Тайны головного мозга. Вся правда о самом медийном органе
До происшествия Гейдж, по отзывам знавших его людей, был уравновешенным, трудолюбивым бригадиром. Доктор Джон Харлоу, врач, лечивший Гейджа, писал об изменениях в поведении и личности своего больного. Гейдж стал агрессивным и импульсивным. Друзья даже говорили, что он перестал быть самим собой. В результате после выздоровления его не взяли на прежнюю работу, и Гейдж стал извозчиком – сначала в Новой Англии, а потом в Чили.
Нейробиолог и историк науки Малкольм Макмиллан считает, что эти изменения личности были временными и преходящими, и что со временем Гейдж смог почти полностью оправиться от тяжелейшей травмы. Мозг мог компенсировать обусловленные повреждением потери.
Несмотря на то, что природа повреждений мозга Гейджа и течение выздоровления известны нам не полностью, этот случай впервые дал ученым материал о функциях, локализованных в лобных долях головного мозга.
Библиография
Macmillan, M., Phineas Gage Information Page, November 2, 2012, accessed January 17, 2016, http://www.uakron.edu/gage/.
ВОПРОС:
Кто такой Г.М.?
ОТВЕТ:
Это был человек, застрявший в прошлом и настоящем – он был неспособен запомнить ничего нового, и время для него словно остановилось. Такова была жизнь Генри Густава Молейсона (известного больше по инициалам Г.М.), начавшаяся после того, как он в 1953 году перенес операцию на головном мозге в возрасте 27 лет.
В 1935 году Молейсон по дороге в школу был сбит велосипедистом. Мальчик ударился головой об асфальт и потерял сознание на пять минут. В возрасте десяти лет у Генри случился первый припадок, причиной которого, скорее всего, была перенесенная травма. С возрастом припадки становились все чаще и тяжелее, и, в конце концов, лекарства перестали помогать. Припадки превращали Молейсона в никуда не годного инвалида, и поэтому он решился на нейрохирургическую операцию.
В ходе операции доктор Вильям Бичер Сковилл удалил с обеих сторон мозга Генри несколько структур, включая гиппокамп, миндалину и часть височной доли. После операции припадки практически прекратились, но у Молейсона возникли тяжелые расстройства памяти. Несмотря на то, что он сохранил разум и мог адекватно поддерживать беседу, он немедленно забывал предмет разговора, как только разговор переключался на другую тему. У Молейсона появилась амнезия на только что произошедшие события. Он мог ненадолго запомнить какой-то факт, если много раз повторял его себе, но стоило ему отвлечься, как он тотчас намертво забывал новые сведения и свои недавние мысли. Молейсон помнил события, происходившие с ним до операции, но новые воспоминания он формировать не мог. Интересно, что он мог усваивать новые двигательные навыки, но при этом не помнил, как он им научился, где и от кого.
Молейсон умер 2 декабря 2008 года. После смерти его головной мозг был рассечен на 2401 срез для того, чтобы создать трехмерную карту. Исследование подтвердило, что именно объем операции, выполненной в 1953 году, стал причиной нарушения памяти.
Молейсона иногда называют самым знаменитым объектом неврологических исследований, потому что изучение особенностей его памяти и тщательное картирование функций его мозга произвели переворот в понимании механизмов памяти. Во-первых, стало понятно, что существует, по меньшей мере, два типа памяти: одна, направленная на запоминание фактов, имен и дат; другая, направленная на запоминание подсознательных действий – таких, как езда на велосипеде или рисование картин. Во-вторых, до этих исследований в науке господствовало представление о том, что все отделы коры вносят одинаковый вклад в формирование памяти. Поведенческие и гистологические данные, полученные в результате исследования поведения и мозга Молейсона, показали, что в формировании новых воспоминаний решающую роль играют гиппокамп и миндалина, а запоминание навыков и фактов локализовано в других отделах головного мозга.
Нейрохирурги тоже извлекли полезный урок: при необходимости удалить гиппокамп, миндалину и вершину височной доли, это делают только на одной стороне. Жаль только, что все эти знания очень дорого обошлись Генри Молейсону.
