Тайны памяти (с иллюстрациями) - Борис Сергеев

Функциональная неравноценность больших полушарий – одно из самых загадочных явлений в деятельности человеческого мозга. Наш специфически человеческий парадокс. Пока никому не удалось убедительно объяснить, почему мозг на протяжении своей весьма продолжительной эволюции оставался строго симметричным как в своем строении, так и в отношении выполняемых функций и только на фазе человека отказался от этого принципа.

Может быть, развитие речи у наших предков обезьянолюдей происходило очень быстро, а эволюция головы, черепа и заключенного в нем мозга отставала. Тогда легко допустить, что у созидательницы-природы не хватало свободного материала, мозгового вещества полушарий, чтобы, как обычно, дублировать функцию, расположив ее центры в обеих половинах мозга. Я не уверен, что это объяснение самое правильное, но, на мой взгляд, оно ничуть не хуже остальных.

В мозгу животных все функции дублированы, но полушария не вполне равноправны. Одно из них бывает более активным, ведущим. Поэтому конечности соответствующей половины тела используются чаще, а полушарие оказывается более тренированным, способным выполнять более тонкие функции.

Опытный исследователь всегда сумеет определить ведущее полушарие. Крысы, впервые запущенные в новый, незнакомый для них лабиринт, будут двигаться вдоль одной из стенок и сворачивать в коридоры той же стороны. Собака пользуется одной из лап чаще, чем другой. Ею она будет доставать из-под дивана закатившуюся туда кость или выполнять иную, мало свойственную ей функцию.

Несимметричное развитие мозга, несимметричное распределение его функций у животных встречаются очень редко. Впрочем, может быть, мы просто об этом мало знаем. Почти единственным исключением являются дельфины. Одно полушарие мозга у них почему-то больше другого.

У многих певчих птиц не равноценны подъязычные нервы, иннервирующие голосовой аппарат, а значит, неодинаково функциональное значение правой и левой половин мозга. Если у пожилого зяблика с вполне сформировавшейся песней перерезать левую ветвь, произойдет почти полное разрушение песни. После перерезки правой из песни выпадет лишь несколько компонентов. Асимметрия функций в мозгу птиц поддается переделке. Перерезка левого подъязычного нерва у молодого, еще не научившегося петь зяблика не отразится на его пении.

Среди человекообразных обезьян одинаково часты правши и левши. Наша праворукость, видимо, закрепилась в стадах обезьянолюдей в связи с использованием орудий труда. В коллективах, где все члены имели более развитой определенную конечность, легче выполнялась совместная работа. Они оказались более конкурентоспособны. Таким путем в конце концов и закрепилась праворукость, то есть преимущественное функциональное развитие левого полушария мозга. Неудивительно, что человеческий мозг поручил осуществление двигательных реакций, связанных с речью, левому полушарию, пока эта функция за ним прочно не закрепилась.

У левшей – есть и такая прослойка жителей нашей планеты – все наоборот. Речевым является правое полушарие, а его функции взяло на себя левое. Сложнее обстоит дело у амбидекстров – людей, не имеющих ярко выраженного доминирования одного полушария над другим. Раньше предполагалось, что в их мозгу все функции одинаково представлены в обоих полушариях, Исследование показало, что и у них дублирование функций отсутствует. Просто речевые центры мозга иначе сгруппированы и более равномерно распределены между мозговыми полушариями.

Травка, Фунтик, Рубикон и другие

Неудачный эксперимент нередко оборачивается для экспериментатора огромной удачей.

Еще начинающим исследователем я изучал судьбы информации, приходящей в мозг собаки сразу по нескольким каналам: через слух, зрение, кожные рецепторы, обоняние и так далее. У некоторых животных в ходе опытов были удалены различные анализаторные зоны мозга. Больше всего меня поразило тогда, как быстро исчезали последствия операций. Всего через каких-нибудь пять-восемь дней после удаления обширных областей мозга собаки вели себя совершенно нормально. Сторонний наблюдатель никогда не подумал бы, что совсем недавно я основательно поковырялся в собачьем мозгу. Только две собаки не укладывались в это правило.

