§ 2. Кора больших полушарий мозга
Наиболее развитая часть головного мозга — его большие полушария. Большие полушария — парное образование, состоящее из правой и левой половин, соединенных между собой так называемым мозолистым телом.
В коре насчитывается около 15 миллиардов нейронов (т. е. в 4 раза больше, чем людей на Земле) различного размера, формы и строения. Они очень плотно и экономно «упакованы» (в 1 мм3 — 30000 нейронов) и составляют 6 слоев, различающихся по своим функциям. Благодаря своим отросткам и синапсам клетки коры вступают в многочисленные контакты друг с другом. Число подобных связей в коре выражается астрономическими числами, если учесть, что клеток 15 миллиардов, а число контактов одной клетки и ее отростков с другими клетками и их отростками может доходить до 6000. Поэтому кора представляет собой единое, слаженно действующее целое. Нервные клетки коры не могут делиться, т. е. размножаться. У новорожденного ребенка то же количество нервных клеток, что и у взрослого. Развитие идет по пути усложнения строения клеток и увеличения количества контактов между ними. Начиная же с 30—35 лет количество нервных клеток уменьшается: по подсчетам ученых, ежедневно гибнет до 50000 и более нервных клеток.
Кора — непосредственная материальная основа психических процессов у животных, мышления и сознания у человека. В процессе эволюционного развития кора впервые появляется у пресмыкающихся и птиц, а интенсивно развиваться начинает лишь у млекопитающих. У высших животных — человекообразных обезьян — кора уже значительно развита.
В процессе эволюционного развития роль больших полушарий, и в частности коры, в организации жизни и поведения животных возрастает. Это видно по тем последствиям, которые влечет за собой оперативное (в научных целях) удаление больших полушарий у животных, стоящих на разных ступенях биологической эволюции.
На поведении лягушки удаление больших полушарий почти никак не сказывается. У птиц такая операция вызывает глубокие изменения в поведении. Теряются все условные рефлексы, такая птица не обращает внимания на хищных птиц, может сесть на любой предмет, в том числе на кошку и собаку. Собака, лишенная больших полушарий,— глубокий инвалид. Она сохраняет способность передвигаться, но теряет все навыки, не узнает хозяина, безучастно реагирует на угрозу. Она может умереть от голода или жажды, хотя пища и вода находятся рядом, если только они не попадут ей в полость рта (случайно или по воле экспериментатора). Обезьяна после подобной операции даже при , самом тщательном уходе живет не более 3 месяцев. Она находится в оцепенении, вяло реагирует только на сильные раздражители, у нее полностью исчезает условно-рефлекторная деятельность. Что касается человека, то можно наблюдать поведение ребенка в крайне редких случаях, когда дети рождаются без больших полушарий. Эти дети обычно погибают вскоре после рождения. Зарегистрирован всего один случай, когда такой ребенок прожил почти 4 года. Он все время находился в полусонном состоянии, абсолютно не реагировал на внешние раздражения, но он сосал грудь матери, а затем соску и потому существовал.
Эволюция коры идет по пути увеличения ее поверхности. У высших животных и особенно у человека это достигается за счет возрастания количества и глубины борозд — при одном и том же объеме большая поверхность достигается при складчатом ее строении.
Начало систематического изучения строения и функций мозгового вещества было положено необычным договором, который в середине XIX в. заключили между собой члены парижского общества антропологов под руководством Поля Брока - каждый из них завещал свой мозг после смерти своим коллегам для изучения. В настоящее время довольно хорошо изучено строение клеток мозга. С этой целью тончайшие срезы мозговой ткани изучают под микроскопом. Изучают и функции различного вида клеток. Для этого, в частности, сопоставляют те или иные нарушения психических функций с областью поражения мозга (при травме или заболевании). Последнее время широко применяют метод вживления в мозг животных (а в клиниках с лечебными целями и в мозг людей) очень тонких электродов,
через которые воздействуют слабым током на соответствующие участки мозга и наблюдают за реакцией животного. В отдельных случаях представляется возможность даже беседовать с больными во время операции головного мозга (мозг совершенно не чувствует боли, и хирургические операции на мозге безболезненны — применяют только местную анестезию для поверхностных тканей и костей черепа). Раздражая очень слабым током отдельные участки оперируемого мозга, можно спрашивать больного о его ощущениях.
В коре обоих полушарий головного мозга различают четыре части: лобную, затылочную, теменную и височную (рис.
Остальные доли ведают приемом, переработкой и хранением информации, поступающей от органов чувств (рис. 6). В затылочной доле находятся центры зрения, в височной — центры слуха и обоняния, в теменной — центры кожных ощущений (тепла, холода, давления).
Область передней центральной извилины — моторная (или двигательная) область коры, причем верхняя ее часть управляет движением ног, середина — движениями рук, нижняя — движениями лица. Клетки премоторной зоны, лежащие перед передней центральной извилиной, обеспечивают объединение отдельных движений в плавный поток. При поражении клеток этой зоны движения теряют плавность, производятся рывками и толчками. При поражении более глубоких слоев этой зоны человек оказывается не в состоянии прекратить раз начавшееся монотонное движение и продолжает его, часто вплоть до полного изнеможения. Например, начав писать цифру «3», он не может остановиться и чертит бесконечное количество кружочков, сам удивляясь невозможности прекратить движение.
Правое и левое полушария головного мозга в отношении осуществляемых функций не являются симметричными. Они «ведают» противоположными половинами тела (левое полушарие — правой половиной тела, и наоборот). Центры речи расположены в левом полушарии (правое полушарие в этом смысле «немое» и «глухое»). Речь — настолько сложная функция, что существуют три области коры, работа которых обеспечивает речевую деятельность, или, иначе говоря, три центра речи (см. рис. 6): речедвигателъный центр Брока, обеспечивающий возможность говорить (при поражении наступает потеря разговор ной речи, хотя человек может произносить звуки), слухоречевой центр Вернике, обеспечивающий возможность слышать и пони мать чужую речь (при поражении центра человек не понимает чужой речи), и зрительноречевой центр, или центр чтения и понимания письменной речи (при поражении наблюдается потеря (способности читать, хотя зрение не нарушается). Разумеется, у животных (даже высших) речевых центров нет.
Можно выделить и другие участки, или поля (группы клеток, отличающихся специфической формой, величиной и строением), работа которых связана с теми или иными психическими проявлениями. Подобная специализация групп нервных клеток, выражающаяся в том, что они играют различную роль и выполняют различные функции, называется локализацией функций («локализация» — от латинского слова «локос» — место, приуроченность явления к определенному месту). Локализация психических функций все более и более четко проявляется по мере усложнения мозга: у собак она уже ясно заметна, у обезьян гораздо более четко выражена, а у человека достигает высшего развития.
В XIX в. психологи и физиологи очень увлеклись идеей локализации психических функций и поисками соответствующих «центров». Появились карты мозга, напоминающие мозаику или лоскутное одеяло. Сначала таких центров насчитывали 52, а впоследствии больше 100.
Итак, локализация функции в коре головного мозга человека не дает оснований считать, что отдельные области коры функционируют изолированно друг от друга. Кора больших полушарий объединяет деятельность отдельных центров в одно целое.