Управляющий мозг. Лобные доли, лидерство и цивилизация

Для объяснения работы новой коры (неокортекса) часто используется дидактический приём. Этот приём прост, но эвристически эффективен. Он базируется на понятии трёхуровневой иерархии в новой коре.

В заднем отделе полушария первый уровень иерархии состоит из первичных сенсорных проекционных зон. Они организованы «стимулотопическим» образом, что приблизительно означает поточечную проекцию поля стимулов на поле коры. Проекции являются непрерывными (или, как говорят математики, «гомеоморфными»). Это означает, что смежные точки поля стимулов проецируются на смежные точки кортикального пространства. Первичные области сенсорной проекции включают ретинотопическую проекцию в зрительной коре затылочной доли, соматотопическую проекцию в соматосенсорной коре теменной доли и «частотнотопическую» проекцию в слуховой коре височной доли. В лобной доле первый уровень иерархии представлен моторной корой, которая также является соматотопической. Соответствие между пространствами стимулов и первичными проекционными зонами топологически корректно, но метрически деформировано. Различные области коры связаны с различными частями стимульного пространства не на основе их относительных размеров, но на основе их относительной важности.

Второй уровень иерархии состоит из областей коры, которые вовлечены в более сложную переработку информации. Эти области не организованы стимулотопическим образом. Однако каждая из этих областей все ещё привязана к конкретной модальности. Эти области коры, называемые модально-специфическими отделами ассоциативной коры, являются смежными с первичными проекционными зонами коры.

Наконец, третий уровень иерархии состоит из областей коры, которые появляются на поздних стадиях эволюции мозга и считаются играющими центральную роль в наиболее сложных аспектах переработки информации. Они не связаны с какой-то одной модальностью. Вместо этого, функцией этих зон коры является интеграция входных сигналов, приходящих от многих модальностей. Они называются гетеромодальной ассоциативной корой и включают нижневисочную кору, нижнетеменную кору и, разумеется, префронтальную кору.

Когда эффекты от повреждений мозга изучаются реалистически и без явных предубеждений, возникает картина мозга, весьма отличная от модулярной. Повреждение смежных частей коры порождает сходные, но не идентичные когнитивные потери. Этот паттерн свидетельствует о том, что смежные области неокортекса выполняют сходные когнитивные функции, и что постепенный переход от одной когнитивной функции к другой соответствует постепенной, непрерывной траектории на поверхности коры. Принцип, по которому когнитивные функции распределены по коре, является градуированным и непрерывным, а не модулярным и инкапсулированным. Этот принцип организации, который я назвал «градиентным», в особенности применим к гетеромодальной ассоциативной коре; возможно в меньшей степени к модально-специфическим отделам ассоциативной коры и менее всего к первичной проекционной коре, которая сохраняет сильно модулярные свойства.

Понятие когнитивного градиента впервые возникло у меня в конце 1960-х годов, когда я начал слушать курс нейропсихологии. Вместе с другими студентами я столкнулся с калейдоскопом нейропсихологических синдромов, бесконечным и несвязанным перечнем. Я чувствовал, что мне требуется автодидактический метод, который позволил бы мне организовать эти нейропсихологические синдромы в связанную упрощающую схему. Градиентная модель превосходно служила этой цели, так как она позволяла мне скорее интерполировать синдромы, чем запоминать их наизусть. Затем я пришёл к пониманию того, что градиентное понятие корковой функциональной организации является также мощным концептуальным и объяснительным средством в осмыслении мозга и мозговых расстройств, значительно более мощным, чем доминировавший в то время взгляд на кору как состоящую из дискретных функциональных областей. Наряду со всем прочим, мои градиенты позволяли мне точно предсказывать эффекты от конкретных повреждений мозга, ещё не видя их эмпирически, и мне эта игра доставляла большое удовольствие. Это также помогало объяснить, как приобретали свои функции различные части новой коры. Я начал думать о моих градиентах как о нейропсихологическом аналоге периодической таблицы элементов Менделеева.

Первым человеком, с которым я поделился моей градиентной теорией, был Эхтибар Джафаров из Баку. Эхтибар, тоже студент факультета психологии Московского государственного университета, несколькими курсами младше меня, был моим протеже. Блестящий эрудит и математический вундеркинд, он служил показательным примером культурных противоречий. Обладая творческим и строгим умом, полностью адаптированным к западной философии и литературе, он, тем не менее, сохранял свои восточные нравы.