Ландшафты мозга. Об удивительных искаженных картах нашего мозга и о том, как они ведут нас по жизни

В 1937 году Пенфилд с коллегами подвели итоги своих исследований строения моторной коры[107]. Хотя этот обзор был основан на данных более чем для сотни пациентов, выводы Пенфилда проще рассмотреть на примере одного человека. Пациент Ф. В., которого мы будем называть Фредом, был “умным и общительным”[108] мальчиком, страдавшим от конвульсий, начинавшихся в правой руке. Хирурги отделили часть черепа с левой стороны и начали анализировать двигательную карту M1 и соседнюю соматосенсорную карту S1. Когда стимуляция вызывала у Фреда четкое ощущение или движение, Пенфилд помечал это место маленьким кусочком бумаги, накладывая его непосредственно на поверхность мозга мальчика. Эти бумажные метки позволили Пенфилду обозначить разные участки в процессе процедуры.

На фотографии на рис. 26 видны метки, которые Пенфилд разместил на поверхности мозга Фреда во время хирургической операции. Темная змеевидная разделительная линия – это кровеносный сосуд на поверхности центральной борозды. Слева от центральной борозды расположена моторная кора мозга мальчика, справа – соматосенсорная кора.

Рис. 26. Фотография (вверху) и иллюстрация (внизу) участков мозга Фреда, исследованных Уайлдером Пенфилдом. Источник фотографии: A Journal of Neurology, vol. 60, no. 4. Copyright © 1937 by Oxford University Press. Художник Пол Ким.

Пенфилд подтвердил, что строение двигательной карты M1 Фреда соответствовало тому, какое он наблюдал у других пациентов. У основания карты находятся участки, контролирующие движения языка, рта, горла и челюсти. Когда Пенфилд стимулировал эти участки в мозге Фреда (этот участок был обозначен буквой C, его нет на фотографии), губы мальчика двигались, а из горла доносился легкий непроизвольный звук. Другие пациенты при стимуляции этой области шлепали губами, вскрикивали, причмокивали или сглатывали. Чуть дальше на карте расположен участок, вызывающий движения лица. Когда Пенфилд стимулировал участок B (его тоже нет на фотографии), Фред непроизвольно закрывал глаза. Другие пациенты отвечали на стимуляцию этой области подергиванием или движениями носа или глазных яблок. Выше областей, ответственных за рот и лицо, находится участок, запускающий движения пальцев и кистей рук. Когда Пенфилд стимулировал участок 18, у Фреда подергивались кисти и предплечья. Стимуляция этих участков у других пациентов вызывала сгибание, разгибание или подергивание пальцев. Наконец, в верхней части мозга Пенфилд обнаружил участок, запускающий движения нижних конечностей. Стимуляция участка G приводила к тому, что у Фреда сгибалось правое колено.

В целом наблюдения Пенфилда о строении человеческой двигательной карты M1 подтверждали и расширяли выводы Джексона, сделанные более чем за пятьдесят лет до этого. Однако Пенфилд обнаружил и много несоответствий. Например, стимуляция участков D, 1 и 18 в мозге Фреда в каждом случае вызывала движение кистей рук. С этими участками сообщался участок A, связанный с движением предплечий, и участок 2, ответственный за подергивание плеч. Хотя в целом строение карты соответствовало предсказаниям Джексона, более тонкие исследования показали, что карта M1 – не гладкая и однозначная корреляция между частями тела и корой. Иными словами, двигательная карта оказалась на удивление путаной.

При исследовании моторной коры Фреда Пенфилд обнаружил небольшой участок аномально твердой ткани, который и вызывал у мальчика эпилептические приступы. Он удалил эту поврежденную ткань и спрятал мозг под темными сводами черепа. В письменном отчете Пенфилда ничего не сказано о том, что случилось с Фредом после операции. Дальнейшая история его жизни и болезни для нас утеряны. Остался только аннотированный ландшафт его мозга и то, что он позволил нам узнать о содержащейся внутри мозга двигательной карте.

После работ Пенфилда многие вопросы о мозговой карте M1 остались без ответа. Электрическая стимуляция вызывала у пациентов разные движения – от подергиваний и толчков до криков и жестов, требовавших одновременной координированной работы многих мышц. Разнообразие этих движений наряду с путаницей и видимыми противоречиями карты вызывали важный вопрос: что же на самом деле отражено на карте M1? Отображает ли карта M1 мышцы в разных частях тела, подготовленные и ожидающие движения, или она отображает полноценные действия в соответствии с какими-то другими признаками? Ученым понадобилось еще шестьдесят лет, чтобы ответить на эти вопросы и раскрыть удивительную природу карты M1.

Карта двигательного пространства