Знание - сила, 2003 № 08 (914)

Пару лет назад издательство Массачусетского технологического института выпустило книгу Уильяма Уттала «Новая френология: Пределы локализации когнитивных процессов в мозге». Чтобы было понятно, о чем идет речь, напомним, что френологию, или учение о «шишках головы» придумал предшественник Фрейда Франц-Иосиф Галль (1758-1828), венский врач-невропатолог и достаточно крупный нейроанатом. Френология особо почиталась в викторианской Англии и даже Л.Н. Толстой отдал ей дань своего пусть и скептического внимания.

Галль полагал, что как тело состоит из отдельных органов со своими функциями, так и мозг состоит из многих «ментальных органов», занимающихся теми или иными мыслительными процессами. Так появились различные картинки с «распределением» полей коры, отвечающих за любовь и распознавание образов, эмоции и произвольные движения.

Противники Галля утверждали, что наше мышление нельзя подразделить на «компоненты». Говорили также, что наш мозг функционирует как некая «эквипотенциальная масса», которая не подразделяется и неделима. Тем не менее прогресс медицины и необычайная живучесть некоторых людей позволили врачам сделать одно немаловажное наблюдение: речь нарушается при поражении левого полушария!

Известный французский врач Поль Брока наблюдал дуэлянта, которому шпагой пробили левый висок. Бретер выжил, однако потерял дар речи, хотя и все понимал, что ему говорили. Так возникло понятие о моторной афазии, когда мозг сохраняет функцию языка как таковую, однако не подает «моторные» сигналы на артикуляционный аппарат гортани, языка и ротовой полости (Платон считал, что язык генерируется языком как мышечным органом у нас во рту!).

Практически одновременно с врачом эту ситуацию обыграл в художественной форме А. Дюма в своем «Графе Монте-Кристо»: дед Валентины граф Нуаре все понимал, но после «удара» не мог говорить, поэтому внучка изобрела способ общения с ним при помощи словарного алфавита — когда на «дисплее» возникала нужная буква, граф моргал глазами, давая понять, что его правильно поняли. Таким образом, был преодолен блок неработающей «периферии».

Вскоре после сообщения Брока немец Карл Вернике представил пациента с когнитивной, или смысловой афазией, у которого была повреждена верхняя часть височной доли: человек «говорил» совершенно бессвязно и не понимал обращенную к нему речь. Добавим, ч го оба поражения были в левом полушарии. Именно поражения этого полушария привели к отключению речи у Ленина и Сталина.

«Когниция» по корню сродни слову «рекогносцировка», то есть разведка, узнавание, распознавание образов, что является одной из важнейших функций нашего мозга. Брока и Вернике, а также Бродман вроде бы показали важное значение именно левого полушария для функции языка. Однако позитронный эмиссионный томограф (ПЭТ) позволил выявить, что у женщин при решении языковых задач активируется не только левое, но и правое полушарие! Правда, никто пока так и не выяснил, за что отвечают нейроны параллельного «центра»...

До появления фЯМР просто не хватало разрешающей способности приборов, чтобы решать задачи, которые имеют когнитивный подтекст. И вот фЯМР заработал на полную мощность!

Результаты

Первый «выстрел» нового 2003 года сделали Майкл Зейне и Сюзан Букхаймер из Калифорнийского университета. С помощью усовершенствованного фЯМР высокого разрешения (как телевизор HD TV — высокой плотности разрешения) они посмотрели «динамику работы нейронов гиппокампа в ходе кодирования и «изъятия» пар «лицо — имя».

Гиппокамп крайне важен для кратковременной и долговременной памяти. С помощью фЯМР исследователи «посмотрели» вклад различных отделов гиппокампа — Аммонова рога, зубчатой извилины и субикулюма (подставки), — в запоминании (кодировании) и восстановлении в памяти имен, соответствующих лицам.

Известно, что информация в Аммонов рог — к нейронам — поступает через «зубчатку» из субикулюма. Функциональное разрешение было не слишком высоким. И, тем не менее, ученым удалось многое узнать.

С помошью особой программы они сумели «развернуть» кору гиппокампа на плоскости, а это позволило прокартировать функциональные нейронные поля, так сказать, в «плане». И оказалось, что кодирование информации в данном конкретном случае осуществляется нейронами Аммонова рога и зубчатой извилины, а вот извлечение ее «отнесено» в субикулюм.

Подобное «разнесение» вроде бы одной функции открыто впервые. Сейчас трудно как-то однозначно оценить это открытие, но по крайней мере ученые теперь «нацелены» на конкретные поиски. Известно, что формирование памяти требует белковых синтезов, а это — работа генов и их конкретных протеиновых продуктов, в частности, конкретных рецепторов, некоторые из которых имеются только у конкретных нейронов. Таким образом, фЯМР позволяет провести точную рекогносцировку функций...