Мы – это наш мозг: От матки до Альцгеймера
Шрифт:
Когда мозг рассматривают как рационально устроенную биологическую машину, перерабатывающую информацию, компьютерная метафора нашего времени не так уж и плоха. Если посмотреть на число строительных ячеек нашего мозга и на то, как они включаются, такая метафора напрашивается сама собой. Нервные клетки могут в 1 000 x 1 000 миллиардов пунктов вступать в контакт, или – как выразился нобелевский лауреат Рамон-и-Кахаль – «браться за руки» с помощью синапсов [4] . Нервные клетки соединены друг с другом нервными волокнами протяженностью более чем 100 000 километров. Это умопомрачительное количество клеток (см. I.1) и контактов работает настолько эффективно, что наш мозг потребляет энергии не более чем лампочка мощностью в пятнадцать ватт. Отсюда следует, что, как подсчитал Мишел Хофман, общая стоимость энергии, потребляемой мозгом человека на протяжении жизни длительностью в 80 лет, при нынешней стоимости электроэнергии не превысит суммы в 1 200 евро. За эти деньги нельзя приобрести приличный и столь же долговечный компьютер. Всего за 12 евро можно в течение всей жизни снабжать энергией один миллиард нейронов! Фантастически эффективный агрегат с параллельными переключениями, гораздо лучше приспособленный для образования ассоциаций и обработки образов, чем любой компьютер. Когда после вскрытия
4
Синапс (др. – греч. , соединение) – место контакта между двумя нейронами, передает нервный импульс от одной клетки к другой.
5
По аналогии с известными компьютерными терминами.
Еще более выразительная метафора мозга предстает перед нами при посещении в сердце Лондона подземного комплекса помещений, наполненных различной аппаратурой, откуда Уинстон Черчилль вместе с военным Кабинетом министров и многочисленным персоналом, начиная с 1940 года, день и ночь вел войну против Гитлера. Увешанные картами штабные помещения, куда вся информация, кодируемая различными способами или некодируемая, через разветвленную сеть коммуникаций поступает со всего мира. Внимание фокусируется на важнейших на данный момент сведениях, которые проверяют, оценивают, обрабатывают и сохраняют. Этим заняты многочисленные хорошо скоординированные отделы. На основе отобранной информации (в передней части мозга, префронтальной коре, рис. 14) предлагается, разрабатывается и тестируется предварительный план, для которого оценивается вся имеющаяся информация. Концепции плана обсуждаются с многочисленными специалистами внутри страны, и если это необходимо, то по прямой линии со специалистами в США. Взвесив все точки зрения и всю доступную информацию, принимают решение о приведении в исполнение окончательно утвержденного плана – или об отказе от операции. В реализации плана могут участвовать наземные силы (моторика), военно-морской флот (гормоны), соединения, действующие тайно за линией фронта (автономная нервная система), или всё может быть сведено к бомбардировке военно-воздушными силами (нейротрансмиттеры, которые точно ориентированы на определенную мозговую структуру). Разумеется, наиболее эффективным будет скоординированное взаимодействие всех видов вооруженных сил. Да, наш мозг действует как сложный командный центр, снабженный самой современной аппаратурой, а не как телефонная станция или компьютер с непосредственными соединениями между двумя абонентами. Командный центр на протяжении жизни ведет борьбу, сначала – чтобы родиться; затем – чтобы успешно сдать экзамены, найти место, обеспечивающее получение средств к жизни и позволяющее прочно встать на ноги; чтобы сохранять жизнь, порой во враждебном окружении, и, наконец, чтобы умереть так, как сам это выберешь. Командный центр защищен – не как бункер Черчилля, способный выдержать прямое попадание авиабомбы, – но костями черепа, который в состоянии обезвредить немало ударов. Сам Черчилль, впрочем, терпеть не мог этот подземный бункер и во время налетов поднимался на крышу, чтобы следить за воздушными боями над Лондоном. Он любил риск. Иногда это врожденное свойство нашего мозга.
