Рис. 1 Мозг вид сбоку. Слева — передняя часть мозга Различные части коры больших полушарий: F — фронтальная область коры больших полушарий, лобная доля (планирование, инициатива, речь, моторика; здесь находится главный двигательный центр: см. рис. 21). Р — париетальный кортекс, теменная область больших полушарий, включает первичную сенсорную кору (см. рис. 21). В теменной доле происходит интеграция информации от органов чувств: визуальной, чувственной, навигация; функции этой части мозга: логическое мышление, устный счет; здесь хранится информация о значении чисел и телесная схема). О — окципитальный кортекс, затылочная доля (переработка зрительной информации). Т — темпоральный кортекс, височная об пасть коры больших полушарий (память, слух, речь, см. рис. 21). А также мозжечок (С, автоматические движения и координация движений) и ствол мозга (Н регуляция дыхания, сердцебиения, температуры и ритма сон-бодрствование).
I. Введение
I.1 Мы — это наш мозг
Люди должны знать, что источником наших удовольствий, радостей, смеха и шуток, точно так же как и наших горестей, болей, печалей и слёз, является не что иное, как мозг. С помощью мозга мы думаем, видим, слышим, отличаем уродливое от красивого, плохое от хорошего, приятное от неприятного <…> Надо знать, что огорчения, печаль, недовольства и жалобы происходят от мозга. Из-за него мы становимся безумными, нас охватывает тревога и страхи либо ночью, либо с наступлением дня; в нем лежат причины бессонницы и лунатизма, невозможности собраться с мыслями, забывчивости и необычного поведения.
Гиппократ (ок. 460–370 до н. э.)
Всё, что мы думаем, делаем и не делаем, осуществляется нашим мозгом. Ст роение этой фантастической машины определяет наши возможности, наши ограничения и наш характер; мы — это наш мозг. Исследование мозга — не только поиски причин мозговых заболеваний, но также поиски ответа на вопрос, почему мы такие, какие мы есть, поиски самих себя.
Нервные клетки, или нейрины, — это строительные кирпичики нашего мозга. Мозг весит полтора килограмма и содержит 100 миллиардов нейронов (что в пятнадцать раз превышает население земного шара). Кроме того, в мозге имеются глиальные клетки, которых в десять раз больше, чем нейронов. Прежде считалось, что глиальные клетки всего лишь удерживают нейроны рядом друг с другом (греческое γλια означает «клей»). Новейшие исследования, однако показывают, что глиальные клетки, которыми человеческий организм обладает в большем количестве, чем какой-любой другой, имеют решающее значение для химической передачи информации и тем самым дтя всех процессов в головном мозге, а также для долговременной памяти. Это проливает особый свет на известный факт, что мозг Эйнштейна содержал так много глиальных клеток. Продуктом взаимодействия всех этих миллиардов нервных клеток и является наша духовная сущность Как почка выделяет мочу, так мозг выделяет мысль — неподражаемо сформулировал Якоб Молескотт (1822–1893). Но теперь мы знаем, что речь идет об электрической активности, о передаче химических посланцев, об изменениях в клеточных контактах, в активности нервных клеток (см. 1.1 и XV.1). Томография мозга позволяет не только выявить его заболевания, но и увидеть высвеченными области мозга, задействованные при чтении, думании, счете, слушании музыки, религиозных переживаниях, влюбленности, сексуальном возбуждении. Непосредственно наблюдая за изменениями активности своего мозга, мы можем тренировать собственный мозг, чтобы заставить его работать иначе. С помощью функционального томографа пациентов учили осуществлять контроль активности передней части мозга. Таким образом, страдающие хроническими болями могли уменьшить болевые ощущения.
Нарушения в этой высокоэффективной машине, обрабатывающей информацию, ведут к психическим и неврологическим заболеваниям. Эти нарушения многое сообщают о нормальной работе нашего мозга. Для ряда психиатрических и неврологических картин болезни уже разработаны эффективные терапии. Болезнь Паркинсона уже давно лечится леводопой, а СПИД-деменция больше не возникает при правильно подобранной терапии. Генетические и иные факторы риска шизофрении очень быстро картографируются. В микроскоп можно видеть, чти у больного шизофренией нормальное развитие мозга было нарушено уже во время пребывания в матке. Лечить шизофрению можно лекарствами: «Приму что-либо таблеток взамен, и делаюсь больше шизо, чем френ»
[4], — по выражению поэта-лауреата Кееса Винклера, в течение многих лет работавшего библиотекарем у нас в институте.
Вплоть до недавнего времени неврологи могли всего лишь точно локализовать нарушение, с которым больному приходилось мириться до конца жизни. Но сейчас растворяют тромбы, которые могут стать причиной инсульта, останавливают кровотечение и проводят стентирование
[5] суженных сосудов мозга. Уже более 3 500 человек завещали передать после смерти свой мозг для исследований Нидерландскому банку мозга (Nederlandse Hersenbank: www.hersenbank.nl). Это дает новое понимание молекулярных процессов, вызывающих такие недуги, как болезнь Альцгеймера, шизофрения, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз и депрессия. Поиски точек приложения для новых медикаментов идут полным ходом. Однако эти исследования принесут клинические результаты лишьследующим поколениям.
Стимулирующие электроды, имплантируемые в точно установленные места в глубине мозга, уже доказали свою эффективность. Впервые этот метод применили для страдающих болезнью Паркинсона (рис. 22). Поразительно, что интенсивное дрожание сразу же исчезает, как только больной нажимает на кнопку стимлятора. Глубинные электроды применяются сейчас также при кластерных головных болях, мышечных спазмах и обсессивно-компульсивных расстройствах (навязчивых состояниях). Больные, которые сотни раз в день мыли руки, с имплантированным в мозг электродом получают возможность вести нормальную жизнь. Глубокая имплантация электрода в мозг вернула сознание человеку, который шесть лет находился в состоянии минимального сознания. Делаются попытки лечить этими методами ожирение и синдром зависимости.
Магнитная стимуляция префронтальной коры (рис. 14) позволяет улучшить настроение при депрессии, а стимуляция слуховой коры головного мозга заставляет исчезнуть мешающие мелодии, которые непроизвольно звучат у людей с нарушением чувствительности внутреннего уха. С галлюцинациями у больных шизофренией также можно успешно бороться методами транскраниальной магнитной стимуляции (см. XI.4).
Нейропротезы могут всё лучше и лучше заменять наши органы чувств. Сегодня более 100 000 пациентов снабжены кохлеарными имплантатами, с помощью которых зачастую они могут слышать на удивление хорошо. Для слепых проводятся эксперименты с электронными камерами, информация с которых направляется в зрительную кору головного мозга (рис. 21). 25-летний молодой человек находился в состоянии полного поперечного паралича после удара ножом в шею. Ему была имплантирована в кору головного мозга пластинка размерами 4x4 мм с 96 электродами. Мысленно производя соответствующие движения, он мог управлять мышью компьютера, читать сообщения электронной почты и играть в компьютерные игры. Силой мысли можно было даже управлять движениями протеза руки (см. XII.5).
