Коннектом. Как мозг делает нас тем, что мы есть

…конус роста ведет себя подобно псу… Kolodkin, TessierLavigne, 2011.

…толстый пучок из двухсот миллионов аксонов… Эту оценку см. в: Tomasch, 1954; Aboitiz et al., 1992.

…подобные изменения не так сильно сказываются на человеке, как микроцефалия. Paul et al., 2007. Пациенты с «расщепленным мозгом», у которых мозолистое тело оказывалось рассечено в результате операции по лечению эпилепсии, также страдали относительно небольшим ухудшением функционирования мозга.

…появляется свыше полумиллиона синапсов в секунду. Эту оценку см. в: Huttenlocher, 1990, рис. 1.

К началу зрелости общее число синапсов снижается… Huttenlocher, Dabholkar, 1997. Сходные наблюдения получены при изучении коры головного мозга обезьян: Rakic, 1986.

…будут связаны отнюдь не идеальным образом. Я уже говорил о каналопатиях – отклонениях, при которых дефектные ионные каналы мешают отдельным нейронам и синапсам нормально передавать электрические сигналы. Поскольку нейронная активность изменяет коннектомы благодаря хеббовской пластичности и другим подобным механизмам, каналопатия, судя по всему, должна приводить к аномалиям в выстраивании межнейронных связей. Данный пример показывает, что коннектопатии могут служить причиной и других типов нейропатологии.

При рождении мозг аутиста в среднем чуть меньше мозга обычного новорожденного… Подробный анализ см. в: Redcay, Courchesne, 2005. Там сведены воедино результаты многих исследований.

…объявляют шизофрению и аутизм расстройствами нейроразвития. Lewis, Levitt, 2002; Rapoport et al., 2005.

…аутизм и шизофрению вызывает какая-то нейропатология… Friston, 1998. Карл Вернике и немецкий психиатр Эмиль Крепелин (Emil Kraepelin) еще в начале XX века предложили теорию, согласно которой развитие психозов обусловлено коннектопатией (Kubicki et al., 2005).

…слишком мало связей… Courchesne, Pierce, 2005; Geschwind, Levitt, 2007.

…в подростковые годы снова резко снижается. Huttenlocher, Dabholkar, 1997.

…подталкивает мозг к психозу. Согласуется ли теория коннектопатии с наблюдаемым действием препаратов, направленных на лечение шизофрении? Проявляемые симптомы психоза становятся менее выражены, если пациенту вводят лекарства, которые влияют на синапсы, выделяющие допамин. Эти симптомы можно вызывать у нормальных людей, вводя им медикаменты, которые влияют на синапсы, выделяющие глутамат. (Примеры таких средств – кетамин или фенциклидин. Если их применять как наркотики, нормальный человек постепенно станет шизофреником, это могут подтвердить врачи «скорой помощи».) Согласно традиционным взглядам, связи в мозгу шизофреника нормальны, однако синапсы у него работают не так, как надо. Неправильное функционирование синапсов корректируется с помощью антипсихотических препаратов, а вызывается, наоборот, психогенными. Но может существовать и другое мнение: антипсихотические средства вызывают изменения функционирования синапсов, и эти изменения компенсируют коннектопатию у шизофреников, тогда как психогенные препараты «подделывают» эффекты коннектопатии для нормальных людей. Такое возможно, поскольку изменения в функционировании синапсов и в распределении связей могут оказывать на организм сходное воздействие. К примеру, резкое ослабление синапса может оказаться неотличимым от его полного исчезновения. Есть и другие, более тонкие версии. Возможно, мы ошибочно считаем аномалии в функционировании синапсов и отклонения в межнейронных связях двумя независимыми типами дефектов. Предположим, исчезновение синапсов вызвано их ослаблением, которое, в свою очередь, вызвано изменением нейронной активности. Если аномалии в функционировании синапсов меняют рисунок активности, то из-за этого и связи в мозгу могут создаваться аномальным образом. Кроме того, всякая аномалия в связях, существовавшая первоначально, может привести к возникновению аномальных рисунков активности, что, в свою очередь, способно привести к дальнейшему развитию аномальных связей. Коннектопатия в таком случае будет сопровождать шизофрению, но трудно будет определить, где причина, а где следствие.

…неофренология не может заранее определить, каким будет IQ у отдельной личности. Впрочем, неофренологи способны уверенно предсказывать умственную отсталость, когда мозг чрезвычайно мал (скажем, при микроэнцефалии).