Мозг. Инструкция пользователя

Магрини Марко

Вдобавок благодаря этим удивительным механизмам регуляции мозг в сутки производит около полулитра спинномозговой жидкости (спинно- поскольку она заполняет также позвоночный канал). Это количество неизменно изо дня в день, в организме человека должно постоянно присутствовать 120–160 мл жидкости, циркулирующей безостановочно между головным мозгом и спинным мозгом. Без этой постоянной циркуляции внутричерепное давление стало бы непреодолимым для кровообращения, что привело бы к ишемии.

Спинномозговая жидкость удерживается посредством мембранных оболочек, окружающих мозг, и вырабатывается в мозговых желудочках, четырех взаимосвязанных полостях, и абсорбируется в кровь. Этот круговорот обмена жидкостями поддерживает также химическую стабильность в мозге.

3. Топография

Примерно 525

миллионов лет тому назад на нашей планете появились первые позвоночные животные. Это были существа, вдоль всей спины которых протягивалась специальная структура – позвоночник. Именно с них начался процесс так называемой энцефализации, отделения мозга, который после многих миллионов лет развития привел к образованию особой части тела – головы.

На протяжении долгих лет доисторического развития мозг становился постепенно все больше и больше, все сложнее и эффективнее и в конце концов разделился на два практически симметричных полушария. В центре полушария соединены мозолистым телом, пучком нервных волокон. Но функционируют они на самом деле в асимметричном режиме: участок мозга, отвечающий за речевые способности, находится почти всегда в левом полушарии у правшей (95 %) и чуть реже (70 %) у левшей. Топография мозга воспроизводит во многих своих чертах ход эволюции: человеческий мозг унаследовал в ходе длинной и удивительной истории развития структуру предшественников.

Американский невролог Пол Маклин в 60-х годах прошлого столетия разработал теорию, получившую название triune brain («триединый мозг»). Согласно его выводам, в мозге сохранились архаичные участки, принадлежавшие когда-то предшественникам человека, и эти участки помогают понять историю возникновения и развития самой сложной машины на Земле. По мнению ученого, эволюция сочла более рациональным и удобным добавлять улучшения и дополнительные устройства в уже существовавшие модели мозга, чем для каждого существа переписывать программу заново. Конечно, и на это потребовались миллионы лет.

Итак, в самой глубине мозга спрятана самая его древняя и маленькая часть – рептильный мозг. Этот мозг контролирует самые примитивные жизненные функции, от дыхания до сердцебиения, от температуры тела до тех действий, которые называются инстинктивными, в том числе древний инстинкт защиты территории. Эти задачи выполняются без всякого вмешательства мысли или воли.

На следующем уровне расположен отдел, связанный прежде всего с появлением млекопитающих, – лимбическая система. В нем запрятан ключ к эмоциям, побуждениям, поведенческой мотивации и долгосрочной памяти, к бессознательному. Этот отдел мозга необходим для социального поведения млекопитающих, он отвечает за привязанность и способность ее выразить.

И на высшем уровне расположена кора мозга, укутывающая мозг серым веществом: она появилась у приматов, развилась у гоминидов и приобрела важнейшее значение у человека. В коре формируются сознание, мышление, находится центр речи и все иные способности, отличающие человека, такие, например, как способность прогнозировать последствия поступков и будущие события [см. стр. 79].

Разумеется, все три отдела мозга эволюционировали в течение многих миллионов лет, в течение всей истории животного мира. Части мозга неотделимы друг от друга, это не разборная матрешка, наоборот, они плотно соединены запутанной сетью нейронов. И нельзя сказать, что в голове у человека мозг рептилии, – нет, это некие структуры, унаследованные от наших общих с рептилиями предков. Разделить мозг на части невозможно – в конечном итоге он един.

