Мозг. Инструкция пользователя
Шрифт:
Эти факты стали известны довольно давно благодаря несчастному случаю. Сегодня они подтверждены также научными исследованиями и результатами использования современных технологий, таких как ПЭТ (позитронно-эмиссионная томография), МЭГ (магнитоэнцефалография) и фМРТ (функциональная магнитно-резонансная томография) [см. стр. 253]. Технологии пришли на смену таким методам, как сравнение поведения человека до и после операции на мозге в связи с ишемической болезнью или серьезной травмой. В данной книге не приводятся все эти ужасные способы продвижения науки вперед, однако на самом известном случае нельзя не остановиться.
Итак, дело было в Вермонте в 1848 году. Финеас Гейдж работал на строительстве железной дороги, и во
И практический вывод: всем, кто любит кататься на лыжах, водить мотоцикл и заниматься другими экстремальными видами отдыха, следует позаботиться о мерах защиты для командного пункта в собственной голове!
• Височные доли
Височные доли находятся, натурально, с двух сторон мозга. Главной их функцией являются организация речи во всем ее многообразии и чувственное восприятие действительности, недаром эти доли расположены совсем рядом с ушами. В височных долях обрабатываются звуковые сигналы, поступающие от органов слуха через так называемую первичную слуховую кору [см. стр. 125]. Слуховая кора связана с участком, в котором интерпретируются звуки и речь. Рядом, в левой височной доле, расположена область Вернике, обеспечивающая понимание речи, как звуковой, так и письменной. Медицинские исследования показывают, что травмы этой области приводят к тому, что пациент может говорить (за формирование речи отвечает область Брока в передней лобной доле), но не улавливает смысла сказанного.
Возможности первичной слуховой коры сильно зависят от опыта, накопленного в детстве и юности, так же как и возможности многих других отделов коры мозга. Малыш, слышавший в детстве сразу два или три языка, в зрелом возрасте имеет все шансы стать полиглотом. Если ребенок слышит чужой язык только в школе или в детском саду, он может и не начать потом говорить на нем как на родном, но при этом будет все равно достаточно хорошо его понимать. По этой же причине дитя, в первые десять лет своей жизни прожившее в музыкальной атмосфере, имеет больше возможностей стать профессиональным музыкантом.
Существует гипотеза, согласно которой дети, слушавшие музыку в животе у мамы (рекомендуется приставлять наушники прямо к животу), рождаются предрасположенными к музыкальным занятиям. В 2015 году на портале YouTube было опубликовано видео о мальчике Дилане, который слушал музыку за пять месяцев до рождения. В возрасте лет пяти он демонстрировал способность различать весьма сложные аккорды и раскладывать их на отдельные ноты.
Височные доли кроме слуха определяют выполнение и двух других сверхважных задач – зрения и памяти. Они расшифровывают зрительную информацию, поступающую от затылочной области коры, привязывая разные детали увиденного, как лица или вещи, к их именам и названиям [см. стр. 121]. Височные доли трудятся вместе с гиппокампом и миндалевидным телом, превращая сегодняшние впечатления в долгосрочную память [см. стр. 83].
• Теменные доли
Уже восемь часов, пора завтракать. Представьте себе эту повседневную сцену в замедленном темпе: рука медленно тянется за чашкой чая, но потом отдергивается, поскольку в чашке кипяток. Это теменная кора мгновенно
Что в этой сцене такого необычного? Да все. Во-первых, выполнение этого банального движения требует прежде всего, чтобы мозг оценил и рассчитал на основе визуальных данных, на доступном ли расстоянии для руки находится чашка и позволяют ли ее форма и особенности конструкции ее ухватить. Затем движение выполняется, и срабатывают датчики температуры: для этого требуется система, способная обработать данные, полученные от рецепторов на коже пальцев, и произвести перерасчет пространственной стратегии, перенести цель на ручку чашки. Упрощение всех этих сложнейших расчетов и является главной целью теменных долей.
Теменные доли расположены в верхней части затылка, вблизи от шеи, сразу за занимающими самое большое пространство лобными долями. Они управляют восприятием сенсорной информации и ее воплощением в моторику, движение. Этому участку головной коры вполне можно присвоить название «ассоциативная кора», поскольку она переносит информацию, поступающую от органов чувств – зрение, слух, ощущение температуры среды, болевые ощущения и тому подобное [см. стр. 115] – в конкретную цель – не получать ожоги при каждом чаепитии.
Вдоль борозды, отделяющей теменные доли от лобных долей, расположена область, именуемая соматосенсорной корой, – она следит за осязанием. В этой области находится пространственно-сенсорная карта, которая позволяет определить, что болезненные ощущения от слишком горячей чашки поступили от пальцев руки. Эта нейронная модель всех осязательных рецепторов называется гомункулусом, поскольку количество нейронов в ней пропорционально чувствительности рецепторов в разных частях тела: она похожа на гуманоида с длиннющими ручищами и гигантскими ножищами и вываленным изо рта огромным языком [см. стр. 127].
Теменные доли участвуют также в процессе формирования и расшифровки речи.
• Затылочные доли
Точно так же, как левое ухо посылает преобразованные в электрические импульсы акустические сигналы в правую височную долю (четко в противоположный участок мозга), так и левый глаз отправляет визуальные сигналы в виде электрических импульсов в правую затылочную долю, в область, расположенную наискосок от глаза.
Однако затылочные доли одним лишь зрением, само собой, не ограничиваются. Огромный объем данных от расположенного наискосок глаза поступает в затылочную долю через таламус, в перевернутом виде. А еще надо мгновенно определить цвет всех предметов, попавших в поле зрения; оценить размеры, расстояние, глубину этого поля; идентифицировать движущиеся объекты или знакомые лица. Эти сложнейшие вычисления выполняются в разных областях коры, которые работают в буквальном смысле бок о бок. Помимо первичной зрительной коры (зрительная зона V1), получающей необработанные зрительные данные и выявляющей движение, выделяются вторичные зрительные области, которые отвечают, к примеру, за ассоциативный ряд (V2), выделение цветов (V4), определение формы, размеров предметов и вращение глаз.
Все эти операции вместе позволяют создать цветную трехмерную картину с углом охвата 120 градусов, с высокой степенью разрешения и в реальном времени [см. стр. 121]. И это далеко не все – затылочная доля, в свою очередь, отправляет визуальную информацию в долю теменную, чтобы обеспечить правильную реакцию в ситуациях, аналогичных описанной выше истории с чашкой, и в височную долю, чтобы превратить сегодняшние впечатления в память о прошлом (и запомнить, что в чашках бывает кипяток).
Обобщая, можно сказать, что затылочные доли визуальную информацию получают, а другие области коры ее интерпретируют. Только благодаря их совместной работе мы можем прочесть и понять эти строки!