Мозг рассказывает. Что делает нас людьми - Вилейанур Рамачандран

Рис. В.2. Человеческий мозг, вид сверху и слева. Верхний рисунок показывает два зеркально-симметричных полушария, каждое из которых контролирует движения противоположной части тела и получает от неё сигналы (хотя из этого правила есть исключения). Сокращения: ДПК дорсолатеральная префронтальная кора; ОФКорбитофронтальная кора; НТД нижняя теменная долька; О островок, спрятанный глубоко под Сильвиевой бороздой ниже лобной доли. Вентромедиальная префронтальная кора (ВПК, не обозначено) спрятана во внутренней нижней части лобной доли, и ОФК является её частью

На верхней стенке варолиева моста располагается мозжечок (лат. cerebellum, буквально «маленький мозг»), контролирующий правильную координацию движений, а также вовлечённый в управление равновесием, походкой и положением тела. Когда двигательная зона коры вашего головного мозга (высшая мозговая область, отдающая сознательные двигательные команды) посылает сигнал мышцам через спинной мозг, копия этого сигнала нечто вроде электронного письма от управляющего делами посылается в мозжечок. Мозжечок также получает сенсорный отклик от мышцы и проприорецепторов по всему телу. Благодаря этому мозжечок способен определить любые несовпадения, образующиеся между планируемым и реальным действием, и в ответ может внести соответствующие поправки в исходящий двигательный сигнал. Такой вид механизма, управляемого в реальном времени с помощью обратной связи, называется следящей системой управления, или сервоуправляемой системой. Повреждения мозжечка делают систему неустойчивой. Например, пациентка пытается дотронуться до своего носа, чувствует, что рука промахнулась, и пытается компенсировать это движением в противоположную сторону, что заставляет её руку промахнуться ещё больше, только в противоположном направлении. Это называется динамическим дрожанием, или тремором.

Верхнюю часть ствола мозга окружают таламус (зрительный бугор) и базальные ядра. Таламус получает основную входящую информацию от органов чувств и пересылает её в чувствительную часть коры мозга для более сложной обработки. Зачем нам нужна передаточная станция, пока ещё не совсем ясно. Базальные ядра это имеющая странную форму группа образований, которые имеют отношение к контролю над автоматическими движениями, связанными со сложными сознательными действиями, например, регулирующие положение плеча при броске дротика, или координирующие силу и напряжение во множестве мышц вашего тела во время ходьбы. Повреждение клеток в базальных ядрах проявляется в таких расстройствах, как болезнь Паркинсона, при которой туловище пациента малоподвижно, его лицо представляет собой бесчувственную маску, а сам он ходит характерной шаркающей походкой. (Наш профессор неврологии в медицинском университете обычно диагностировал болезнь Паркинсона, просто прислушиваясь к раздающимся поблизости шагам пациента; если мы не могли проделать то же самое, он нас заваливал. То было время предшествующее эпохе высокотехнологичной медицины и магнитнорезонансной томографии, или МРТ.)

Рис. В. 3. Схематичное изображение человеческого мозга, показаны внутренние структуры: миндалевидное тело, гиппокамп, базальные ганглии и гипоталамус

Напротив, избыточное количество мозгового химического вещества допамина в базальных ядрах может привести к расстройству, известному как хорея, характеризующемуся неконтролируемыми движениями, имеющими внешнее сходство с танцем.

Наконец мы переходим к коре головного мозга. Каждое полушарие головного мозга подразделяется на четыре доли (см. рис. В.2): затылочную, височную, теменную и лобную. У каждой из этих долей свои определённые сферы функционирования, хотя на практике уровень их взаимодействия очень высок.

Вообще говоря, затылочные доли в основном связаны со зрительными процессами. Фактически они подразделены на целых тридцать особых обрабатывающих областей, каждая из которых специализируется на отдельном аспекте зрения, таком как цвет, движение или форма.

