В итоге исследователи нашли прекрасное решение. Они разбили изображение коры мозга на крохотные зоны, спроецировали их на отдельный рисунок и разделили на группы, соответствующие разным частям тела. Рядом с отображением групп они поместили эти части тела.
В итоге получился гротескный человек с гигантской головой, непомерно большим языком и кистями рук, но с коротким телом и крохотными ножками.
Таким образом, человечество получило не только карту мозга, но и его наглядную модель, позволяющую понять, за какие задачи отвечают разные участки коры и какой информационной важностью для мозга обладают те или иные части тела.
Как открытие карты мозга изменило медицину
Кортикального гомункулуса можно изображать по-разному. Например, в некоторых работах Пенфилд и его коллеги отделили сенсорного гомункулуса, который «живет» в передней части нашего мозга, от моторного (в задней части) и сделали отдельные их портреты. Это было полезно не только для нужд фундаментальной науки – важно еще и то, что кортикальные гомункулусы помогают нейрохирургам правильно ставить диагноз [89] и делать точные операции на мозге.
Предположим, у человека случился инсульт. При этом состоянии сгусток крови, или тромб, перекрывает артерию в головном мозге. Если быстро прооперировать и удалить тромб, можно предотвратить инвалидность и спасти человеку жизнь.
Мозг – важнейший орган тела, его питают тысячи кровеносных сосудов. Как понять, какой именно сосуд забился тромбом?
Помогут моторный и сенсорный гомункулусы. Из работ анатомов мы хорошо знаем, какой участок коры мозга снабжают те или иные кровеносные сосуды, а благодаря Пенфилду и его коллегам известно, какую роль играют эти участки коры в работе тела. Если изучить симптомы, с которыми столкнулся пациент, можно понять, какой сосуд пострадал.
Например, если тромб перекрыл переднюю мозговую артерию с левой стороны, у человека возникают слабость и проблемы с тем, чтобы работать противоположной рукой. Если пострадала средняя мозговая артерия, проблематичной становится не только рука, но и половина лица с той же стороны, а если обе артерии, происходит паралич всей противоположной его половины.
Конечно, у современных нейрохирургов есть замечательные инструменты, помогающие визуализировать мозг, то есть увидеть проблему своими глазами. Но далеко не всегда повреждение мозга приводит к проблемам со здоровьем. Если не ориентироваться на гомункулуса, который подскажет, привела ли опухоль, киста или гематома к проблемам со здоровьем, можно ненароком сделать человеку ненужную операцию на мозге. А поскольку вмешательство в мозг – всегда большой риск, возможность избежать ненужных процедур сложно переоценить.
Сенсорные и моторные гомункулусы – до сих пор важные помощники нейрохирургов. Но из-за того, что женский организм долгое время оставался одним из самых неизученных объектов в биологии, до первой трети XXI века существовали только гомункулусы-мужчины. Все потому, что женщины – более сложный объект для изучения, чем мужчины.
Уровень гормонов в женском организме зависит от цикла, а в мужском всегда стабилен. А поскольку гормоны – сильнодействующие химические вещества, заметно влияющие на работу всего организма, результаты экспериментов с людьми, у которых гормональный уровень остается постоянным, проще предсказать и объяснить.
Недоизученность женского мозга – большая проблема, ведь строение тела у мужчин и женщин сильно отличается. Это значит, что и соматосенсорный гомункулус-мальчик просто обязан отличаться от гомункулуса-девочки. Но если это так, получается, что, делая операцию женщине, нейрохирург как минимум в некоторых ситуациях действует наобум.
К счастью, в начале XXI века сенсорный гомункулус-женщина все-таки появилась. А в 2020 году двое исследователей из Университета Теннесси сделали ее трехмерный портрет [90]. Пенфилду с коллегами он наверняка очень понравился бы.
Глава 7
Какие тайны скрывает кожа, или Что такое ангиосомы: 1936–1987
Современный врач, специализирующийся на реконструктивной хирургии, занимается лечением повреждений и травм, которые в противном случае обезобразили бы человека навсегда. Такой специалист переносит неповрежденный участок кожи на место травмы, например на лицо, руку или ногу, так, что тот приживется. Если операция прошла удачно, некогда поврежденное место выглядит максимально естественно: зачастую не остается даже шрама. Но если бы исследователи XX века не разобрались, как именно кожа и лежащие под ней ткани снабжаются кровью, реконструктивная хирургия была бы невозможна.
Как кровоснабжается кожа