Мы можем представить себе и более мирные метафоры, например – обеспечение безопасности полетов крупного аэропорта. Но если собрать все метафоры последних столетий, окажется, что мы называем метафорой, собственно, не что иное, как новейшие достижения, характеризующие состояние нашего мозга. Последним его продуктом становится сама метафора мозга. Действительно, ничего более сложного, чем это фантастическое устройство, кажется, и вправду не существует.
Рис. 2. Схематическое изображение головного мозга, продольный разрез: 1) кора больших полушарий (cortex) с извилинами большого мозга (cerebrum); 2) мозолистое тело (corpus callosum), соединение между левым и правым полушариями; 3) эпифиз (шишковидная железа, ночью вырабатывает гормон сна мелатонин, задерживающий у детей наступление половой зрелости); 4) свод конечного мозга (fornix), транспортирует информацию памяти из гиппокампа в сосцевидное тело (corpus mamillare) в задней части гипоталамуса (см. рис. 25), из памяти информация затем следует дальше к таламусу и коре больших полушарий; 5) таламус, сюда информация поступает от органов чувств и памяти; 6) гипоталамус, имеет решающее значение для выживания индивидуума и всего вида; 7) зрительный перекрест (оптическая хиазма); 8) гипофиз; 9) мозжечок (cerebellum); 10) ствол мозга; 11) спинной мозг.
II. Развитие, рождение и родительская забота
II.1 Тончайшая сыгранность матери и ребенка при родах
Роды – слишком важная вещь, чтобы возлагать их только на мать.
Я поздравляю мою мать в этот день ее мук и благодарю за то, что она произвела меня на свет.
Высказывались предположения, что я начал заниматься исследованиями мозга из-за того, что мой отец был гинекологом, и поэтому я избрал для себя орган, который далее всего отстоял от сферы его интересов. Против этого психоаналитического объяснения говорит тот факт, что в Академическом медицинском центре (AMC) в Амстердаме совместно с гинекологами, среди которых был Кеес Бур, я исследовал функцию мозга матери и плода во время родов. Выводы его диссертации свидетельствовали, что для легких родов необходима хорошая сыгранность между мозгом матери и ребенка.
Мозг матери и мозг ребенка ускоряют течение родов тем, что гормон окситоцин поступает из мозга в кровоток и тем самым стимулирует сокращения матки. Биологические часы матери обеспечивают ритм смены дня и ночи в процессе родов. Поэтому роды происходят в основном во время спокойной фазы, ночью или рано утром. Это время, когда роды протекают быстрее всего и требуют наименьшего вмешательства акушеров.
Рис. 3. Когда плод в матке отмечает, что
Сигналом для начала родов является снижение уровня глюкозы у плода – знак того, что мать больше не в состоянии обеспечивать растущий плод достаточным питанием. Мишел Хофман подсчитал, что, когда на долю плода приходится примерно 15 % материнского обмена веществ, наступает момент родов. При многоплодной беременности этот момент наступает раньше, поэтому такие близнецы и раньше рождаются. Клетки мозга в гипоталамусе плода реагируют на снижение уровня глюкозы таким же образом, как позднее, уже у взрослого человека, они будут реагировать на недостаток пищи. Тем самым стимулируется стрессовая ось [6] плода, и происходит серия гормональных изменений, что вызывает сокращение матки (рис. 3). Схватки, стимулированные окситоцином, приводят к тому, что головка плода давит на выход из матки. Это вновь вызывает рефлекс, который передается через спинной мозг матери и приводит к повышенному выделению окситоцина, из-за чего головка плода еще больше стимулирует этот рефлекс. Вырваться из этого круга дитя может, лишь родившись на свет.
6
Стрессовая, или гормональная, ось: гипоталамус – гипофиз – кора надпочечников.
