В XVII–XVIII веках исследователи все-таки заинтересовались поверхностью мозга. В те времена возможности изучать ее работу не было, поэтому исследователей интересовал прежде всего ее внешний вид. Сравнивая извилистую поверхность мозга разных людей, ученые пришли к выводу, что в ее строении есть общие черты.
Например, работавший в Лейдене в середине XVII века анатом Франциск Сильвий описал глубокую боковую «расщелину», которая отделяет лобные и теменные доли мозга от височной доли. В наши дни эту «расщелину» принято называть Сильвиевой бороздой. Она есть абсолютно у всех здоровых людей.
Закономерности в расположении всех остальных извилин мозга ученые начали выявлять только в XIX веке, а первые подробные изображения его поверхности появились только в атласе анатомии центральной нервной системы Фовилля[6]
, который увидел свет в 1844 году [78].Хоть иллюстрации в этой книге и были почти такими же точными и детальными, как фотографии, полученные при помощи современной аппаратуры, эти роскошные изображения использовали только в качестве анатомических ориентиров при вскрытии.
Ситуация начала меняться только в середине XIX века [79]. В 1861 году французский врач Поль Брока опубликовал исследование, в котором предположил, что повреждение левой лобной доли головного мозга – позже ее переименовали в область Брока – может серьезно повлиять на способность говорить.
Дальнейшие исследования показали, что Поль Брока был абсолютно прав. Сегодня мы знаем, что люди, которым не повезло получить травму открытой исследователем области мозга, могут сохранить абсолютно ясное сознание, но с трудом понимают обращенную к ним речь и сами утрачивают способность внятно говорить.
Примерно в то же время английский невролог Джон Хьюлингс Джексон всерьез задумался о том, что в коре головного мозга начинается не только речь, но и движение. Исследуя людей с эпилептическими припадками, он заметил, что судороги начинались с рук, а потом распространялись вверх по телу к лицу. Позже такое перемещение судорог назвали джексоновским маршем.
Джексон предположил, что во время припадка на поверхности мозга наблюдается электрическая активность. Сначала активируется какой-то один участок коры, а затем следующий – примерно так же, как ток бежит по проводам. Он решил, что судороги, которые начинаются в руках и поднимаются вверх до лица, на самом деле следуют за перемещением нервного импульса по коре мозга. А это значит, что разные участки коры отвечают за движение разных частей тела.
В 1870 году два врача, Густав Теодор Фрич и Эдуард Хитциг, проверили предположение Джексона в эксперименте на животных. Они стимулировали электрическим током разные участки коры головного мозга живых собак и записывали, какие движения после этого возникают.
Именно Фрич и Хитциг первыми обратили внимание, что стимуляция одних и тех же участков мозга вызывает одинаковые движения у разных собак. Сегодня мы называем эти участки мозга моторной корой.
Правда, тогдашнее научное сообщество посчитало, что доказательств существования моторной коры слишком мало. Не особенно помогло даже сообщение известного шотландского невролога Дэвида Феррье, которому удалось воспроизвести эксперименты Фрича и Хитцига.
Хотя многие исследователи уже в то время задумывались о том, что участки человеческого мозга могут распределять между собой обязанности примерно так же, как участки собачьего мозга, доказательств в пользу этого предположения было слишком мало.
Получить такие доказательства и создать запоминающийся образ, который помог сделать карту мозга частью нашей культуры, смогли только ученые XX века.
Эксперименты Фрича, Хитцига и Феррье были довольно жестокими, потому что их проводили на открытом мозге без наркоза. В 1881 году Дэвид Феррье стал первым ученым, которого судили по Закону о жестоком обращении с животными 1876 года [80]. Правда, Феррье оправдали, ведь благодаря его экспериментам хирурги научились находить опухоли в головном мозге.
Как придумали кортикального гомункулуса