Кора головного мозга

Это сильно извилистая серая субстанция, покрывающая оба полушария ГМ. Ее толщина приблизительно 2-4 мм и она состоит из 6 особых слоев нейронного материала. Каждый слой обладает своей специфической функцией.

Извилины позволяют значительно увеличить поверхность без увеличения объема черепа. Углубления в поверхности называются sulci /бороздками/, а возвышения, или выступающие складки gyri. Имеются также более глубокие углубления - фиссуры /Рис. 3-33 и 5-23/. Именно фиссуры разделяют различные доли и правое и левое полушария друг от друга. Предположительно 50% поверхности коры находится в sulci и фиссурах.

Вещество коры серое потому, что тела клеток нейронов имеют такой цвет. Волокна этих клеточных тел белые, т.к. они покрыты белой субстанцией, называющейся миелином. Отчасти функцией миелина является изоляция миелинизированных нервных волокон для того, чтобы электрические импульсы не попадали из одного проводящего нервного волокна в другое. «Перекрестные помехи» нервов - это когда электропровода имеют дефект изоляции, в них получается короткое замыкание. Короткое замыкание в нервных волокнах, как и в электропроводке, вызывает дисфункцию в конечных органах, например, в мышцах.

Кора ГМ содержит более 10 миллиардов нейронов и 100 миллиардов астроцитов. Бе структура организована в 6 отдельных слоев. Не забывайте, что нейроны обеспечивают

55

прохождение импульсов от сенсорных рецепторов тела к ГМ, между собой и от ГМ к конечным органам, выполняющим приказы. С момента, когда импульс поступает в нейрон через входной синапс и до того, как он поступает на выходной синапс, передача импульса выполняется за счет проведения электрических импульсов. В синапсе, будь-то входящем или исходящем, чаще всего происходит конверсия /превращение/ электрического импульса в химический процесс, в чем участвуют нейротрансмиттеры. В дальней стороне синапса химический процесс затем конвертируется в электрический импульс, который пересекает следующий в цепи нейрон или который активирует конечный орган /мышцу, железу и т.д./. В небольшим числе случаев некоторые из мелких синапсов с узкой щелью между двумя компонентами могут образовывать протеиновые мосты через синаптическую щель, которые напрямую пропускают электрический импульс от входящего нейрона к исходящему. В таких ситуациях необходимость в конверсии в химический процесс отпадает.

Кора ГМ обеспечена необходимыми структурами для высшей интеллектуальной деятельности и познавательной функции. Она основной орган восприятия, бОльшей части памяти, понимания речи и языка, визуальной обработки, высшей двигательной функции и т.д. /Рис. 5-24/.

Рис. 5-24. Некоторые функции коры ГМ: это то место, где находится интеллект. Она также стремится к контролю наших эмоций и инстинктов. Такая попытка контроля не всегда успешна. Основная задача коры - оценка и решение задачи.

Рис. 5-25. Некоторые специфические участки коры ГМ: вероятно, в дальнейшем такая схема будет пересмотрена. Участки Broca, Wernicke и plenum temporale связаны с языком. Соместетический участок связан с сенсорным восприятием, а лобные области в первую очередь участвуют в интеллектуальной деятельности.

Было установлено, что отдельные участки коры ГМ связаны с теми или иными функциями, хотя по мере дальнейшего прогресса в области изучения функции ГМ, становится всё более понятным, что наши прежние "знания" об этих отдельных участках и функциях под вопросом. Однако что бы то ни было, ясно, что крупные участки коры руководят той или иной весьма специфической функцией. Особыми зонами являются моторный, премоторный, соместетический, визуально-ассоциативный, аудио-ассоциативный участок коры /кортекс/, planum temporale /образование слов/, зоны Wernicke и Вгоса /моторно-речевая/ и лобные кортексы /Рис. 5-25. В настоящее время эти области коры ГМ исследуются повторно, их роль, скорее всего, будет пересмотрена. Мы видим, что при определенных обстоятельствах другие участки ГМ способны брать на себя некоторые функции поврежденного участка. Такая способность называется "пластичностью". До сих пор пластичность ГМ считалась невозможной у человека.

