Нейрофитнес. Рекомендации нейрохирурга для улучшения работы мозга

Теменная доля

Теменная доля коры располагается примерно на 10 см ниже вертекса (макушки) и спускается к затылочной области шеи. Она контролирует сенсорное восприятие, ощущения. В первой половине ХХ века канадско-американский нейрохирург Уайлдер Пенфилд[10] составил функциональную карту коры головного мозга, где точно обозначил, в каком ее участке находится представительство различных мышц и органов тела человека.

Используя крошечный вилочковый зонд, между зубцами которого проходил очень слабый электрический ток, Пенфилд легонько прикасался к различным участкам теменной доли у находящихся в сознании пациентов, которым проводились операции на головном мозге.

(Может, это страшная тайна, но мы до сих пор оперируем на мозге пациентов, находящихся в сознании, когда это необходимо. Как выяснилось, поверхность мозга нечувствительна. Кожа головы боль ощущает, а вот в мозге болевые рецепторы отсутствуют. В этом смысле он полагается на своих посланцев – ими выступают нервные волокна, обеспечивающие передачу сигналов между ним, спинным мозгом и другими органами. Таким образом, если я срежу участок кожи у вас на голове и вскрою череп, пока вы под наркозом, а потом постепенно отключу анестезию, вы очнетесь, ощущая некоторую сонливость, но не чувствуя никакой боли, и сможете дать мне знать, если я дотронусь до какой-либо точки мозга, которая затруднит вам способность двигаться, говорить или видеть, или какой-либо другой.)

Примерно так, шаг за шагом, Пенфилд кропотливо исследовал теменную долю коры мозга, раздражая гальваническим зондом разные точки, и опытным путем устанавливал, за какие функции отвечает каждая из них. Например, при воздействии на один участок теменной коры пациент ощущал прикосновение к ноге, при касании другого казалось, что его ударили по щеке. Затем Пенфилд свел все данные в общую карту теменной доли коры и нарисовал забавную карикатуру, получившую название «коркового человечка», или гомункулуса (см. рисунок ниже). Части тела изображены пропорционально территории теменной доли, отвечающей за эти органы; вот почему у гомункулуса такие огромные ручищи, губы и язык при довольно хиленьком тельце и массивных бедрах.

Обратите внимание, что в теменной доле языку, губам и пальцам отведено столько же места, сколько всей части тела ниже бедер. Именно поэтому поцелуй или поглаживание так возбуждают нас.

И вот что удивительно: прошло уже 40 лет, как нет Пенфилда, а его карты все еще в ходу и считаются настолько точными, что мы и по сей день обращаемся к ним для получения общего представления, где находятся те или иные моторные (двигательные) функции и функции сенсорного восприятия.

Затылочная доля

Участок коры мозга ниже теменной доли, уходящий вниз вдоль затылка, называется затылочной долей и отвечает за обработку зрительной информации. Если у человека в результате инсульта или травмы повреждены обе затылочные доли – и левая, и правая, он лишится зрения, несмотря на то что глаза нормально функционируют.

Странности обнаруживаются, если повреждена одна из затылочных долей, неважно, левая или правая, причем все зависит от локализации травмы. В некоторых случаях ее влияние на зрение почти неощутимо, а в других может развиться поддающееся коррекции состояние, называемое гомонимной (или односторонней) гемианопсией. Это частичная слепота в обоих глазах, когда у пациента выпадает восприятие или правой, или левой половины поля зрения. Иными словами, центральное зрение не страдает и он хорошо видит все, что прямо перед ним, тогда как периферическое нарушается.

Височная доля

Приложите пальцы к голове примерно на 2,5 см выше ушей. Как раз под ними окажутся две половинки четвертой, височной, доли коры мозга. Неудивительно, что эта доля отвечает за восприятие и обработку звуков вообще и понимание речи в частности.

Доктор Пенфилд исследовал с помощью своего гальванического зонда и височную долю коры. При стимуляции некоторых ее участков он обнаруживал, что пациент вдруг лишался способности понимать речь. При раздражении других точек возникала поразительно широкая гамма ощущений: пациентам казалось, что они видят сны, или испытывают удушье, или дежавю, горят, падают и даже впадают в религиозный экстаз.

