Несколько страниц из науки о мозге. (отступление первое)

Мозг вынут из черепа и положен на стеклянный столик.

Перед нами серая масса, вся изрезанная глубокими бороздами и выпуклыми извилинами. Она разделяется на два полушария — левое и правое, соединенных плотной мозолистой связкой. Снаружи это вещество равномерно серого цвета; это кора больших полушарий; ее толщина едва достигает 4 — 5 миллиметров; она состоит из огромного числа нервных клеток, которые и являются материальной основой всех сложнейших психических процессов. Кора наружных отделов по своему происхождению более молодая, кора обращенных внутрь отделов полушарий — более старая. Под тонким слоем коры — белое вещество, которое состоит из огромного числа плотно прилегающих друг к другу волокон, которые связывают отдельные части мозговой коры друг с другом, доводят до коры возбуждения, возникающие на периферии, и направляют на периферию программы действий, сформированных в коре. А еще глубже — снова участки серого вещества — подкорковые ядера мозга — самые древние и самые глубокие аппараты, в которых останавливаются возбуждения, идущие с периферии, и в которых они получают свою первоначальную обработку.

Как однородно и скучно выглядит мозг — этот высший продукт эволюции, этот орган, который получает, перерабатывает и хранит информацию, орган, который создает программы деятельности и регулирует их выполнение.

Совсем недавно мы еще очень мало знали о нем, о его строении и его функциональной организации, и учебники были заполнены смутными предположениями, среди которых выделялись только островки четкого знания, и фантастическими домыслами, которые делали карты мозга мало отличающимися от средневековых географических карт мира.

Сейчас, благодаря работам выдающихся ученых многих стран мира мы знаем о человеческом мозге гораздо больше, и хотя наши представления о нем находятся еще на самых первых ступеньках подлинной науки, они уже далеки от тех неясных догадок и непроверенных домыслов, которыми ограничивались знания наших дедов.

Именно эти данные и позволят нам ближе разобраться в том, что же вызвало ранение у нашего героя.

Можно с уверенностью утверждать, что впечатление об однородности и такой невыразительности серой массы, которое мы получаем при первом рассматривании мозга, явно расходится с той невероятной сложностью и расчлененностью, которой в действительности обладает этот орган. Серое вещество — его главная часть не только состоит из необычайного числа нервных клеток, основных единиц мозговой деятельности (одни ученые исчисляют их количество числом 14 миллиардов, другие называют еще более высокие цифры). Основное заключается в том, что эти нервные элементы распределены в строго организованном порядке, и отдельные области или «блоки» мозга несут строго определенные и коренным образом отличающиеся друг от друга функции.

Сознательно идя на некоторое, но вполне допустимое при рассмотрении этих сложных вопросов упрощение, мы имеем все основания выделить в головном мозге человека три важнейших составных части — три основные блока этого удивительного аппарата.

Первый из них мы можем назвать «энергетическим блоком», или «блоком тонуса». Он расположен в глубине мозга, в пределах верхних отделов мозгового ствола и тех образований серого вещества, которые составляют древнейшую основу его жизнедеятельности.

Часть из этих образований трудно полностью отнести к нервной ткани: это — полунервная, полусекреторная ткань; этот участок мозга входит в состав особой части — гипоталамуса и регулирует сложнейшие процессы химического обмена веществ в организме. Усвоение химических веществ, жировой обмен, рост, деятельность желез внутренней секреции — все это регулируется скоплениями серого вещества этой части мозга.

Другая часть этого блока, расположенная в пределах глубоких серых образований, которую древние назвали «зрительным бугром» (и которая на самом деле имеет лишь отдаленное отношение к зрению), является первой станцией для того потока информации, которая приходит от наших органов чувств и направляется к мозгу.

Процессы, происходящие в сети нервных клеток этого блока, создают потоки возбуждения, которые возникают от процессов обмена внутри организма и от раздражения наших органов чувств и которые затем направляются к мозговой коре, придавая ей нормальный тонус, обеспечивая ее бодрствование. Если приток этих импульсов исчезает, тонус коры снижается, человек впадает в полусонное состояние, затем — в сон. Это — аппарат, обеспечивающий «питание» мозга, как источник энергии обеспечивает «питание» электронных приборов.

Этот блок остался сохранным у нашего больного, и поэтому его бодрственное сознание и общая активность остались у него ненарушенными.

Второй основной блок головного мозга расположен в задних отделах больших полушарий и несет очень важную функцию. Часть именно этого блока была разрушена ранением у нашего больного, и мы должны остановиться на нем подробнее.

