Базальное ядро включает в себя следующие структуры: хвостатое ядро, скорлупу, бледный шар, черную субстанцию и субталамическое ядро. Каждая из перечисленных структур важна для мозга сама по себе, однако они также взаимосвязаны друг с другом, образуя систему, без которой невозможно движение.
Ученые еще спорят о том, насколько базальное ядро важно для моторики. Согласны они лишь в одном: эта группа структур выполняет множество двигательных функций. Считается, что базальное ядро помогает нам выбирать из перечня движений то, которое позволит достигнуть положительного результата – например, получить вознаграждение. Также оно помогает закреплять поведение, за которым следует вознаграждение, и избегать всего, что вызывает отвращение. Нейроны в базальном ядре активны еще во время подготовки тела к движению, хотя его задачи в этом плане не определены точно.
Чаще всего базальное ядро связывают с началом и (или) процессом движения. Распространенная – хоть и спорная – гипотеза гласит, что определенные проводящие пути в базальном ядре отвечают за то, чтобы человек выполнил предпочтительное движение, не отвлекаясь при этом на другие, менее эффективные его вариации. Давайте снова вспомним пример с чашкой кофе и разберемся, что имеется в виду.
Задумайтесь, что происходит за мгновения до того, как вы потянетесь к напитку – когда вы еще неподвижны. Кажется, что вашему мозгу пока делать нечего, но в это время он усердно нейтрализует все движения, которые вам сейчас не нужны. Другими словами, мозг постоянно усмиряет руки, которые так и норовят дернуться вверх, голову, которая желает внезапно повернуться в сторону, и т. д. Согласно упомянутой гипотезе, базальное ядро играет важную роль в подавлении непроизвольных движений.
Болезнью Паркинсона страдают 10 млн людей на земле. Как и болезнь Альцгеймера, ее чаще всего диагностируют в пожилом возрасте, но встречаются и исключения, у которых симптомы появляются в возрасте до 45 лет.
Когда вы уже готовы потянуться за чашкой, мозг перестает сдерживать мышцы в руке, иначе она не сдвинулась бы с места. Скорее всего, именно базальное ядро помогает мозгу снять блокировку с нужных мышц.
Наконец, когда ваша рука тянется к чашке, базальное ядро предотвращает сокращение тех мышц, которые могут помешать движению. Когда вы раскрываете ладонь, чтобы взяться за чашку, ваша рука предпочитает оставаться сжатой в кулак. Но базальное ядро пресекает ее протест, благодаря чему рука легко и плавно приближается к чашке.
Повторюсь, это лишь гипотеза. Невзирая на то, что базальное ядро считается важной для движения системой, оно плохо изучено. Хотя общее его влияние на моторику особенно заметно, если взглянуть на движения людей, чье базальное ядро повреждено. Для этого предлагаю обратиться к самому распространенному нарушению двигательных функций – болезни Паркинсона.
Болезнь Паркинсона
В Главе 2 я рассказывал о болезни Альцгеймера – самом распространенном нейродегенеративном заболевании сегодняшнего дня. Болезнь Паркинсона занимает второе место в этом списке: ей болеют около 10 млн жителей планеты. Совсем как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона в основном поражает пожилых людей. Однако есть и исключения. Боксер Мухаммед Али и актер Майкл Джей Фокс столкнулись с болезнью Паркинсона с ранним началом. Обоим диагностировали заболевание в возрасте до 45 лет.
Хотя мы знаем, что наиболее важный фактор риска заболевания – возраст, в большинстве случаев неизвестно, почему болезнь настигает одних людей и не трогает других. Считается, что развитие болезни определяется сочетанием наследственных и экологических причин. Но факторы, влияющие на пациента, различны от случая к случаю, поэтому ученые пока лишь в начале пути изучения данного заболевания.
Болезнь Паркинсона проявляется в виде целого набора симптомов, многие из которых не связаны с движением напрямую – запоры, нарушения обоняния, резкие перепады настроения и слабоумие. Самыми же узнаваемыми проявлениями болезни остаются проблемы с моторикой.
В замедленном действии
В 1996 г. легендарный боксер Мухаммед Али зажег олимпийский огонь. К тому моменту прошло уже 12 лет с тех пор, как Али начал свой бой с болезнью Паркинсона (ему поставили диагноз в 1984 г., а симптомы начали проявляться намного раньше).
Смотреть на то, как Али зажигает огонь, было одновременно и радостно, и грустно. За 18 лет до этого Али был боксером, чемпионом мира, выступавшим в тяжелой весовой категории. И пусть еще на закате его карьеры было заметно, что он уже не тот самый величайший боксер всех времен, которым все привыкли его видеть, даже постаревший и потерявший в скорости, Али мог дать фору любому сопернику.
Он покинул спорт в 1981 г. А выйдя через 15 лет на сцену в Атланте, двигался будто в замедленной съемке. Его лицо не выражало никаких эмоций, а каждое движение будто бы стоило ему титанических усилий и предельной сосредоточенности. Заметнее всего был тремор, из-за которого его руки безудержно тряслись, стоило их опустить. Многие зрители удивились тому, что Али смог ровно держать факел. Едва он отнял руку от факела, как она начала ритмично дергаться вперед-назад.
Али на сцене в Атланте – яркий пример проявления болезни Паркинсона. Тремор Али – один из ранних и самых заметных симптомов данного заболевания. Обычно он в первую очередь охватывает руки, а с течением болезни распространяется на ноги. Со временем растет и его интенсивность. Что любопытно, тремор обычно усиливается в состоянии покоя, а когда пациент целенаправленно двигает пораженной конечностью, симптом проявляется не так сильно. С течением болезни даже произвольные движения конечностями почти не ослабляют тремора.
Еще один известный симптом болезни Паркинсона – замедленность движений, которую врачи называют бра-дикинезией (что буквально переводится как «замедленное движение»). Брадикинезия заключается в том, что больной движется будто через силу. Она особенно заметна в самом начале движения. Кажется, что человек на какое-то время застывает на месте и все никак не может заставить свое тело двигаться.
Кроме того, у мышц людей с болезнью Паркинсона повышенный тонус, из-за чего тело пациента – будто деревянное. Чтобы понять, насколько это мешает движениям, попробуйте дотянуться до чего-нибудь, при этом не расслабляя мышц.
Сочетание перечисленных симптомов превращает даже самое простое движение в испытание. А когда больной пытается замереть, его охватывает тремор. Казалось бы, этого уже достаточно, однако жестокость болезни Паркинсона заключается в том, что симптомы заболевания, едва начав проявляться, со временем лишь усиливаются. Скорость развития болезни разнится от случая к случаю, но она неизменно развивается, в конце концов приводя к смерти больного.
Недостаток дофамина