3.1. «Рептильный мозг»

Предок, первый обладатель «рептильного мозга», бороздил воды океана около 500 миллионов лет назад. Его примитивный мозг состоял всего из нескольких сотен нейронов. Но прошли миллионы лет, и мозг усложнился, вместе со своими носителями – морскими животными. Когда некоторые виды вышли на сушу, чтобы колонизировать новую среду обитания, им пришлось научиться выживать в совершенно

иных условиях и приспособиться к новым опасностям. Примерно 250 миллионов лет назад как раз и сформировался орган, который сегодня называется «рептильным мозгом». Возникнув у относительно более сложных существ – амфибий, этот мозг стал прообразом всех будущих мозгов на Земле. Базовые свойства этого мозга можно обнаружить как у современных рептилий, так и у современных млекопитающих, в том числе и у человека, хотя, конечно, за долгие миллионы лет эволюции накопились и огромные различия.

Самая древняя часть человеческого мозга состоит из мозжечка и мозгового ствола и контролирует такие жизненные функции, как сердцебиение, равновесие, дыхание и поддержание температуры тела.

Это одна из самых безотказных деталей церебрального аппарата, он работает 24 часа в сутки в полностью автоматическом режиме, не требуя никакого участия пользователя. «Рептильный мозг», к примеру, никогда и ни при каких обстоятельствах не сможет позабыть дышать. Его древнее происхождение определяет его простой, однако самостоятельный и своенравный вклад в работу мозга. «Рептильный мозг» участвует практически во всех жизненных процессах, при этом мудрая эволюция компенсировала его недостатки тем, что отвела ему особую роль в процессе мышления.

3.1.1. Мозговой ствол

Если смотреть на мозг со стороны основания, то можно увидеть нечто, похожее на кабель или трубку (следовало бы назвать ее «нервотрубкой»), соединяющую его с телом. Мозговой ствол, по-английски изящно именуемый brainstem (стебель головного мозга), в буквально смысле стоит у истоков мозговой деятельности и вместе с другими важными задачами регулирует такие базовые потребности, как дыхание, сердцебиение, сон и голод.

Любая информация, поступающая от тела к мозгу и обратно, проходит через ствол. В мозг информация идет по сенсорным путям, по ним поступают сигналы боли, сигналы о повышении температуры, осязательные ощущения, мышечное восприятие тела в пространстве и частей тела относительно друг друга [см. стр. 115]. В обратную сторону, по пучкам аксонов [см. стр. 32], начинающимся в двигательных нейронах мозгового ствола и оканчивающимся в спинном мозге, спускаются сигналы, управляющие движением. Но это еще не все – из трех частей мозгового ствола (продолговатый мозг, мост и мозжечок) выходят десять из двенадцати пар черепно-мозговых нервов – нервов, берущих начало непосредственно в мозговых полушариях и управляющих моторикой и сенсорикой лица, глаз и внутренних органов.

Ствол сплошь пронизан нейронными сетями, сотни подобных образований контролируют состояние бодрствования, посылая через регулярные промежутки времени последовательность сигналов в кору. Стоит последовательности сигналов замедлиться, человек ощущает сонливость. Нейронные сети играют ключевую роль и в механизме концентрации внимания [см. стр. 175]. Таким образом, ответственность ствола за работу сердечно-сосудистой и дыхательной систем тесно переплетается с его участием в обретении знаний и умений, то есть в формировании сознания. В итоге можно сказать, что мозговой ствол находится в основе всего, во всех смыслах.

• Продолговатый мозг

Без него жизнь невозможна. Продолговатый мозг самостоятельно, без всякого участия носителя управляет базовыми функциями организма – дыханием, сердцебиением и кровяным давлением. Он служит для непосредственного соединения спинного мозга и головного и как часть мозгового ствола осуществляет коммуникацию между центральной и периферической нервными системами и играет ключевую роль в работе вегетативной нервной системы: через нее он регулирует респираторные, кардиологические и вазомоторные функции, многочисленные безусловные рефлексы, бессознательные реакции на различные раздражители (таковых насчитывается около 45). Это продолговатый мозг стоит за кашлем, чиханием, рвотой, зевотой.