Достижения мозга. Как этот орган стал самой сложной и влиятельной частью тела человека

Еще до начала движения информация о внешнем мире и моторной системе интегрируется в то, что ученые называют «модель прогнозирования» (на английском – forward model), которая симулирует не только движение, но и генерируемую одновременно с этим движением обратную сенсорную связь. Эта связь сравнивается с моделью желаемой обратной сенсорной связи, основанной на имевших место в прошлом примерах того же действия. Таким образом, любое потенциальное расхождение корректируется еще до начала реального движения. Если в распоряжении есть арсенал моделей движения и ассоциированных с ними обратных сенсорных связей, так это благодаря моторному обучению, которое обеспечивает творческие способности на протяжении всей нашей жизни. Этот арсенал, по всей видимости, используется для реализации как простых действий вроде ходьбы пешком, так и более сложных: езда на велосипеде, ходьба на лыжах или игра на скрипке.

В мозге эти двигательные виды деятельности зависят от обширных сетей, которые конвергируют к области, расположенной в лобной доле – первичной моторной области (рисунок 22). Активность мышц обусловлена финальной активацией этой области, которая исполняет моторные команды, передавая их спинному мозгу и мышцам.

В эксперименте Бенджамина Либета иллюзорное впечатление движения за несколько мгновений до того, как мышцы действительно начнут двигаться, зависит от этих «премоторных» сетей, мобилизация которых предшествует активации первичного моторного поля.

22. Поля мозга, управляющие моторикой

Уроки нарушений двигательного контроля

Контроль движений известен как латеральный контроль: расположенное в левом полушарии первичное моторное поле контролирует движения правой стороны тела и наоборот. Итак, если в одном из двух полушарий происходит повреждение системы, идущей от первичного моторного поля к мозговому стволу, то моторные нарушения конечностей появляются с противоположной стороны тела (гемиплегия). Дисфункция областей перед первичным моторным полем, скорее, приводит к недостаточному контролю движения.

Так, например, у пациентов, страдающих болезнью Паркинсона, область, которая расположена рядом с вторичным моторным полем в верхней части полушарий, больше не получает адекватного сигнала от находящихся глубоко в мозге ядер (рисунок 22). Тогда поражается все поле внизу и пациент испытывает большие сложности с начальными движениями – это нарушение, которое называется паркинсоническая акинезия. Произвольные движения становятся редкими и медленными, при повторяющихся движениях больной быстро устает и у него появляется предрасположенность к внезапной и полной ригидности. Неправильно функционируют те же участки, которые были задействованы в «потенциале двигательной готовности», изученной Бенджамином Либетом.

После инсульта, затронувшего только одно из двух полушарий, у некоторых пациентов проявляется частичная или полная утрата движений конечностей, расположенных с противоположной стороны от поражения мозга. Термин «двигательное игнорирование» используется для описания этого неполноценного поведения при отсутствии гемиплегии или болезни Паркинсона, которые могли бы его объяснить. Как правило, у пациентов с двигательным игнорированием сохраняется сила и ловкость, когда их просят пошевелить конечностями. Редкие или отсутствующие у них спонтанные движения идеально выполняются по команде. Еще не установлено точное местонахождение повреждений, обусловливающих двигательное игнорирование. Считается, что некоторую роль могут играть повреждения полей, связанных с акинезией при паркинсонизме.

У других пациентов, страдающих нарушениями функций в этих же областях, возможны неконтролируемые движения кистью руки с противоположной стороны тела – больной утверждает, что делает их непроизвольно. Этот феномен получил название «синдром чужой руки». Такая рука осуществляет сложные и скоординированные движения, по-видимому, с определенной целью. Они выполняются без колебаний. Так, например, «чужая рука» начинает расстегивать пуговицы на одежде или хвататься за еду, иногда нарушая все принятые в обществе нормы и правила – человеку с таким расстройством становится неудобно, когда он видит, что его рука хватает пищу на столе еще до того, когда тарелки раздадут другим гостям. Однако такие движения не могут восприниматься в качестве намеренных. Больному не удается подавить их, несмотря на иногда их странный и даже опасный характер. Порой дело даже доходит до того, что он использует свою здоровую руку, чтобы попытаться пресечь ненадлежащие действия, на которые пускается другая рука!