Планируя эксперимент, я наметил сделать две контрольные операции: удалить лобные и теменные области коры больших полушарий. Эти зоны мозга не связаны с непосредственным анализом каких-либо раздражителей. Я полагал, что их удаление не вызовет особо серьезных последствий, и наметил для этого самых симпатичных собак. У Травки удалил лобные доли, у Фунтика – теменные.

С Травкой ничего особенного не произошло. Стала еще более ласковой, менее резвой. Удивляло лишь непреодолимое желание бежать за любым двигающимся предметом. Слегка пригнув нос к земле, с глазами, не выражающими никаких эмоций, Травка часами могла следовать за человеком, идущим по кругу или выписывающим замысловатые вензеля.

Гораздо большее впечатление произвел на меня Фунтик. У него было удалено значительно меньше мозгового вещества, чем у каждой из остальных собак, но он оказался тяжелым инвалидом. Первое впечатление было, что собака просто ничего не видит. Он натыкался и на крупные и на мелкие предметы.

Спуститься или подняться по лестнице Фунтик не мог. Если его вели вниз, не замечал первой ступеньки, сваливался с нее, затем со второй, третьей, пугался, и никакие уговоры не могли заставить его идти дальше. Фунтику так же трудно было подниматься наверх. Так как сразу же после операции у него появилась манера двигаться по комнате, опустив нос к самому полу, как бы обнюхивая или даже ощупывая носом дорогу, он просто натыкался мордой на ступеньку. Поставить на нее лапу он не догадывался.

Иногда с Фунтиком случались забавные истории. Попав случайно головой под стул, он надежно застревал в лесу из четырех ножек. Приходилось помогать. Преодолеть низенький барьер пес не мог. Не догадывался через него перешагнуть.

Все же настоящим слепцом назвать его было нельзя. Через пару недель, когда Фунтик несколько освоился со своим положением, я стал замечать, что он может издалека направиться к белой (или вообще светлой) двери. Отличить дверь комнаты от белого шкафа он, конечно, не мог. Мало того, обладая способностью увидеть дверь издалека, он часто промахивался и натыкался на косяк. Мелкие препятствия, вроде ножки стола или стула, также не оставались незамеченными, и все же он на них натыкался. Значит, видел, но не понимал того, о чем сообщали мозгу его глаза.

Объяснить поведение собаки только нарушением зрительной функции нельзя. Я многократно убеждался, что здоровые собаки максимум за полчаса обучаются ходить по лестнице с завязанными глазами, приноравливаясь к высоте и ширине ее ступенек. Для Фунтика лестница более трех месяцев была «непреодолимым барьером». Здоровые собаки с завязанными глазами легко справлялись с пустяковыми препятствиями. С помощью остальных органов чувств они активно исследовали сложившуюся ситуацию и легко ориентировались в пространстве. Совершенно очевидно, что одним нарушением зрения поведение моей собаки никак объяснить нельзя.

Чем дольше я наблюдал за Фунтиком, тем мне яснее становилось, что у него нарушено взаимодействие анализаторных систем. Это чувствовалось во всем. Координация движений у Фунтика нарушена не была. По гладкому полу он ходил довольно уверенно, пока голова оставалось неподвижной. Стоило собаке повернуть голову или нагнуть ее, Фунтик тотчас же терял равновесие. Орган равновесия работал исправно, но делать поправку, учитывающую положение головы, пес разучился. Его мозг не мог объединить информацию вестибулярного аппарата и мышц шеи.

На основании простых наблюдений делать окончательные выводы нельзя. Я стал изучать, как анализирует Фунтик сложные комплексные раздражители, а вскоре завел для этого и других собак.

Первым меня заинтересовал вопрос, могут ли у собак с повреждением теменных отделов больших полушарий образовываться временные связи между двумя раздражителями, адресующимися к разным анализаторам. Например, между светом и звонком или между кожным раздражением и запахом мяты. Образовать их мне не удалось. Это подтверждало, что анализаторные области мозга разучились работать совместно.

В следующем эксперименте изучалась способность оперированных собак отличать один сложный раздражитель от другого. Задолго до проведения операции у всех подопытных животных был выработан условный рефлекс на трехчленный комплекс раздражителей: свет, звонок и касалку. Раздражители действовали один за другим, и только после кожного давался корм. От этого комплекса собаки должны были научиться отличать другой, составленный из тех же компонентов, но действовавших в обратном порядке. Задача для собак непростая, но они с нею справились.