Однажды я проводил электростимуляцию височной доли пациента, у которого в ее глубине засела опухоль. Выискивая место, где можно сделать разрез поглубже, не травмируя важных участков мозга, пробовал разные точки и спрашивал об ощущениях, если он вообще что-нибудь чувствовал.

Когда я коснулся зондом некой точки, он воскликнул: «Я слушаю Кендрика Ламара![11] Он читает рэп!»

Пациент слышал его так четко, будто рядом с ухом находился динамик.

Под корой

Четыре доли мозговой коры, описанные нами, образуют внешнюю оболочку мозга. Под ней соединяются аксоны и дендриты, создавая каналы связей для миллиардов расположенных вверху нейронов между собой и с более глубинными структурами мозга. Подкорковые (субкортикальные) структуры мозга частично выполняют роль транзитных узлов (пересадочных пунктов) для сигналов, поступающих в спинной мозг и из него. Они модулируют сигналы и осуществляют их тонкую настройку.

Гиппокамп – парная структура, притаившаяся в основании височной доли. Название происходит от сходства этого органа с морским коньком, на что впервые обратил внимание один венецианский анатом XVI века (от греч. hippos – лошадь и kampos – морское чудище). Гиппокампа у нас два, по одному в правой и левой частях височных долей, и они играют ключевую роль в формировании новых воспоминаний.

Обычно один из них берет на себя ведущую роль, делая второй избыточным, что позволяет нам удалить тот, который провоцирует эпилептические припадки, без потери пациентом способности запоминать людей, места или события. Какой гиппокамп доминирует, мы определяем, ненадолго «отключая» сначала правый, потом левый препаратом, вызывающим временный паралич гиппокампа, и задаем пациенту контрольные вопросы на запоминание.

Впервые выяснить роль гиппокампа помог трагический случай, произошедший с человеком, до кончины в 2008 году известного широкой публике как «пациент H. M.». Генри Молисон с детства страдал тяжелыми эпилептическими припадками. В 1953 году, когда Молисону было 27, ему провели экспериментальную операцию по частичному удалению левой и правой височных долей: врачи надеялись раз и навсегда устранить аномальные электрические разряды в его мозге, служившие причиной припадков. В итоге хирурги удалили ему оба гиппокампа и прилежащие к ним участки височных долей. После операции Молисон сохранил способность формировать беглые кратковременные воспоминания (например, мог помнить, что говорил минуту назад какой-то человек), а вот способность создавать долговременные воспоминания утратил (спустя час он уже совсем не помнил о состоявшейся беседе и о чем именно шла речь), став в буквальном смысле беспамятным.

Миндалевидное тело, или амигдала, как и гиппокамп, представляет собой парный орган, половинки которого располагаются в правом и в левом полушариях мозга. Его расположение легче уяснить, если представить две прямые, идущие из глаз внутрь черепа. На их пересечении с поперечной прямой, проведенной через уши, и размещаются миндалевидные тела.

К несчастью, эта парная структура мозга снискала печальную известность как место, где гнездится страх. Однако это невероятное упрощение не только наивно, но и в корне неверно. Оно зародилось в дилетантских описаниях редкого заболевания, называемого синдромом Клювера – Бюси, который характеризуется полной утратой чувства страха в результате травмы миндалевидного тела. И хотя амигдала действительно играет важную роль в формировании чувства страха, она также генерирует и положительные эмоции. Словом, миндалевидное тело никакой не центр страха в головном мозге, а своего рода зона, продуцирующая сильные эмоции.

Дальше на очереди таламус, еще одна парная структура. Размерами он больше, чем другие глубинные структуры, и помещается у основания мозга, прямо поверх ствола мозга. Это огромное скопление серого вещества и есть настоящий центр больших полушарий мозга. Таламус своего рода «перекресток дорог», или пересадочная станция, через него неминуемо пролегают маршруты всех аксонов на пути к спинному мозгу. Здесь, в таламусе, сигналы аксонов регулируются; посылаемые мышцам двигательные сигналы выравниваются и усиливаются. Между тем сенсорные импульсы, поступающие от расположенных во всех частях тела рецепторов, аналогичным же образом модулируются и направляются в пункты назначения – к соответствующим областям коры мозга. Словом, таламус действует как телефонистки на коммутаторе в старые добрые времена, распределявшие потоки входящих и исходящих звонков по номерам абонентов.