Тайны человеческого мозга

«Центр управления полетами»

Вполне логично, что «центр управления» тела и сознания должен быть надежно защищен, ведь любое серьезное повреждение мозга переводит человека в разряд «овощей». В подобном вегетативном состоянии личность перестает реагировать на внешние раздражители и утрачивает способность осмысленно действовать. Поэтому в качестве первого уровня защиты головного мозга природа использовала футляр – череп (позвоночник защищает спинной мозг). Кроме того, чтобы оградить мозговое вещество от давления костных стенок, его защищают три оболочки из соединительной ткани: твердая (наружная), сосудистая, или паутинная (средняя), и мягкая (внутренняя). Пространство между ними заполнено спинномозговой (цереброспинальной) жидкостью – ликвором (от лат. liquor), схожей по составу с плазмой крови. Природа как бы соорудила многослойную подушку безопасности. А межтканевая жидкость кроме функции безопасности выполняет еще одну – снабжает мозг питательными веществами. В мозг днем и ночью поступает до 20 процентов общего кровотока, несущего кислород тканям тела. Особенность мозгового кровообращения такова, что несколько особых мембран формируют гематоэнцефалический барьер, ограничивающий проницаемость стенок кровеносных сосудов и сдерживающий проникновение инфекций и большинства различных химических соединений из крови в вещество мозга.

Мозг снабжают кровью три главные артерии – две внутренние сонные артерии (лат. a. carotis interna) и основная артерия (a. basilaris). Ученые установили, что если активность нейронов в каком-то из отделов мозга заметно усиливается, то и кровоснабжение этой области сразу возрастает.

Глубинные структуры мозга

Какую же структуру имеет наш мозг? Мы не будем углубляться в тонкости анатомии и физиологии, ведь для того, чтобы понять основные принципы работы мозга, не обязательно знать, где именно находятся и какие функции выполняют сосцевидные тела или чечевицеобразное ядро. Чтобы не запутаться в терминах, достаточно запомнить, что головной мозг можно условно разделить на три основных блока: передний мозг, мозжечок и ствол мозга.

Если бы вам довелось заглянуть в прозрачную черепную коробку (случай с трупом в морге менее оптимистичен), то вы, прежде всего, увидели бы двабольших полушария, прикрывающих собой глубинные образования мозга. Левое и правое полушария – самая крупная, развитая и наиболее важная часть центральной нервной системы. Друг от друга они отделены глубокой продольной щелью, которая продолжается до мозолистого тела – пучка нервных волокон, являющихся своеобразным мостом, соединяющим оба полушария и обеспечивающим непрерывный обмен информацией.

Продольная щель заканчивается на поперечной щели большого мозга, отделяющей полушария отмозжечка (запомните, он находится сзади: сначала – мозг, за ним – мозжечок), поверхность которого покрыта сетью более тонких и изящных, чем у коры больших полушарий, борозд и извилин. Мозжечок отвечает за формирование двигательных навыков и координирует действия различных мышечных групп при выполнении стереотипных поведенческих актов (таких, например, как прием пищи, чистка зубов); он также участвует в поддержании равновесия.

Помимо полушарий, составляющих примерно 70 процентов общего объема мозга, в переднем отделе (под полушариями, примерно посередине) также находятся таламус (или зрительный центр), гипоталамус (вырабатывающий нейросекрет для регуляции работы гипофиза) и гипофиз (одна из главных нейроэндокринных желез).

Еще под большими полушариями находитсяствол мозга, состоящий из среднего мозга (где расположены подкорковые центры слуха и зрения), моста и продолговатого мозга (здесь расположены центры, регулирующие дыхание, деятельность сердца и кровяное давление, перистальтику желудка и кишечника), который плавно переходит в спинной мозг. Нервы, которые отходят от ствола и спинного мозга, собирают информацию от внутренних и наружных рецепторов и отправляют сигналы к мышцам и железам.

Все перечисленные выше структуры мозга соединены между собой особыми проводящими структурами – нервными волокнами.

Большие полушария

Вернемся к самой крупной части мозга – большим полушариям. В норме правое и левое полушария симметричны и соединены мозолистым телом, причем примерно на уровне ствола мозга пучки нервных волокон, связывающие каждое из больших полушарий с полушариями мозжечка, перекрещиваются. Так что левой стороной тела у нас управляет правое полушарие, а правой – левое.

Принято считать, что за речь и сопровождающую ее жестикуляцию, а также за другие поведенческие функции в большей степени отвечает доминантное (обычно левое) полушарие, тогда как правое анализирует пространственные и временные параметры окружающего пространства. Например, когда мы слушаем музыку, сильнее активируется правое полушарие, а вот за ее создание отвечает левое.

Незадолго до своего шестидесятилетия французский композитор Морис Равель попал в автокатастрофу, в которой серьезно пострадало левое полушарие его мозга. Врач, описывая процесс его выздоровления, наблюдал странный эффект: хотя Равель с удовольствием слушал музыку, посещал концерты и высказывал обоснованные и разумные критические замечания, «он больше так никогда и не смог заниматься композицией – записывать на бумаге то, что звучало в его голове», а также читать ноты и играть на фортепьяно.

Интересно, что у женщин, как правило, лучше развито левое, а у мужчин – правое полушарие. Со всевозможными гендерными расшаркиваниями психологи вынуждены признать, что женщины «в среднем» уступают мужчинам в отношении логических, математических и пространственных способностей, но превосходят их по параметрам вербального развития, речевых навыков (например, девочки учатся говорить и читать раньше, чем мальчики).

Не наводит ли вас это на мысль – нет, не о том, что мужчины умнее женщин, что за сексизм, – а о том, что наш мозг немного напоминает вычислительное устройство с параллельной обработкой данных в двух автономных центрах – полушариях?

Две личности в одном теле

В медицинской практике исследования мозга затруднены по совершенно очевидным причинам – любое вмешательство приводит к необратимым последствиям. Поэтому наблюдения над поврежденным мозгом особенно интенсивно проводятся во время войн либо на пациентах после серьезных травм или с тяжелейшими психическими нарушениями. Например, при тяжелых случаях эпилепсии показана хирургическая операция по разделению полушарий. Один из таких больных стал уникальным случаем в истории медицины.

В раннем возрасте П. заболел эпилепсией, в результате чего у него начались повреждения левого полушария и речевые функции частично взяло на себя правое. После операции по разделению полушарий врачи получили возможность… общаться как с левой, так и с правой половиной его мозга. Левая рука, управляемая правым полушарием, отвечала на вопросы медиков с помощью составления слов из отдельных карточек с буквами. Правая рука (после обращения исследователей к левому полушарию) писала ответы или больной произносил их вслух. С помощью особой техники тестирования больному задали вопрос «Кем ты хотел бы быть?», и левое полушарие дало ответ – «конструктором», а правое – «гонщиком». Таким образом, в психике П. соседствовали два самостоятельных слоя сознания.

Исследователь Майк Газзанига был шокирован сделанным им открытием. «Одна половина мозга, – описывал он впоследствии, – излагала свои собственные чувства и взгляды, а вторая половина – левая, обладающая речью, – забыв на время о доминирующей роли, наблюдала, как ее молчаливый партнер выражает свои суждения…»

На каждый вопрос, обращенный с помощью особой методики к правой половине мозга испытуемого, тот давал подробный ответ – например, о своих предпочтениях в еде или любимых телепрограммах. При этом, когда левую половину мозга просили ответить на тот же вопрос, больной отвечал, что до этого его ни о чем не спрашивали, после чего правая рука начинала складывать из букв ответ на вопрос.