Этот блок не связан с обеспечением бодрствования коры, это — дело первого блока, который мы только что описали. Его основная роль заключается в том, что он является блоком приема, переработки и хранения информации, доходящей до человека из внешнего мира.

Человек получает бесчисленное множество сигналов из окружающего его мира; его глаз воспринимает тысячи предметов — знакомых и незнакомых. Их отражение вызывает возбуждения в сетчатке нашего глаза и по тончайшим нервным волокнам доходит до затылочных отделов коры головного мозга — зрительной области мозговой коры. Здесь зрительный образ разлагается на миллионы составляющих его признаков: в коре затылочной области есть нервные клетки, специализировавшиеся на восприятии тончайших оттенков цвета, реагирующих только на плавные, округлые или только на угловатые линии; только на движения от краев к центру или от центра к краям. Это «первичная зрительная кора» — поистине удивительная лаборатория, дробящая образы внешнего мира на миллионы составляющих частей. Эта часть коры, расположенная в самых задних участках затылочной области, тоже осталась у нашего героя сохранившейся.

К ней примыкает другая часть затылочной области — специалисты называют ее «вторичной зрительной корой». Вся толща этой коры состоит из мелких нервных клеток с короткими отростками, они похожи на маленькие звездочки и получили название «звездчатых клеток». Они расположены в верхних слоях мозговой коры; к ним доходят возбуждения, возникшие в клетках «первичной зрительной коры», и они объединяют их в целые сложные комплексы в «динамические узоры»: отдельные дробные признаки они превращают в целые сложные структуры.

Прикоснемся острием, заряженным электрическим током, к «первичной» зрительной коре (это легко можно сделать во время операций на головном мозгу и это совершенно безболезненно), и у человека перед глазами возникнут рассыпанные светящиеся точки, светящиеся шары, языки пламени.

Прикоснемся этим острием к какому-нибудь месту «вторичной» зрительной коры, и человек увидит какие-то сложные узоры, иногда целые предметы: вот перед ним склоняются деревья, вот прыгает белка, вот идет друг и делает ему знак рукой.

Электрическое раздражение этих «вторичных» отделов зрительной коры оказалось способным вызвать из памяти прошлого образы предметов, наглядные воспоминания. Это — аппарат, перерабатывающий и хранящий информацию, и мы должны быть благодарны ученым из разных стран — Ферстеру из Германии, Петцлю из Австрии, Пенфилду из Канады — за то, что они открыли нам новый и такой захватывающий мир работы мозга.

Зато какие тяжелые последствия вызывает ранение этих отделов коры!

Ранение, разрушающее «первичную» зрительную кору одного полушария или пучки нервных волокон, которые идут к этой коре, неся зрительные возбуждения (они распространяются изящной петлей внутри мозгового вещества и получили красивое название «зрительного сияния»), приводит к тому, что часть того поля, которое видит глаз, стирается, становится невидимой; разрушение «первичной» зрительной коры или ее волокон левого полушария вызывает выпадение правой половины зрительного поля, а разрушение этой же части коры правого полушария — выпадение левой половины зрения. Врачи называют такое явление сложным и неудобным термином «гемианопсия» (половинное выпадение зрения).

Еще более причудливая картина возникает при разрушении «вторичной» зрительной коры.

Человек, у которого осколок снаряда или пуля попали в передние отделы затылочной области — а они-то и являются частями «вторичной» зрительной коры — продолжает видеть предметы с такой же четкостью, с какой он видел их раньше. Но его маленькие «звездчатые» клетки, синтезирующие отдельные, дробные зрительные признаки в целые системы, перестают работать, и его зрение претерпевает удивительную метаморфозу: он по-прежнему хорошо видит отдельные части, но не может синтезировать их в целые образы предметов и принужден догадываться о значении отдельных воспринимаемых им предметов так же, как ученый, разбирающий древнюю ассирийскую клинопись, догадывается о значении отдельных значков. На картине, которая показывается такому больному, изображаются очки. Что это такое?.. Кружок... еще кружок... перекладина... и какая-то палка... и еще . палка... Наверное, велосипед?!.. Нет, такой больной не может воспринимать предметы, хотя продолжает видеть отдельные признаки. У него появилось сложное расстройство, которое врачи обозначили латино-греческим словом «оптическая агнозия» (распад зрительного познания).

Но путь мозговой организации познания мира еще не закончен.