Библиография
Corkin, S., Lasting consequences of bilateral medial temporal lobectomy: clinical course and experimental findings in H.M., Seminars in Neurology, 4:249-59, 1984.
Corkin, S., Permanent Present Tense the Unforgettable Life of the Amnestic Patient, H.M. (New York: Basic Books, 2013).
Corkin, S., Amaral, D.G., Gonzáles, R.G., Johnson, K.A., and Hyman, B.T., H.M.’s medial temporal lobe lesion: findings from magnetic resonance imaging. Journal of Neuroscience, 17:3964-79, 1997.
ВОПРОС:
Кто такой Тан?
ОТВЕТ:
В 1861 году французский невролог Поль Брока (1824–1889) обследовал 51-летнего больного по имени Луи-Виктор Леборнь. Леборнь страдал эпилепсией, частичным правосторонним параличом и не мог говорить. Леборня называют «Тан», потому что это был единственный звук, который он был в состоянии произнести. Леборнь понимал обращенную к нему речь, но утратил способность сам ее производить.
Вскоре после осмотра Леборнь умер. Когда Брока производил патологоанатомическое исследование его мозга, он нашел поражение, локализованное в левой лобной доле. Эту область с тех пор называют «зоной Брока». В 1874 году немецкий врач Карл Вернике (1848–1905) описал нескольких больных с поражением в левом полушарии, локализованном в другой области, нежели зона Брока. Больные Вернике страдали другим речевым расстройством: они могли говорить, но их речь была лишена смысла. Поражения мозга, приводящие к речевым расстройствам, убедили научное сообщество в том, что левое полушарие играет ключевую роль во владении языком и речью у подавляющего большинства людей.
Важность левого полушария для владения языком была подтверждена в ходе теста, названного пробой Вада, когда раствор барбитуратов (например, амитал натрия) вводят в правую или левую сонную артерию. Лекарство проникает в мозг на стороне инъекции. Таким образом, можно по выбору отключать либо правое, либо левое полушарие.
Когда отключена левая сторона мозга, наступает правосторонний паралич. Люди, кроме того, теряют чувствительность на правой стороне тела. Противоположный эффект наблюдают при выключении правого полушария – оказывается парализованной и бесчувственной левая сторона. В полном соответствии с тем, что Брока наблюдал у Тана, подавляющее большинство испытуемых (96 процентов правшей и 70 процентов левшей) при выключении левого полушария теряли способность к членораздельной речи.
Наблюдение, согласно которому какая-то одна сторона мозга является более важной для осуществления определенных функций, привело к концепции о доминировании полушарий мозга в отношении определенных функций. Тем не менее, несмотря на такое доминирование, обе части мозга связаны между собой, и для поддержания нормального сложного, эффективного когнитивного поведения необходимы оба полушария.
Глава 4
Интеллект
ВОПРОС:
Существует ли пища, которая делает человека умнее?
ОТВЕТ:
Ваша мама была права: сбалансированное питание полезно для здоровья. Умеренное потребление разнообразной пищи приносит пользу организму, в том числе и мозгу. Пища снабжает мозг необходимыми ему витаминами, минеральными веществами и топливом для того, чтобы он мог функционировать с высокой эффективностью. Плохое питание может нарушить нормальное развитие мозга и формирование правильного поведения, но данные о том, что какое-то особое питание может сделать человека умнее, к сожалению, весьма скудны.
Мозг использует расщепленные белки и жиры для построения синаптических соединений и миелиновых оболочек. В некоторых видах пищи содержатся исходные материалы для синтеза нейромедиаторов (нейротрансмиттеров). Например, холин (вещество, содержащееся в яйцах) используется для синтеза ацетилхолина, глютаминовая кислота (содержащаяся в пшеничной муке и картофеле) идет на синтез глютамата, фенилаланин (содержащийся в мясе, яйцах и злаках) идет на синтез серотонина. Жиры, в частности 6- и 3-атомные жирные кислоты необходимы для нормального функционирования мозга, потому что влияют на скорость высвобождения нейромедиаторов и на потребление нейронами глюкозы.