Елена Белова - Автостопом по мозгу. Когда вся вселенная у тебя в голове

Базальные ганглии — это отдел в подкорке мозга, который занимается проблемой выбора. В то время как мозжечок разбирается с тем, КАК делать, базальные ганглии, пытаются решить, ЧТО ИМЕННО. Действительно, даже если стремительное движение руки к кнопке лифта получилось верхом изящества (благодаря мозжечку), это не особенно поможет, если палец в итоге устремился к кнопке двенадцатого этажа вместо пятого. Хорошо, если в каком-то случае проблема выбора вообще не стоит, и нам абсолютно ясно, что делать. Гораздо сложнее определяться с выбором, когда есть несколько конфликтующих вариантов. Совсем плохо, если вариантов нет никаких, а что-то делать все равно надо, приходится действовать наугад. В любом из этих вариантов в дело вступают базальные ганглии [34] Вообще-то правильнее называть их базальными ядрами: когда-то ученые решили навести порядок в терминологии и договорились, что скопления клеток в мозге надо называть ядрами, а ганглии — это скопления нейронов в периферической нервной системе. Тем не менее правильное название не особенно прижилось: исследователи по привычке говорят и пишут о ганглиях, а поскольку базальные ганглии как раз и отвечают за формирование привычек, я буду уважать привычки и традиции и называть их именно ганглиями. — Прим. авт. .

Базальные ганглии прячутся в основании переднего мозга, глубоко внутри больших полушарий. Это самые крупные подкорковые ядра в мозге человека: снаружи находится крупное овальное образование с хвостом, которое, как матрешка, прикрывает собой еще два, спрятанные одно под другим. Это полосатое тело, состоящее из скорлупы и хвостатого ядра, под которым прячутся два сегмента бледного шара — внешний и внутренний. Еще сюда относят два небольших ядра: субталамическое, которое получило свое название, потому что расположено в среднем мозге прямо под таламусом, и черная субстанция, расположенная прямо под субталамическим ядром.

Черная субстанция в некотором смысле имеет черную славу: она играет ключевую роль в развитии болезни Паркинсона, второго по распространенности заболевания головного мозга, связанного с нарушением работы базальных ганглиев.

При болезни Паркинсона люди испытывают огромные сложности с движениями — помимо дрожания рук и ног у таких пациентов есть еще ряд довольно характерных симптомов: им сложно начать движение, особенно когда нет какого-то внешнего импульса (скажем, встать по просьбе другого человека им проще, чем по собственному желанию), их движения будто скованны, шаги при ходьбе очень мелкие, а мышцы даже в расслабленном состоянии будто деревянные. Все эти проблемы начинаются с того, что в черной субстанции умирают нейроны, которые производят дофамин для нормальной работы базальных ганглиев [35] Темный цвет черной субстанции придает нейромеланин, который образуется из дофамина и откладывается в дофаминовых нейронах. Так что у пациентов с болезнью Паркинсона черная субстанция бледнеет по мере того, как разрушаются дофаминовые клетки. — Прим. авт. . Несмотря на то что в коре головного мозга все в порядке и все двигательные отделы работают нормально, движение не запускается, как надо.

Повреждения субталамического ядра, наоборот, могут приводить к избыточным движениям — это выглядит как повторяющиеся непроизвольные взмахивания руками или ногами, человек не может спокойно сидеть на месте, конечность словно постоянно пляшет, а человек не может ничего с этим сделать. Существует еще несколько состояний с непроизвольными движениями, которые возникают при повреждениях в базальных ганглиях: это хорея — в Средневековье ее называли пляской святого Вита, когда человек словно исполняет какой-то дьявольский танец помимо своей воли, а еще дистония — когда какие-то части тела непроизвольно сокращаются, иногда до спазма, нарушая нормальное положение тела или головы.

При болезни Паркинсона двигательные отделы коры не повреждены, но из-за проблем с работой базальных ганглиев движения не получаются.

В общем, нарушения в базальных ганглиях приводят к двигательным расстройствам, когда контроль движений смещается от нормы к одному из полюсов: либо человек не может сделать то, что хочет, либо, наоборот, неконтролируемо делает то, чего не хочет, и не может остановиться. К нарушениям нормальной работы базальных ганглиев относят и обсессивно-компульсивное расстройство и различные формы аддикций: в этих случаях человек тоже в некотором смысле делает не совсем то, что хочет, и тоже обычно не может остановиться. Почему так происходит?

Базальные ганглии — это сложная система ядер, сообщающихся между собой целой паутиной прямых и обратных связей. Принципиальная схема, по которой информация идет через базальные ганглии, такова: сначала полосатое тело получает ее практически от всех отделов коры, затем сигналы отправляются циркулировать внутри базальных ганглиев по двум путям — прямому и непрямому, и затем через внутренний сегмент бледного шара некое общее решение отправляется в таламус, а оттуда в кору. Непрямой путь подавляет все лишние действия, а по прямому отбирается единственная подходящая команда. Кроме этого у коры полушарий есть «запасной стоп-кран» — гиперпрямой путь: если что-то поменялось и нужно немедленно остановиться, сигнал отправляется не к большому полосатому телу с довольно обширными путями циркулирования сигналов, а в компактное субталамическое ядро, и текущее поведение немедленно прекращается.

Базальные ганглии обмениваются информацией с отделами коры больших полушарий и ядрами таламуса, формируя петли, по которым информация может циркулировать внутри мозга и влиять на наши решения. Внутри самих базальных ганглиев все ядра связаны в сложную систему, задача которой — отобрать нужную программу действий, запуская их одно за другим в нужное время и в правильном порядке

В целом все три пути внутри базальных ганглиев направлены на то, чтобы не дать коре сделать что-нибудь лишнее, но при этом избирательно пропустить к таламусу и коре именно те команды, которые положат начало нужным действиям [14]. Как и в случае мозжечка, работа базальных ганглиев идет незаметно для человека, ее нельзя сознательно проконтролировать или изменить. Внутри общей системы базальных ганглиев есть отдельные специализированные «департаменты» с обособленными, хоть и частично перекрывающимися потоками информации. Помимо двигательного департамента, отвечающего непосредственно за движения тела, есть исполнительный, который занимается, скорее, стратегическим планированием действий в далекой перспективе; еще есть зрительный департамент, заведующий исключительно движениями глаз, и мотивационный — в некотором роде, он снабжает всю систему принятия решений топливом — энергией эмоций, основанной на ожидании и поиске удовольствий и избегании неприятностей.