Ведь мы не просто воспринимаем отдельные предметы; мы воспринимаем целые ситуации; мы воспринимаем предметы в их сложных связях, соотношениях; мы размещаем их в пространстве: тетрадь лежит на столе справа, чернильница стоит слева; чтобы пройти по коридору в свою комнату, надо свернуть сначала налево, потом направо. Вещи размещены в целой системе пространственных координат, и мы сразу же схватываем их пространственное расположение.

Насколько восприятие целых ситуаций и пространственного размещения вещей сложнее, чем простое зрительное восприятие фигуры или даже предмета!

В нем участвует не только глаз, в нем принимает участие и наш двигательный опыт: тетрадь можно взять правой рукой, к чернильнице надо потянуться левой; в нем принимает участие и особый орган, скрытый в глубине нашего уха — «вестибулярный» аппарат, обеспечивающий чувство равновесия, так необходимое для оценки трехмерного пространства; оно осуществляется при ближайшем участии движений глаз, которые промеряют расстояние от одного предмета до другого и прослеживают их соотношения переводом взора... Только организованная совместная работа этих разных систем может обеспечить перекодирование отдельных последовательных впечатлений в целую, одновременно (или как предпочитают говорить ученые — «симультанно») организованную систему.

Естественно, что такое «симультанное», пространственное восприятие требует участия новых, еще более сложных отделов мозговой коры.

Такие отделы существуют. Они расположены на границе затылочной, теменной и височной области и составляют аппарат той «третичной» познавательной (теперь мы уже можем сказать — гностической) коры, в которых объединяется работа зрительных (затылочных), осязательно-двигательных (теменных) и слухо-вестибулярных (височных) отделов мозга. Эти отделы — самые сложные образования второго блока человеческого мозга. В истории эволюции они возникли позднее всего и мощно разрослись только у человека. Они еще совсем не готовы к действию у только что родившегося ребенка и созревают только к четырем-семи годам. Они очень ранимы и небольшие нарушения легко выводят их из строя. Они полностью состоят из сложнейших «ассоциативных» клеток, и многие ученые называют их «зонами перекрытия» зрительных, осязательно-двигательных и слухо-вестибулярных отделов мозга (рис. 2).

Рис. 2. Основные «блоки» человеческого мозга и локализация поражения у Зас.

Именно эти «третичные» отделы коры и разрушил осколок у нашего героя.

Что меняется, когда части этого отдела коры разрушаются осколком или пулей, кровоизлиянием или опухолью?

Зрение человека может оставаться относительно сохранным; только если осколок прошел через волокна «зрительного сияния», разрушив часть из них, в зрении появляются пустоты, слепые пятна, выпадает целая часть (иногда половина) зрительного поля. Человек продолжает воспринимать отдельные предметы (ведь «вторичные» отделы зрительной коры остались сохранными). Он может и воспринимать предметы на ощупь, слышать звуки, воспринимать речь...

И все же, что-то очень важное оказывается у него глубоко нарушенным: он не может сразу объединить впечатления в единое целое, он начинает жить в раздробленном мире.

Он ощущает свое тело: рука, еще рука, нога, еще нога... Но которая рука — правая?.. а где левая? Нет, он не может сразу разобрать это. Для этого нужно разместить руки в системе пространственных координат, отличить правую сторону от левой. Он начинает застилать кровать, но как положить одеяло — вдоль или поперек? И как одеть халат: какой рукав правый, а какой левый? И как понять, какое время показывают стрелки на часах? Ведь «3» и «9» размещены в совершенно одинаковых точках, только одна — слева, а другая справа. А как определить «правое» и «левое»? Нет, каждый шаг в этом мире начинает становиться таким сложным.

Но и на этом не заканчиваются трудности, которые начинает испытывать человек, попавший в этот «раздробленный мир».

«Третичные» области теменно-затылочно-височной коры левого полушария имеют ближайшее отношение к организации еще одной, на этот раз важнейшей, психической деятельности — речи.

Еще больше ста лет назад французский анатом Поль Брока открыл, что поражение задних отделов нижней лобной извилины левого полушария вызывает у человека распад «моторных образов слова» и лишает его возможности говорить, а через несколько лет после него немецкий психиатр К. Вернике обнаружил, что поражение задних отделов верхней височной области того же левого полушария (у правши) лишает его возможности различать звуки речи и понимать обращенную к нему речь.

Человек работает правой рукой; он пишет ей, она играет у него основную, ведущую роль. Но ей управляет противоположное — левое полушарие; и оно-то вместе с этим обеспечивает самую сложную из всех деятельностей, которыми располагает человек — речь.

