Анжелика ван Омберген - В моей голове. Как устроен мозг и зачем он нам нужен

В твоей голове много не только электрических импульсов, но и химических реакций. Дело в том, что нервные клетки со своими длинными отростками и разветвлениями почти-почти-почти-и-и касаются друг друга, но так никогда и не встречаются. Их разделяет пространство шириной около 20 нанометров (0,00000002 метра). Казалось бы, это расстояние очень мало, но электрические сигналы все же должны его преодолеть, чтобы успешно передать информацию. К счастью, у твоего умного мозга и для этого есть решение — химическое вещество-посредник под названием нейротрансмиттер.

Нейротрансмиттеры в виде крошечных шариков лежат на окончаниях аксонов (как мячики в игровом бассейне). Когда на окончание аксона поступает электрический сигнал, который нужно передать дальше, шарики отправляются в «большое путешествие» расстоянием в 20 нанометров. Прибыв на противоположную сторону, они ищут свое место: посредник не может «парковаться» где угодно. У каждого вида нейротрансмиттеров есть собственное место парковки — оно называется рецептором. Нейротрансмиттер можно сравнить с ключом, который открывает только один замок, а все остальные — нет (и хорошо, что так!).

Существует множество видов нейротрансмиттеров. Одни вещества-посредники усиливают электрический сигнал и помогают в передаче информации (их называют возбуждающими нейротрансмиттерами). Другие же, наоборот, слегка притормаживают сигнал (это тормозные нейротрансмиттеры). Одни не хуже и не лучше других: главное, чтобы они работали сообща и находились в равновесии. Если возникнут перебои, человек может заболеть (позже мы поговорим об этом). Баланс нейротрансмиттеров могут нарушить и некоторые лекарства. Ученые обнаружили в человеческом теле уже более ста видов нейротрансмиттеров и подозревают, что их еще больше. К веществам-посредникам относятся, например, дофамин и серотонин. О них мы тоже поговорим позже.

Мысль о том, что мозг — это суперкомпьютер, с помощью которого мы думаем и чувствуем, возникла в науке относительно недавно. Долгое время люди считали мозг чем-то вроде «начинки» черепа, а главным органом человеческого тела называли сердце. К примеру, у мумий в Древнем Египтеудаляли почти весь мозг, так как считали его лишним грузом.

Хотя роль мозга долго недооценивалась, люди все же довольно давно догадались, что это особенный орган. Еще в XVII веке до нашей эры (!) один военный лекарь описал на свитке папируса случай с двумя солдатами, которые после ранения в голову начали дрожать и разучились говорить (скорее всего, их мучили приступы эпилепсии). Так впервые была установлена связь между повреждением мозга и определенными жалобами пациентов. Этот свиток папируса важен для истории еще и потому, что на нем был изображен иероглиф (письменный знак у египтян), обозначавший мозг.

Лишь в V или VI веке до нашей эры один мудрый древнегреческий лекарь, Алкмеон Кротонский, понял, что в мозге заключено сознание человека. Алкмеон рассуждал так: органы чувств связаны с мозгом нервами, а значит, мозг — это источник всех наших чувств и ощущений. Более того, Алкмеон утверждал, что органы чувств не могут работать как следует, если мозг поврежден. Вот каким умницей был Алкмеон!

Несмотря на египетский свиток папируса и мудрость Алкмеона, истории известно немало заблуждений о мозге. Неверные выводы делали даже выдающиеся ученые. К примеру, знаменитый древнегреческий философ Аристотельполагал, как и большинство древних египтян, что центром мышления является сердце. Мозг же он считал органом, который охлаждает теплую кровь, — что-то вроде кондиционера, встроенного в голову. Аристотель видел в этом ответ на вопрос, почему люди умнее животных и способны мыслить логически. Наш мозг больше звериного, поэтому лучше охлаждает кровь, считал он. Хоть Аристотель и слыл мудрецом, но здесь он ошибся (и очень сильно). Как видишь, даже самые светлые головы иногда допускают ошибки!

Древние греки считали человеческое тело священным, поэтому не могли получше изучить мозг, вскрывая умерших (вскрытие после смерти — это рассечение и исследование тела или его части). Правда, нам известен один древнегреческий анатом (тот, кто изучает строение тела) по имени Гален, рассекавший мозг разных животных — от овец до кабанов. В результате этой работы он пришел к выводу, что большой мозг имеет отношение к чувствам, так как он мягкий на ощупь. А вот малый мозг, по мнению Галена, в основном управляет мышцами. Ну и вдобавок — это самый странный вывод — ученый решил, что мозг работает благодаря тому, что через него пролетают духи животных. Хм… Гален, это чересчур! Хотя как было бы здорово: каждый мог бы выбрать себе любимое животное, которое повелевало бы его мозгом. Но даже несмотря на подобные выводы, исследования Галена помогли получить первое представление об анатомии мозга и о ведущих к нему нервах.

Всерьез разбираться в анатомии мозга люди начали намного позже. Лишь в XIII–XIV веках появились первые книги об этом, и чаще всего их писали итальянские лекари.

В XVI веке в Брюсселе жил один талантливый врач, известный под именем Андреас Везалий. Настоящее его имя было Андрис ван Весел, но ему хотелось модный латинский псевдоним. Везалий крайне интересовался строением человеческого тела и часто выполнял вскрытия трупов. Звучит, конечно, жутковато (это и правда жутковато), но таким образом Везалию удалось в подробностях зарисовать и описать человеческое тело изнутри. Его публикации до сих пор не потеряли своей значимости, а его пример вдохновил многих других ученых, которые затем продолжили исследовать мозг. Благодаря этому Везалий считается основоположником анатомии.

Еще одной светлой головой был Поль Брок а — французский ученый, который жил в XIX веке. Он обнаружил в мозге небольшой участок, отвечающий за речь. Этот участок назвали в его честь — центр Брока. Исследования Брока показали, что у пациентов, которые испытывают трудности с речью, повреждена именно эта область мозга в передней части левого полушария.