В моей голове. Как устроен мозг и зачем он нам нужен

Это открытие очень помогло в развитии нейробиологии (науки о человеческом мозге и нервной системе). Брока доказал, что разными функциями организма управляют разные части мозга. Как в оркестре, где каждая группа инструментов — духовые, струнные, ударные — выполняет свою задачу. Каждый музыкант играет на собственном инструменте, но слушает и остальных, чтобы они звучали все вместе. Так работает и мозг. Однако, прежде чем мы ближе познакомимся с мозговым оркестром и его инструментами, давай подумаем вот о чем: а как можно заглянуть в мозг?

Мозг изнутри

Тебе когда-нибудь попадался на глаза стильный черно-белый снимок мозга? А может, у тебя даже есть фотография собственного мозга? На которой голова будто разрезана пополам и можно рассмотреть все внутри?

Долгое время сфотографировать мозг было невозможно — этому, понятное дело, мешал череп. Вот если бы череп можно было как-нибудь открыть (например, расстегнуть на нем молнию)… Но это, увы, невозможно. К счастью, ученые и врачи нашли решение проблемы. И даже не одно.

В прошлом веке появилась возможность изучать мозг внутри черепа, и для этого не нужны ни молния, ни топор, ни пила. Мозг можно просто сфотографировать сквозь череп — сделать своего рода селфи.

Один из способов изучения мозга — компьютерная томография, или КТ (а ведь ее могли бы назвать «КоТ»!).

Все эти термины запоминать необязательно, главное — понять принцип: специальный прибор томограф делает снимки слоев мозга с разных точек и под разными углами. Толщина каждого слоя — несколько миллиметров. Можно сказать, что мозг пациента «режут» на ломтики. Нет-нет, не нужно бояться: это не настоящие ломтики, а виртуальные. Затем они «склеиваются» друг с другом (тоже виртуально), и получается трехмерное изображение мозга. Оно помогает врачам проверить, здоров ли мозг, нет ли в нем повреждений (например, кровоизлияния или опухоли). Так врачи могут точно обозначить проблему и подобрать лечение.

Еще один способ — магнитно-резонансная томография, или МРТ. Пациента помещают в длинную узкую трубу, которая представляет собой большой и мощный магнит. МРТ позволяет получить очень подробные изображения мозга. К примеру, врачи могут следить за ростом опухоли, проводя МРТ каждые две недели. Кроме того, с помощью этого способа изучают связь между областями мозга и их задачами. Эта технология называется функциональной МРТ и в последние годы применяется все чаще. Очень интересно наблюдать, какие части мозга активизируются, когда человек выполняет какое-либо действие (двигает пальцами, читает книгу, слушает любимую музыку). Особенно часто функциональную МРТ применяют ученые, которые хотят больше узнать о работе мозга.

Третий способ — позитронно-эмиссионная томография, или ПЭТ. Пациента и в этом случае помещают в своеобразный туннель, но вместо магнита используют радиоактивное вещество. Да, представь себе, пациенту вводится немного радиоактивного вещества (доза очень маленькая, и от облучения ты не превратишься в супергероя Халка). Томограф подсвечивает это вещество, и врачи могут проследить, по какому пути оно движется с кровью к мозгу. Так можно увидеть, какие части мозга более активны (в них поступает больше крови), а какие — менее. Это полезно при исследовании некоторых болезней или опухолей.

Если тебе захочется почувствовать себя роботом, можно пройти электроэнцефалографию, или ЭЭГ. С ее помощью можно измерить электрическую активность мозга через кожу головы. На тебя надевают головной убор (он похож на странную шапочку для купания) с датчиками электроактивности. На экране видны типы волн, по которым можно судить о работе и состоянии мозга. К примеру: «Скукотища! Я вот-вот засну», — сонливость (тета-волны), «Хорошая книжка, очень интересно!» — расслабление (альфа-волны), «Это лучшая книга на свете, скорей бы прочесть, что дальше!» — возбуждение (бета-волны), а «Хр-р-р…» — глубокий сон (дельта-волны).

Ну вот, теперь ты знаешь, как можно заглянуть в мозг и исследовать его. Дальше мы изучим части мозга и поймем, за что они отвечают. Нас ждет урок анатомии на фабрике мозга!

Извилина 3. Фабрика мозга

Мозг: слаженная команда!

Как ты уже знаешь, мозг состоит из разных частей и каждая выполняет определенную задачу или функцию. Ученые обнаружили это, когда обследовали пациентов с поражениями мозга. Оказалось, что у людей с определенным типом нарушений одни и те же симптомы, например бессвязная речь. Когда ученые изобрели томографию, то смогли выяснить (в частности, с помощью функциональной МРТ), какие части мозга отвечают за выполнение тех или иных задач. Но хотя у разных частей мозга свои функции, мозг — это не случайный набор инструментов, а настоящая слаженная команда!