Но ведь речь участвует не только в разговоре — передаче сведений одного человека другому. Она необходимо участвует и во всех сознательных процессах самого человека. Мы называем воспринимаемые нами предметы словом; словом мы обозначаем направления и расположения: «справа», «слева», «сзади», «спереди», «под», «над»; грамматическими сочетаниями слов мы выражаем любые соотношения, любые мысли; с помощью речи — пусть произносимой про себя, пусть сокращенной — мы обозначаем числа, производим вычисления: сложение, вычитание, деление; с помощью речи мы проникаем в глубь воспринимаемого мира, выделяем существенное, отвлекаемся от несущественного, обобщаем отдельные впечатления в целые категории, мыслим...

Нет, речь служит не только для общения людей друг с другом, она проникает глубоко в наше восприятие и память, в мышление и поступки; она организует наш внутренний мир, и может быть мы говорим (пусть неслышно и свернуто, не с другими, а сами с собой), даже тогда, когда мы молчим.

Не делает ли это совершенно естественным, что разрушение «третичных» отделов коры левого полушария приводит к еще более тяжелым последствиям, чем те, которые мы только что описали?

Человек с таким поражением начинает жить в раздробленном внутреннем мире: он не может вовремя найти нужного слова, оказывается не в состоянии выразить в словах свою мысль; начинает испытывать мучительные трудности, пытаясь понять сложные грамматические отношения; не может считать; все, чему он научился в школе, вся система его прежних знаний распадается на отдельные, не связанные друг с другом куски.

Его мир, казалось бы, остается тем же самым, но как глубоко он изменился. В какие трагические лабиринты попадает этот человек, начинающий жить в таком раздробленном мире. Какие страшные последствия вызывает это небольшое ранение мозга.

Казалось бы, разрушения хотя бы части этого важнейшего блока человеческого мозга достаточно, чтобы целиком вывести человека из жизни, чтобы лишить его самого важного, что есть в человеческой личности, сделать его беспомощным инвалидом, разбить его настоящее, лишить его будущего.

Однако остается еще и третий основной блок мозга, о котором мы еще ничего не говорили и который остался у нашего героя неповрежденным.

Этот блок расположен в передних отделах мозга и включает в свой состав его лобные доли: он не обеспечивает тонуса коры, не принимает информации из внешнего мира, не перерабатывает и не хранит ее. Он связан с внешним миром через посредство аппаратов второго блока и может успешно работать только, если первый блок обеспечивает нужный уровень бодрствования коры.

Однако его функция решающе важна: третий блок мозга является мощным аппаратом, позволяющим формировать и сохранять намерения, формулировать программы действий, регулировать их протекание и контролировать их успешное выполнение. Это — блок программирования, регуляции и контроля человеческой деятельности.

Мы не будем рассказывать о нем подробно; в других местах мы специально сделали это¹.

¹ См. А. Р. Лурия. Высшие корковые функции человека, 2-е изд. Изд-во МГУ, 1969; «Мозг человека и психические процессы», т. I M Изд-во АПН РСФСР, 1963; т. II. М., «Педагогика», 1970; А. Р. Лурия и Е. Д. Хомская. Лобные доли и регуляции психических процессов Изд-во МГУ, 1966.

Важно одно: поражение передних отделов мозга, включающих его лобные доли, создает картину, резко отличающуюся от описанной. Человек сохраняет свое восприятие и память; система знаний остается у него ненарушенной. Он продолжает жить в прежнем мире, но какая это жизнь! Он теряет всякую способность создавать прочные намерения и планировать свою деятельность, он не может создавать программы своего поведения и контролировать их выполнение; он может лишь отвечать на те сигналы, которые до него доходят, но оказывается не в состоянии превращать их в сложную систему кодов, управляющих его поведением. Он лишается возможности оценивать свои дефекты, переживать их и работать над их исправлением, он не может задуматься над тем, что он будет делать через минуту, час, день. Сохранив свое прошлое, он лишается своего будущего, а вместе с тем теряет то, что собственно и делает человека человеком.

Аппараты третьего блока остались полностью сохранные у нашего героя, а вместе с ними осталось сохранным и переживание его дефектов, и стремление преодолеть их, острая потребность снова стать полноценным человеком и сколько хватит сил мучительно работать над их преодолением.

Он глубоко и трагически пострадал, мир его разбился, но он полностью остался человеком, и больше: он борется за то, чтобы вернуть потерянное, чтобы восстановить свой мир, чтобы снова стать таким, каким он был прежде.