательному. И если он «почувствует», скажем, укол в мизинец левой руки, то сразу же сообщит об этом двигательному «гомункулюсу», тем его нейронам, которые приводят в движение мизинец левой руки. И они отдадут приказ мышцам: отдернуть мизинец от иголки.
Так как по-латыни чувство — sens, то постцентральную извилину назвали сенсорой, то есть чувствительной, точнее, зоной кожной чувствительности.
Если прогуляться по соседним кварталам мозга, можно найти еще несколько сенсорных зон. У всех органов чувств есть в коре свои посольства. В затылочной доле — посольство зрительных нервов. Ее так и называют — зрительная сенсорная зона. В центре височной коры — представительство слуха. А вкус и обоняние, как недавно выяснилось, присылают своих «послов» тоже в височную долю, только поближе к сильвиевой борозде, которая отделяет височную долю от остального полушария.
Значит, без коры нам ни шагу ступить, ни слова молвить?
Так? Не совсем так. И даже совсем не так. Собака, например, без коры может жить год. Будет стоять, ходить, лаять. Отдергивать лапу, если ее уколют. Глотать мясо, если его вложат в рот. Правда, «сознательно» искать это мясо, прятаться от врагов и отзываться на кличку не будет.
У человека тоже без особой опасности для жизни можно удалить, например, прецентральную извилину. (Разумеется, на людях специально подобных опытов не ставят, но иногда при всяких мозговых повреждениях хирурги вынуждены это делать.)
Так вот о человеке с удаленной прецентральной извилиной. Он не умирает. У него только перестают получаться сложные и тонкие движения. Но грубые — остаются. А все потому, что осторожная природа, не доверяя коре, отделу новому и еще недостаточно испытанному, сосредоточила управление всеми жизненно важными функциями в стволе. Здесь центры дыхания, глотания, регуляции сердца… А кора только помогает стволу выполнять все это более тонко и точно. Но главным образом 15 миллиардов ее нервных клеток природа предназначила для того «увлекательного занятия», которое мы называем высшей интеллектуальной деятельностью.
Мышление, речь, память, сложные переживания — вот, пожалуй, основные аспекты этого «увлекательного занятия».
Сознание — самое таинственное свойство человеческого мозга, еще недавно казалось чем-то нефизическим, лежащим за пределами понимания и не поддающимся количественному исследованию.
Но вот в последние годы биологи и медики, вооружившись физикой, математикой и химией, попытались опровергнуть это убеждение. И довольно успешно. Выяснилось, что мозг работает в полном соответствии с физическими законами природы. А в основе «высших интеллектуальных процессов» лежат какие-то физико-химические превращения.
Математики и физики, добросовестно изучив лучшие книги о мозге, смоделировали некоторые из этих интеллектуальных процессов — элементарное мышление и эмоции. Окрыленные успехами, они обещают вскоре построить робота с электронным мозгом и нервами, но с «человеческим» сознанием, чувствами и разумом. И это не фантастика: достижения последних лет привели «к признанию самого сознания естественным феноменом, при описании и исследовании которого применима система законов и методов естественных наук».
Берегите левое полушарие!
Тридцать лет назад доктор Пенфилд отказался бы делать эту операцию. У пациента была поражена центральная часть левого полушария. Удалить ее — значило лишить больного речи. Во всяком случае, серьезно нарушить ее. Тогда в этом были убеждены все нейрохирурги.
Еще в шестидесятых годах прошлого века французский хирург Поль Брока доказал, что речь контролируется определенным участком коры. Участок этот, по его мнению, лежит на боковой поверхности правого полушария у левшей и левого — у правшей [46] . Брока был известный авторитет. И этот отдел мозга, отведенный им под центры речи, стал для нейрохирургов табу. Между тем больные с поражениями «запретной зоны» продолжали обращаться к врачам. Многие из них вполне толково и обстоятельно могли рассказать о симптомах своего недуга. Речь их нисколько не пострадала от него.
Такие пациенты были и у доктора Пенфилда, руководителя неврологического института в Монреале. Наблюдая за ними, он решил, что Брока ошибся, наложив табу на столь обширную территорию: по-видимому, центры, управляющие речью, занимают в коре гораздо меньше места. Выяснение их точной локализации заняло у Пенфилда и его сотрудников последующие тридцать лет.
Они выбрали метод электрического раздражения. Электрод (обычно это золотая или платиновая проволочка) погружают в мозг. В участок, который исследуют. И пропускают электрический ток. А больной при этом спокойно рассказывает врачу о своих ощущениях. Потому что боли он не чувствует: в мозгу нет болевых рецепторов.
Итак, больной рассказывает врачу о своих ощущениях. Раздражение зрительной коры вызывает у него примерно то состояние, о котором говорят: «искры из глаз посыпались». При раздражении слуховой коры у него шумит в ушах. А «укол» током в речевые центры должен как-то нарушить речь, по аналогии предположил Пенфилд.