Височные доли специализируются на высших перцептивных функциях (функциях восприятия), таких как распознавание лиц и других объектов и связывание их с соответствующими эмоциями. Последнюю работу они выполняют в тесном сотрудничестве с образованием, называемым миндалевидным телом, которое располагается в передних полюсах височных долей. Также под каждой височной долей помещается гиппокамп («морской конёк»), который фиксирует новые следы в памяти. В дополнение ко всему этому верхняя часть левой височной доли содержит участок коры, известный как область Вернике. У людей эта область раздута всемеро больше, чем та же самая область у шимпанзе; это одна из тех немногих областей мозга, о которой можно с уверенностью утверждать, что она уникальна для нашего вида. Её назначение не в чем ином, как в понимании смысла и семантических аспектов языка, то есть функции, различающей с самого начала человеческие существа и просто обезьян.

Теменные доли главным образом вовлечены в обработку осязательной информации, управление мышцами и обработку собранной воедино информации от всего тела, а также совмещение её со зрением и слухом, чтобы таким образом все это сопоставить и представить вам богатое «мультимедийное» представление о вашем телесном «я» и окружающем его мире. Повреждение правой теменной доли обычно приводит к явлению, называемому односторонним пространственным игнорированием: пациент теряет осознание левой половины видимого пространства. Ещё более примечательна соматопарафрения, когда пациент настойчиво отрицает, что его собственная левая рука принадлежит ему, и при этом настаивает на том, что она принадлежит кому-то другому. Теменные доли претерпели весьма значительное развитие в ходе эволюции человека, но ни одна их часть не развилась столь сильно, как нижние теменные дольки (НТД, см. рис. В.2). Они столь сильно увеличились в объёме, что в какой-то момент нашего прошлого весьма значительная их часть разделилась на две новых области обработки данных, называемых угловой извилиной и надкраевой извилиной. Эти области, свойственные только человеку, содержат некоторые наиболее характерные для человека способности.

Правая теменная доля вовлечена в создание мыслительной модели пространственной схемы внешнего мира: ваше непосредственное окружение, а также местоположение (но не идентичность) объектов, необычностей и людей внутри них, вместе с тем также и ваше физическое взаимоотношение с каждым из них. Так что благодаря ей вы можете брать предметы, уклоняться от снарядов и избегать препятствий. Правая теменная, в особенности правая верхняя долька (указанная выше как НТД), также ответственна за создание образа вашего тела то самое изменчивое мысленное представление, которое у вас есть относительно формы вашего тела и его движения в пространстве. Стоит заметить, что, хотя мы и говорим «образ», образ тела не чисто зрительная конструкция, он также отчасти основан на осязании и на сигналах, поступающих от мышц. То есть как бы то ни было, у слепого тоже имеется образ тела, и очень неплохой. Фактически, если отключить правую угловую извилину с помощью электрода, вы испытаете опыт внетелесного существования.

Теперь рассмотрим левую теменную долю. Левая угловая извилина участвует в весьма важных, уникальных для человека функциях, таких как арифметические операции и абстракция, а также в таких аспектах языка, как подбор слов и метафор. Левая надкраевая извилина, с другой стороны, формирует яркий образ планируемых действий, которые требуют навыков, например шитьё иголкой, забивание молотком гвоздя или прощальный взмах руки, а затем выполняет их. Соответственно, поражение левой угловой извилины уничтожает такие абстрактные навыки, как чтение, письмо или счёт, в то время как повреждение левой надкраевой извилины помешает вам управлять движениями, требующими навыков. Когда я прошу вас поприветствовать меня рукой, у вас сначала появляется визуальный образ приветствия, а затем вы используете этот образ, чтобы управлять движениями вашей руки. Однако если ваша левая надкраевая извилина повреждена, вы просто озадаченно уставитесь на руку или же у вас просто ничего не выйдет. Даже если рука не парализована и не слишком слаба и вы можете отчётливо понимать команды, вы не сможете заставить руку подчиниться вашим намерениям.

Лобные доли также ответственны за некоторые особые и жизненно важные функции. Частью этой области является двигательная кора вертикальная полоса коркового вещества, проходящая как раз перед большой бороздой посередине мозга (см. рис. В.2), участвующая в формировании простых двигательных команд. Другие части лобных долей участвуют в планировании действий и удерживании в сознании целей в течение времени, достаточного для их достижения. В лобной доле также находится ещё одна небольшая часть, необходимая для того, чтобы удерживать вещи в памяти достаточно долго, чтобы знать, чему нужно уделить внимание. Эта способность называется рабочей памятью или кратковременной памятью.