У обезьян из лаборатории Сильвер Спринг /Мериленд/ были получены удивительные результаты. Нервы, ведущие к рукам, были рассечены. Предполагалось, что соместетический иди сенсорный участки коры ГМ, получавшие импульсы от рук, атрофируются и станут дисфункциональными. Эта область кортекса не атрофировалась. Вместо этого данная область коры стала получать нервные импульсы от лица. Это и было "пластичным" изменением функции ГМ обезьяны. Возникает вопрос: если такое происходит у обезьян, то может ли произойти у человека?

Были сообщения, однозначно подтверждающие "пластические" способности ГМ человека. John Lorber, нейрохирург из Шеффилда /Англия/ сообщал о студенте

математического факультета с I.Q. = 129, у которого толщина ткани ГМ над поверхностью желудочка составляя всего лишь 1 мм. Согласно прежним стандартам, этот студент должен был бы считаться умственно отсталым. Др, Лорбер утверждает» что он собрал более 600 сканов ГМ пациентов с гидроцефалией с уменьшенным объемом мозговой ткани, многие из которых не имели признаков нарушения умственного развития. Я также читал неформальный доклад исследовательской группы из Калифорнии, где говорилось, что у значительного процента студентов-отличников университета, по измерениям величины ГМ была "микроцефалия".

Эти предварительные данные указывают, что старая догма о том, что "чем больше мозг, тем умнее человек", неправильная. Нам нужно пересмотреть взгляды на умственную отсталость и, вероятно, проявлять больше оптимизма по отношению к людям с микро- и гидроцефалией. Если мы больше вложим в их умственное развитие, то, вероятно, и результаты будут весьма позитивные. Пора пересмотреть наши догматические подходы к функции ГМ.

Мы знаем, что связанные с языком зоны коры ГМ атрофируются, если ребенка не учат говорить. Поэтому, если рождается ребенок с микроцефалией и ожидается, что он будет умственно отсталым, то почти ничего не делается. Во-первых, мы не даем такому ребенку достаточное количество наружной стимуляции, чтобы активировать "пластичность" ГМ. Во- вторых, случается, что ребенок оказывается в изоляции, за ним недостаточно ухаживают, и это еще больше способствует атрофии ГМ. В-третьих, я чувствую интуитивно, что люди и животные живут ожиданиями, даже если эти ожидания никак не выражаются. Я уверен, что маленький ребенок инстинктивно "чувствует" то, что эти большие взрослые от него ожидают, и, возможно, может начать бессознательно осуществлять эти ожидания. Так что создавайте стимулирующее окружение с массой человеческих интерактивных связей, создавайте высокие ожидания. Это никогда не повредит, а микроцефал может вас удивить.

Гиппокамп способствует конверсии в коре ГМ событий краткосрочной памяти в события долгосрочной памяти. Всегда считалось, что память хранится в каком-то одном месте мозга. Теперь же нам ясно, что хранение памяти об одном отдельном событии осуществляется в нескольких участках ГМ. Опять же ошибочна идея о том, что если какой- либо участок мозга поврежден, то надежды на восстановление нет. Наши усилия вознаградятся.

Нас учили, что отдельные моторные клетки или группы клеток коры ГМ контролируют отдельные мышцы. Это правильно, но теперь мы понимаем, что вертикальное колонное расположение нейронов в моторном кортексе имеет весьма особое значение. По- видимому, колонка нейронов в моторном кортексе осуществляет организующий контроль всех мышц какого-либо отдельного сустава. Поэтому расположение нейронов колонками предназначено для контроля за суставами и, следовательно, положением тела и осанкой, а не действием отдельных мышц.

Речь является важным фактором развития и функционирования ГМ. В кортикальных участках обычно между 6 и 12 месяцами происходит большой скачок. После того как ребенок получит множество слов, эти слова начинают приобретать смысл, и происходит второй скачок развития этих кортикальных участков между 12 и 18 мес. Если же в возрасте от 6 до 12 мес. имеется дефицит входящей речи, то второй скачок может и не произойти. Вместо него может начаться атрофия, и речевые способности ребенка будут скудными. Если имела места родовая травма в речевой области, то речевая стимуляция может активировать компенсаторные изменения, и не поврежденные речевые участки будут развиваться сильнее

57

обычного. Опять же - создавайте стимуляцию и способствуйте "пластичности" ГМ, чтобы он справился с нарушениями.

