Наш креативный мозг. Как человек и мир творят друг друг

Мозг и области мозга структурно варьируются в зависимости от возраста, пола, национальности; но и внутри каждой группы велики индивидуальные вариации. Структуры мозга многообразно варьируются в паттерне извилин коры больших полушарий; в величине областей коры вариабельность составляет до 40 %. Это имеет важные последствия, так как микроскопические границы между областями коры определяют их функциональную специализацию.

Гомункулус (человечек): схема, основанная в том числе и на исследованиях Уайлдера Пенфилда, дает представление о репрезентации той или иной части тела в соматосенсорной (A, слева) и моторной (B, справа) коре больших полушарий мозга. На представленном рисунке величина участка коры, который в ходе развития отводится для определенной части тела, отражает либо чувствительность этой части тела (слева), либо уровень ее двигательной функции (справа). Заметьте, что участок чувствительности в гениталиях лежит как раз под участком чувствительности в стопе. Обратите также внимание на обширное представительство чувствительности губ (слева) и моторики лицевых мышц (справа).

Большие индивидуальные различия между областями коры представляют также проблему при интерпретации результатов сканирования мозга. Если при исследовании мозга хотят указать, где именно в коре было найдено функциональное изменение при сканировании, делают это, прибегая к «стандартному мозгу» с нумерацией по Бродманну. В 1909 году Корбиниан Бродманн, изучая мозг под микроскопом, определил границы 52 областей коры больших полушарий. Различные области мозга соответствуют определенным функциям мозга. В то же время при микроскопическом исследовании различных образцов мозга оказалось, что области Бродманна заметно колеблются по величине и локализации в коре. Границы между областями прослеживаются только под микроскопом и не видны при сканировании. Так что при сканировании можно указать только вероятность, в какой именно области коры отмечаются функциональные изменения, но уверенности здесь быть не может (ил. 7).

В ходе развития кора больших полушарий разделяется на большое число специализированных областей, каждая из которых будет занята обработкой и хранением одного вида информации. Это происходит под влиянием генетического фона и процессов развития мозга, при которых информация от различных органов чувств поступает внутрь коры, и функция той или иной системы определяет ее структуру. Для каждого из нас этот чрезвычайно сложный процесс развития приводит к результату, явно отличающемуся от прочих (глава II.3). Так в период развития закладываются наши возможности, наши таланты, но и наши ограничения.

Также в пределах каждой области с конкретной функцией, такой как сенсорная кора, находится специализированный участок, где обрабатывается информация, идущая и от кожи, хотя основной объем информации, поступающей от кожи, направляется к соответствующим, самым большим, отделам коры головного мозга. Поскольку наши губы, язык и кисти рук гораздо более чувствительны, чем, скажем, спина, при учете размеров проекций частей тела в коре головного мозга, возникает странное искажение пропорций на представленном рисунке. Такой карикатурный персонаж был назван «гомункулусом». Когда информация не поступает, например, из-за повреждения нерва или ампутации, депривированная кора частично рекрутируется прилежащими областями.

Примеры подобной пластичности коры – прежде всего когда это возникает в период развития – поразительны. В случае ранней слепоты зрительная кора используется для обработки сенсорной, слуховой и обонятельной информации. Когда слепые пробуют определить предмет на ощупь, активируется зрительная кора. При врожденной слепоте обонятельная система также действует гораздо активнее. У глухих усиливается зрительный ответ в слуховом участке коры. Кроме того, чтение с губ и язык жестов активируют у них слуховую кору. После ампутации конечности участок коры, где обрабатываются сенсорные сигналы от этой конечности, частично перенимается близлежащими областями коры. Если прикоснуться к лицу такого пациента, он может почувствовать это как касание к фантомной кисти ампутированной руки.

Придворная дама с бинтованными ногами. Китай. Начало ХХ в. (фото из книги: Women of All Nations. London; New York: Underwood & Underwood, 1911. P. 532)