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

Это открытие очень помогло в развитии нейробиологии (науки о человеческом мозге и нервной системе). Брока доказал, что разными функциями организма управляют разные части мозга. Как в оркестре, где каждая группа инструментов — духовые, струнные, ударные — выполняет свою задачу. Каждый музыкант играет на собственном инструменте, но слушает и остальных, чтобы они звучали все вместе. Так работает и мозг. Однако, прежде чем мы ближе познакомимся с мозговым оркестром и его инструментами, давай подумаем вот о чем: а как можно заглянуть в мозг?

Тебе когда-нибудь попадался на глаза стильный черно-белый снимок мозга? А может, у тебя даже есть фотография собственного мозга? На которой голова будто разрезана пополам и можно рассмотреть все внутри?

Долгое время сфотографировать мозг было невозможно — этому, понятное дело, мешал череп. Вот если бы череп можно было как-нибудь открыть (например, расстегнуть на нем молнию)… Но это, увы, невозможно. К счастью, ученые и врачи нашли решение проблемы. И даже не одно.

В прошлом веке появилась возможность изучать мозг внутри черепа, и для этого не нужны ни молния, ни топор, ни пила. Мозг можно просто сфотографировать сквозь череп — сделать своего рода селфи.

Один из способов изучения мозга — компьютерная томография, или КТ(а ведь ее могли бы назвать «КоТ»!).

Все эти термины запоминать необязательно, главное — понять принцип: специальный прибор томограф делает снимки слоев мозга с разных точек и под разными углами. Толщина каждого слоя — несколько миллиметров. Можно сказать, что мозг пациента «режут» на ломтики. Нет-нет, не нужно бояться: это не настоящие ломтики, а виртуальные. Затем они «склеиваются» друг с другом (тоже виртуально), и получается трехмерное изображение мозга. Оно помогает врачам проверить, здоров ли мозг, нет ли в нем повреждений (например, кровоизлияния или опухоли). Так врачи могут точно обозначить проблему и подобрать лечение.

Еще один способ — магнитно-резонансная томография, или МРТ. Пациента помещают в длинную узкую трубу, которая представляет собой большой и мощный магнит. МРТ позволяет получить очень подробные изображения мозга. К примеру, врачи могут следить за ростом опухоли, проводя МРТ каждые две недели. Кроме того, с помощью этого способа изучают связь между областями мозга и их задачами. Эта технология называется функциональной МРТи в последние годы применяется все чаще. Очень интересно наблюдать, какие части мозга активизируются, когда человек выполняет какое-либо действие (двигает пальцами, читает книгу, слушает любимую музыку). Особенно часто функциональную МРТ применяют ученые, которые хотят больше узнать о работе мозга.

Третий способ — позитронно-эмиссионная томография, или ПЭТ. Пациента и в этом случае помещают в своеобразный туннель, но вместо магнита используют радиоактивное вещество. Да, представь себе, пациенту вводится немного радиоактивного вещества (доза очень маленькая, и от облучения ты не превратишься в супергероя Халка). Томограф подсвечивает это вещество, и врачи могут проследить, по какому пути оно движется с кровью к мозгу. Так можно увидеть, какие части мозга более активны (в них поступает больше крови), а какие — менее. Это полезно при исследовании некоторых болезней или опухолей.

Если тебе захочется почувствовать себя роботом, можно пройти электроэнцефалографию, или ЭЭГ. С ее помощью можно измерить электрическую активность мозга через кожу головы. На тебя надевают головной убор (он похож на странную шапочку для купания) с датчиками электроактивности. На экране видны типы волн, по которым можно судить о работе и состоянии мозга. К примеру: «Скукотища! Я вот-вот засну», — сонливость (тета-волны), «Хорошая книжка, очень интересно!»— расслабление (альфа-волны), «Это лучшая книга на свете, скорей бы прочесть, что дальше!»— возбуждение (бета-волны), а «Хр-р-р…»— глубокий сон (дельта-волны).

Ну вот, теперь ты знаешь, как можно заглянуть в мозг и исследовать его. Дальше мы изучим части мозга и поймем, за что они отвечают. Нас ждет урок анатомии на фабрике мозга!

Как ты уже знаешь, мозг состоит из разных частей и каждая выполняет определенную задачу или функцию. Ученые обнаружили это, когда обследовали пациентов с поражениями мозга. Оказалось, что у людей с определенным типом нарушений одни и те же симптомы, например бессвязная речь. Когда ученые изобрели томографию, то смогли выяснить (в частности, с помощью функциональной МРТ), какие части мозга отвечают за выполнение тех или иных задач. Но хотя у разных частей мозга свои функции, мозг — это не случайный набор инструментов, а настоящая слаженная команда!

В предыдущей главе мы сравнивали мозг с оркестром, но ведь не все читатели одинаково музыкальны. Можно сравнить мозг и с футбольной командой. В ней одиннадцать игроков, и у каждого своя роль: стоять на воротах, защищать их или нападать. За каждую команду могут играть разные люди, но некоторые будут выполнять одну и ту же задачу (скажем, трое защитников). С мозгом все так же. Например, за речь отвечают более 20 областей мозга. А все цвета, формы, размеры, подвижные или неподвижные объекты, которые мы видим, обрабатывают более 30 областей.

Продолжим сравнения с футболом: если каждый игрок будет действовать сам по себе, то его команда вряд ли победит. Чтобы выиграть матч, футболисты должны и хорошо выполнять свою задачу, и действовать сообща. Так работает и мозг. Если один из игроков на поле получает красную карточку, игра на этом не заканчивается. Оставшимся игрокам придется хорошенько потрудиться, но они способны довести матч до конца и даже выиграть, если будут помогать друг другу. Мозг и здесь похож на футбольную команду: если в одной его части есть небольшое поражение, другие части могут взять на себя ее задачу. Но если есть много маленьких поражений или одно, но обширное, мозг не сможет хорошо работать. Футбольная команда тоже вряд ли выиграет, если сразу несколько игроков получат красную карточку или травму. Вот сколько общего между мозгом и футболом!