Примерно в возрасте 24 месяцев ребенок начинает латерализировать /«боковой звук 1»/ свои речевые способности. Как правило, левая сторона мозга становится доминирующей по речи, а правая связана с музыкой, пением и творческими способностями. Повреждение одного полушария в возрасте до 2 лет обычно легко компенсируется по мере дальнейшего развития. Левое и правое полушария могут делать всё - управлять речью, музыкальными способностями и т.д.

Интересно отметить, что у женщин plаnum temporale больше на правой стороне, а у мужчин - на левой. Одна из проблем взаимоотношения между полами в плане речевой коммуникации состоит в том, что мужчинам требуются точные факты. У женщин речь чаще "интуитивная". Planum temporale, по-видимому, участвует в выборе слов для словесного выражения мысли. Правое полушарие в большей степени заведует интуицией, творческими идеями, абстрактными мыслями и картиной собственного тела. Левое полушарие - "точное" и "объективное". Оно представляет рационализм, точность и логические констатации. Правополушарник не любит просто болтать, он взвешивает каждое своё слово /Рис. 5-26/.

Рис. 5-26. Функции plenum temporale: его участки коры ГМ заведуют нашими мыслями и тем, как мы их вербализируем. Правое planum temporale предполагает более спонтанное поведение при нетщательном подборе слов. Точным выбором слов занято левое planum temporale.

В свете этих наблюдений можно, вероятно, говорить о половых различиях в использовании языка. Вероятно, у "интуитивного мужчины" и женщины-ученого имели место "пластические изменения" в участках planum temporale.

Статистически около 98,8% взрослых правшей используют для чтения левую сторону коры ГМ. Около 20% взрослых левшей используют для чтения как левую, так и правую стороны коры, и примерно 10% взрослых левшей читают левой стороной ГМ. Ответ на эту загадку еще предстоит получить.

Мне кажется, что интегрирующая и уравновешивающая функция правого и левого полушарий с их различиями управления - одного интуицией, другого фактами - дает нам объемное и сбалансированное видение жизни, вещей и мира. Вероятно, если у нас развито одно полушарие больше другого, то происходит торможение активности не используемого полушария. Т.е. если вы всё время практикуете законы железной логики, то левое полушарие от таких упражнений усиливается. Одновременно правое полушарие оказывается заброшенным. В таком случае правое полушарие становится "хиляком", а правое - "бодибилдером". Факт такого торможения развития одного полушария подвел меня к новой концепции, которая выработалась по мере поведения исследований ГМ с использованием PET scan. Эту новую концепцию можно назвать "воровством в пределах ГМ".

РЕТ-сканирование это томография посредством позитронной эмиссии. Позитрон это положительно заряженная частица в ядре атома, имеющая примерно такую же массу, что и электрон. Электрон имеет отрицательный заряд. Позитронная эмиссия это процесс, при котором атомное ядро выбрасывает одновременно как позитроны, так и нейтрино. Нейтрино это частица без массы и электрического заряда. При РЕТ-сканировании ГМ вводится радиоактивный маркер, который присоединяется к молекуле глюкозы в крови. Глюкоза является основой питания клеток мозга. Предполагается, что более активные участки ГМ потребляют больше глюкозы. Поскольку в глюкозе содержится радиоактивный маркер,

излучающий поддающиеся измерению позитроны, то, по логике, чем больше позитронов излучает данная зона ГМ, тем бОльшая активность нейронов в в ней.

Теперь вернемся к концепции "воровства в пределах ГМ". Исследования с помощью PET сканирования показывают, что мозг может выполнять только определенное количество работы. Т.е. у него ограниченное количество энергии, которое должно быть распределено по всем структурам. Например, эти исследования показывают, что почти 1/3 всей коры занята обработкой зрительной информации. Поэтому когда мы читаем, нам трудно слушать музыку. Читать вслух труднее, чем только читать или говорить, т.к. чтение и речь требуют массу энергии. Поскольку на существующий момент имеется потолок или верхний предел для имеющейся в распоряжении энергии, то эта энергия для чтения и произнесения речи вслух должна быть взята из какой-то другой зоны ГМ. Такое "воровство в пределах мозга" объясняет, почему мы, погрузившись в мысли или очень сконцентрировавшись на чем-либо, можем не заметить, что в доме что-то горит, пока дым не дойдет до нас. Подумайте над этим. Это может объяснить множество вещей, а также то, что ускользает от нашего внимания.