Отмычки для «черного ящика».

Открытия редко делаются непреднамеренно. Даже если встреча с новым, еще неведомым явлением произошла совершенно случайно, осмыслить его чаще всего удается лишь на основе идей и представлений, уже существующих в науке. Когда уровень наших знаний еще не дорос до того, чтобы по достоинству оценить открытие, оно остается незамеченным.

Трудно представить, что до Дакса и Брока врачи не замечали, как часто потеря речи и паралич правых конечностей сопутствуют друг другу. Безусловно, замечали, но в существовавшей тогда системе взглядов эти наблюдения не находили себе места, а потому на них не обращали внимания. Лишь в начале XIX столетия мозг привлек всеобщее внимание. Одним из поводов для повышенного интереса была превосходно выполненная работа Ф. Галля и Г. Шпурцгейма по анатомии человеческого мозга.

Несомненной заслугой Галля было утверждение, что характер психических расстройств зависит от места повреждения мозга. Однако в своих публикациях он далеко вышел за пределы собственного экспериментального материала, утверждая, что развитие определенных способностей, склонностей, черт характера приводит к такому разрастанию соответствующих участков мозга – мозговых центров, что кости черепа над этим местом вынуждены выгибаться шишкой. По ним якобы можно судить о характере человека и его способностях. Галль указал местоположение 37 шишек, в том числе шишек трусости, агрессивности, патриотизма.

Работа Галля вызвала бурную дискуссию, и не только из-за ее чисто умозрительного характера. На нее прежде всего ополчилась церковь. Учение Галля опровергало непознаваемость человеческой души и ее божественное происхождение. Если продолжить цепь его логических рассуждений, выходило, что можно определить, где у божественной души «ноги», а где «голова» и где (подумать страшно!) центры злословия или пристрастия к алкоголю. Получалось, что человеческие пороки – не плод наущения дьявола, а составные части все той же данной богом души. Насколько серьезно церковь отнеслась к учению Галля, видно хотя бы из того, что, отбывая ссылку на Святой Елене, Наполеон, перечисляя свои заслуги перед человечеством, не забыл упомянуть, что именно он добился от австрийского императора изгнания ученого из Вены и прекращения его деятельности.

Любые сведения о работе мозга грозили крушением церковных догм. Вот почему идею локализации отдельных психических функций в разных участках мозга не могла принять значительная часть исследователей. Их позицию укрепили результаты обстоятельного физиологического исследования П. Флюранса, которое и до сих пор частенько цитируют современные нейрофизиологи.

Флюранс проводил свои эксперименты на голубях. Ученый удалял у них различные участки больших полушарий и следил, как при этом изменялось поведение птиц. Он установил, что большие полушария голубей единолично руководят их поведением. Однако Флюранс не заметил у больших полушарий какого-либо разделения функций и пришел к выводу, что интеллект птиц нарушался совершенно одинаково, какой бы участок ни повреждался. Имело значение лишь количество удаленного мозгового вещества: чем больше его удалялось, тем сильнее нарушалось поведение птиц. Таким образом, по Флюрансу, большие полушария функционируют как единое целое. Все части их равноценны, примерно так же, как у футбольного мяча: по какому бы месту мяча ни ударить, он отскочит с одинаковой силой.

Эти и последующие работы приковали всеобщее внимание, разделили ученых на два непримиримых, враждующих лагеря: сторонников локализации функций в мозгу и сторонников равноправия всех частей и отделов больших полушарий. Невольно все имеющиеся сведения о мозге рассматривались теперь с точки зрения этих двух противоборствующих течений. Каждый исследователь искал данные, способные поддержать одну теорию и опровергнуть другую.

И Даксу и Брока больше импонировала строгая локализация функций в мозгу, они были уверены в ее существовании и первыми обратили внимание на вполне достоверные факты, подтверждающие эту концепцию. А то, что при этом пришлось признать асимметрию мозговых функций, стало и для них совершенно неожиданным. Это была непреднамеренно сделанная часть открытия.

За более чем сто лет, прошедших после открытия Брока и Вернике центров речи, ученые постепенно утвердились в мысли, что у правшей правое полушарие немое. При операциях на правом полушарии, если возникала необходимость, хирурги смело использовали скальпель и производили такие обширные экстирпации, которые никогда не решились бы сделать на левом. Правда, еще в конце прошлого века клиницисты при обширных поражениях правого полушария отмечали своеобразные нарушения зрительного восприятия, но эти наблюдения не привлекли внимания к загадкам немого полушария.

Все основные сведения о функциях человеческого мозга ученые получили, изучая больных. Клинические наблюдения за изменениями психики при различных формах поражения больших полушарий головного мозга давали возможность судить о распределении обязанностей между их отдельными участками. Однако по-настоящему разобраться в этом вопросе стало возможным только теперь, после появления новых методов диагностики, хирургического и терапевтического лечения. Наблюдения врачей, сделанные в ходе использования этих методов (проведение экспериментов на человеке, естественно, недопустимо), значительно расширили наши представления об организации высших психических функций человека.