Определенное число психических нарушений связано с осложнениями во время родов. Давно известна связь шизофрении со многими проблемами при родах, такими как родоразрешение с наложением щипцов, вакуумная экстракция, слишком малый вес плода, преждевременные роды, слишком раннее отхождение вод и необходимость пребывания в инкубаторе. Думали, что трудные роды приводят к повреждению мозга и к развитию шизофрении. Теперь мы знаем, что шизофрения – это нарушение развития мозга на ранней стадии, главным образом генетического характера (см. XI.3); трудные роды могут также рассматриваться как неправильное взаимодействие между мозгом матери и плода и таким образом как первый симптом шизофрении, хотя полного развития эта болезнь достигнет только в период наступления половой зрелости. То же относится к частым нарушениям во время родов при аутизме, что также является следствием раннего нарушения развития мозга (см. Х.2). Недавно было обнаружено, что у девушек, страдающих такими нарушениями питания, как анорексия или нервная булимия, роды матери часто проходили с осложнениями, и к тому же девочки имели при рождении малый вес. Чем больше проблем при родах, тем раньше наступают нарушения в принятии пищи у молодых женщин. Можно предположить, что уже тогда их гипоталамус не вполне хорошо справлялся с уровнем глюкозы, принимая во внимание, что именно снижающийся уровень глюкозы дает сигнал к началу родов. Проблемы при родах можно было бы также и здесь рассматривать как первый симптом нарушения работы гипоталамуса, что позднее проявляется в нарушениях приема пищи.
Даже в художественной литературе мы находим намеки на активную роль ребенка во время родов. Так, Джордж Джексон в книге Soledad Brother [7] пишет: «23 декабря 1941 г. вопреки воле моей матери я выдавился из ее чрева – и почувствовал себя на свободе». В романе Гюнтера Грасса Жестяной барабан Оскар сразу после рождения испытывает не слишком много энтузиазма от внешнего мира. Он собирался снова вернуться в матку, но акушерка, увы, уже перерезала пуповину.
7
Soledad Brothers, «братья по Соледад», три афроамериканца, заключенные калифорнийской тюрьмы Соледад, 16 января 1970 г. убили белого охранника в отместку за совершенное им убийство трех заключенных-афроамериканцев, участвоваших тремя днями ранее в драке с белыми заключенными. Во время судебного процесса Джонатан Джексон, брат одного из обвинявшихся, Джорджа Джексона, предпринял кровавую попытку освободить подсудимых, воспользовавшись пистолетом, который передала ему Анджела Дэвис. История получила широкую огласку. Soledad Brother – книга Джорджа Джексона, которую составили его письма из тюрьмы Соледад.
Чтобы роды проходили наилучшим образом, необходима тонкая взаимосвязь между матерью и ребенком. При нарушении развития мозга ребенок не может играть существенную роль в прохождении родов. Волей-неволей приходится привыкать к тому, что заявлять о себе ребенок начинает уже в момент рождения.
II.2 Осложнение при родах как первый симптом нарушения развития мозга
Когда цыпленок в яйце не находит для себя достаточно пищи и ее более не хватает для поддержания жизни, в поисках пропитания он резкими движениями расклевывает скорлупу. Так же и растущий ребенок, требуя больше пищи, нежели мать может ему предоставить, извиваясь, разрывает оболочку и, освободившись от уз, выходит наружу…
На тяжелые роды в трети всех случаев несправедливо возлагают вину за проявляющиеся позднее нарушения функций мозга. Мозговые аномалии, такие как задержки в развитии и повышенный мышечный тонус, часто возникают уже в матке, задолго до родов.
В 1862 году Уильям Джон Литтл в Лондоне впервые описал сорок семь спастических [8] детей. Убеждение Литтла в том, что причиной спастичности явилась родовая травма, находит приверженцев до сих пор. Примечательно, что это никак не отразилось на противоположном мнении Зигмунда Фрейда, который после тщательных исследований в 1897 году пришел к заключению, что трудные роды не могут быть причиной спастичности, но что и неврологическая картина болезни, и трудные роды должны быть следствием нарушений развития мозга плода внутри матки. У детей с задержкой психического развития вину за это часто также возлагают на роды. Синдром Прадера – Вилли – генетическое отклонение, которое с течением времени ведет к ожирению (см. VI.4). Роды для многих таких детей проходят тяжело, и позднее у них наблюдается задержка психического развития. Не осложнения при родах являются причиной этого, но генетическая аномалия, которая присутствует уже при оплодотворении.
8
Спастичность – скованность мышц, непроизвольное напряжение мышц конечностей из-за нарушения подчиненности двигательных нервных клеток спинного мозга аналогичным клеткам головного мозга.