Мы - это наш мозг. От матки до Альцгеймера - Дик Свааб

Различают два аспекта сознания. Прежде всего мы осознаём наше собственное окружите. Строительные элементы для этого существуют в каждом живом организме. Даже одноклеточные организмы приближаются к пище и отдаляются от ядовитых веществ и таким образом знают, что происходит в их непосредственном окружении. Но, разумеется, здесь и речи не может быть о какой-либо степени сознания, как мы его понимаем. Для этого нужно дойти до последних ступеней лестницы эволюции. На втором месте находится самосознание, присущее, безусловно, не единственно человеку; и у животных, и у младенцев наличие самосознания устанавливается с помощью зеркального теста. Можно думать, что самосознание хорошо развито и у других животных и является основой сложных социальных связей. Некоторые шимпанзе, орангутаны и, возможно, также гориллы способны узнавать себя в зеркале. Дельфин может видеть в зеркале, что на его тело нанесена метка, и человекообразная обезьяна может перед зеркалом стереть у себя с лица мазок краски, узнавая себя в зеркале, точно так же как ребенок в возрасте от года до двух. Азиатский слон также может узнавать себя в зеркале достаточно больших размеров, рассматривать свое ухо и заметить, что у него на голове нанесена метка, как это показал Франс де Ваал. Узнают себя в зеркале не только млекопитающие. Сорока может узнавать себя в зеркале, как выяснилось из эксперимента, в котором птице под клювом поместили наклейку, которую она не могла увидеть без зеркала.

Некоторые структуры мозга имеют ключевое значение для сознания. Это кора больших полушарий, таламус и функциональные связи между этими областями мозга (рис. 19). Если кора головного мозга или связи с нею разрушены, но функции мозгового ствола не затронуты, так что дыхание, кровяное давление и температуру тела пациент поддерживает самостоятельно, о наличии сознания говорить не приходится. Пациент в состоянии вегетативной комы. Такие пациенты не нуждаются в аппаратах искусственного дыхания, и сердце работает у них совершенно нормально. Они могут открывать и закрывать глаза, стонать, принужденно плакать и иногда даже принужденно смеяться. Ритм день/ночь также поддерживается стволом мозга (рис. 20). Они кажутся бодрствующими, но при этом не обнаруживают никаких телесных реакций, которые хоть в какой-то степени свидетельствовали бы о том, что они осознают свое окружение или себя самих. Кора больших полушарий необходима для наличия сознания, но ее недостаточно для того, чтобы осознавать раздражения от органов чувств или от нашего тела, которые через таламус приходят в кору головного мозга. Во время наркоза световые раздражения через 100 миллисекунд попадают в зрительную кору, но мы их не осознаём. Существуют исследования, которые показывают, что устное обращение, музыка и шум моря могут оказывать влияние на пациента, даже если он находится под наркозом, однако они проходят мимо его сознания.

При неповрежденном сознании кора больших полушарий, куда приходит раздражение, должна иметь возможность активно взаимодействовать с другими областями мозга, что при наркозе невозможно.

Для нормального состояния сознания необходим также неповрежденный таламус (рис. 2, 19). Таламус находится в центральной части мозга и играет ключевую роль в нашем сознании, потому что сюда поступает информация от всех органов чувств (за исключением обоняния, см. рис. 20) и здесь же переключается для отправления в кору больших полушарий. Повреждение таламуса вызывает нарушение сознания. С другой стороны, известен случай возвращения сознания в результате электростимуляции таламуса. 38-летний мужчина после несчастного случая 6 лет находился в состоянии минимального сознания, на грани комы. Время от времени он мог общаться с другими с помощью движений глаз или пальцев, но не мог говорить. Ему были с двух сторон имплантированы электроды в таламус, и в течение 48 часов с начала электростимуляции он пришел в себя. На протяжении последующих 6 месяцев стимуляции у него улучшились внимание, реакции на указания персонала, владение частями тела и речь. С научной точки зрения это захватывающий эксперимент. Но остается большой вопрос, сможет ли после предпринятого вторжения вести достойную человеческую жизнь пациент, получивший в результате несчастного случая столь значительное повреждение мозга. Моральная дилемма состоит в том, что благодаря электростимуляции таламуса он стал осознавать не только окружающую обстановку, но и себя самого и то ужасное состояние, в котором он оказался из-за повреждения мозга в результате несчастного случая.

Из реакций вегетативного пациента следовало, что он должен располагать, по крайней мере, остатком высших функций мозга, способностью к умственному восприятию.

Некоторые области мозга, такие как кора больших полушарий и таламус, имеют ключевое значение для нормально функционирующего сознания (рис. 19, 20). Для существования сознания эти области и связь между ними должны быть не только неповрежденными, но и хорошо сообщаться друг с другом. Так, с помощью функциональной томографии можно видеть, что у больного в состоянии вегетативной комы всё еще действуют части коры головного мозга. И резкое болевое раздражение всё еще может активировать мозговой ствол, таламус и первичную сенсорную кору (рис. 21) вегетативного пациента. Но эти области остаются функционально разъединенными с областями мозга более высокого порядка, которые необходимы, чтобы осознавать это болевое раздражение. Таким же образом у пациента в вегетативном состоянии сильный звук воздействует на слуховую сенсорную кору, но из-за функционального разъединения не достигает областей мозга более высокого порядка, которые необходимы для осознания слухового раздражения. Нейронная активность в первичной сенсорной или слуховой коре необходима, но не достаточна для процесса осознания. Для этого нужна функциональная связь с нейронной сетью, образуемой префронтальной и латеральной теменной корой головного мозга (фронтопариетальная мозговая система). Выведение пациента из вегетативного состояния сочетается с восстановлением функциональной связи компонентов этой системы.

Исследователям из Кембриджа и Льежа удалось с помощью функциональной томографии сделать ряд поразительных наблюдений. Сначала это была 23-летняя женщина, уже 5 месяцев находившаяся в вегетативном состоянии после несчастного случая. Для человека в таком состоянии у нее были крайне незначительные повреждения мозга, если с ней заговаривали, то височная доля коры (gyms temporalis rnedius, средняя височная извилина, и gyms temporalis superior, верхняя височная извилина, рис. 21) у нее активировалась, как у здорового человека. Двусмысленные предложения активировали речевую зону Брока (рис. 7) в нижней лобной извилине левого полушария. Если ее просили обойти все комнаты своего дома, активировались области мозга, ответственные за пространственную ориентацию и моторику (gyrus parahippocampalis, извилина парагиппокампальная, рис. 25), теменная (рис. 1) и латеральная премоторная кора (рис. 21). Если ей предлагали играть в теннис, это активировало область моторной координации (дополнительную моторную область).

Рис. 21. (1) Первичная сенсорная кора; (2) слуховая кора; (3) моторная кора; (4) зрительная кора. А также: (5) gyrus temporalis medius (средняя височная извилина); (6) gyms temporalis superior (верхняя височная извилина) и (7) премоторная кора.