Первым среди подобных методов назовем операцию расщепления мозга путем перерезки мозолистого тела. Это образование, имеющее 7...9 сантиметров в длину и около сантиметра в толщину, состоит почти целиком из отростков нервных клеток. Здесь проходит 200...350 миллионов волокон. С их помощью полушария соединены между собою и скреплены с остальным мозгом. Конечно, не ради механической прочности использована такая масса отростков нервных клеток. Они нужны для того, чтобы большие полушария могли свободно обмениваться имеющейся в их распоряжении информацией.

Методику рассечения мозолистого тела, тяжелой и достаточно сложной операции, разработали американские нейрохирурги для некоторых форм эпилепсии, не поддающейся медикаментозному лечению. После проведения операции большие полушария оказываются изолированными друг от друга. Обмен информацией между ними чрезвычайно затруднен. Такой больной становится уникальным объектом, на котором удобно изучать раздельно функцию каждого из полушарий.

Второй метод – одностороннюю электросудорожную терапию – широко применяют в клинике сотрудники Института эволюционной физиологии и биохимии имени И.М. Сеченова в Ленинграде: Н. Трауготт, Л. Балонов, В. Деглин. В своем первоначальном виде метод был использован в психиатрии около 50 лет назад.

На голове больного укрепляли электроды и от уха к уху пропускали электрический ток, вызывая судорожный припадок. В настоящее время электроды накладывают на лобные и затылочные участки правой или левой половин головы. В этом случае электрический ток действует преимущественно на одно полушарие мозга, практически не затрагивая другое. При том же терапевтическом эффекте последствия припадка менее глубоки.

Нервные клетки мозга обмениваются между собой информацией с помощью слабых электрических импульсов. Вполне понятно, что более сильный ток полностью нарушает работу мозга. Раздражение электрическим током настолько дезорганизует генерацию электрических импульсов, что обычная деятельность мозга на некоторое время прекращается. Внешне это выглядит как выпадение отдельных функций. О нарушении работы мозга говорят и значительные изменения в его электрических реакциях.

После одностороннего шока преимущественно подавляются функции полушария, на которое воздействовали электрическим током. Этим и решили воспользоваться ленинградские исследователи. В короткий отрезок времени, пока нормальная деятельность полушария еще не восстановилась, делают различные пробы, дающие возможность охарактеризовать состояние отдельных психических функций. Метод позволяет точно установить, какую работу выполняет каждое из полушарий нашего мозга.

Третий метод предложил японский исследователь Вада. Если встает вопрос о необходимости проведения операции на одном из больших полушарий мозга, хирург, прежде чем решиться на подобный шаг, должен точно знать, какое из полушарий является доминантным. Действительно ли у данного больного речевые центры находятся в левом полушарии и что ожидает его после предстоящего хирургического вмешательства? С этой целью используют наркотические средства. Если наркотиком подействовать только на одно полушарие мозга, вполне естественно ожидать, что выпадут функции преимущественно этого полушария.

Сейчас в качестве наркотика используют амитал натрия. Его вводят непосредственно в одну из сонных артерий. Применяют небольшие дозы, благодаря чему временно выключается, «засыпая», только то полушарие, которое получает кровь из соответствующей сонной артерии.

Фармакологическая проба позволяет получать точные сведения о распределении функций мозга. Однако она достаточно сложна и небезопасна. Врачи остерегаются всяких манипуляций на сонных артериях, поэтому обычно проба применяется однократно лишь на одном из полушарий мозга. К тому же «сон» мозга длится не больше минуты, что явно недостаточно для всесторонней оценки объема и характера функций выключенного полушария.

Удалось найти способы для изучения распределения функций и у нормальных, совершенно здоровых людей. Для этого звуковые и зрительные раздражители различной сложности предъявляют таким способом, чтобы информация попадала только в одно полушарие, и изучают, как она при этом воспринимается испытуемым. Другой способ – сравнение электрических реакций, развертывающихся в правом и левом полушариях при выполнении различных тестов. Это дает возможность судить, какая половина мозга руководит выполнением данного задания.

Оба эти метода, а также и другие способы изучения высших психических функций человека позволили сделать много интересных наблюдений. Однако то, о чем будет рассказано здесь, удалось узнать главным образом при изучении больных с различными формами повреждения мозга или при выключении одного из его полушарий после одностороннего электрошока. Изучение распределения функций между большими полушариями не только позволило сделать значительный шаг вперед в познании физиологических механизмов высших психических функций мозга, но послужило основой для разработки новых методов диагностики его заболеваний и последующей реабилитации больных.