Чувства: Нейробиология сенсорного восприятия - Роб Десалл

Инсульт и физические повреждения – не единственные способы изменить состояние мозга. При развитии плода могут возникать аномалии, которые варьируются от анэнцефалии (недостаточного развития всего мозга) до spina bifida – расщепленного позвоночника (неполного закрытия позвоночника и мембраны вокруг позвоночного столба). С точки зрения понимания работы органов чувств очень полезно рассмотреть эти и другие проблемы, связанные со структурой мозга.

Можно ли жить с неполным мозгом? Мы уже обсуждали случаи, когда для предотвращения эпилептических припадков часть мозга удаляется хирургическим путем и это не приводит к полной потере нейронной деятельности. После подобных операций здоровье пациентов улучшается, а их мозг продолжает функционировать. Но иногда удаление частей мозга может привести к катастрофе, как в случае с Генри Молисоном (пациентом Г. M.). После удаления внутренней части мозга он действительно избавился от эпилептических припадков, но при этом потерял кратковременную память и частично сенсорное восприятие. Анэнцефалия (врожденное отсутствие головного мозга) фатальна для плода, а вот при гемимегалэнцефалии, приводящей к непропорциональному развитию полушарий головного мозга, шанс на выживание плода довольно высок. В крайне выраженных случаях гемимегалэнцефалии одно полушарие так сильно уменьшено, что у человека буквально остается половина мозга. Однако такие люди живут относительно нормальной жизнью.

Для того чтобы остановить серьезные случаи эпилепсии, иногда удаляют одно из полушарий; эта операция называется гемисферэктомией. Долгосрочные наблюдения за людьми, родившимися без одного полушария головного мозга, а также за перенесшими гемисферэктомию пациентами (в том числе детьми) показывают, что серьезному воздействию подвергается зрительная система. Ахсан Муса и его коллеги исследовали большое количество детей после гемисферэктомии (см. вставку 12.1). После операций в среднем прошло около шести лет, то есть было достаточно времени на то, чтобы у пациентов проявилась пластичность мозга. Сразу после гемисферэктомии зрение пострадало у всех, но последующие наблюдения показали, что у 75 % детей оно восстановилось. То есть можно сделать вывод, что зрительная система достаточно пластична и может скорректировать свою работу. Тематические исследования этот вывод подтвердили. Ученые отмечают, что отвечающие за зрение области мозга (причем той самой его половины, что осталась после гемисферэктомии или при врожденной гемимегалэнцефалии) с возрастом увеличиваются. Другие чувства, такие как обоняние и равновесие, тоже могут быть затронуты, но, как и в случае инсульта, они не сфокусированы ни на каких деталях. При гемисферэктомии и гемимегалэнцефалии страдают также речь и способность читать (рис. 12.1).

Рис. 12.1. Слева – мозг человека с отсутствующим левым полушарием, вид сверху; область белого цвета – это немозговая ткань и жидкость. Справа – изображение мозга человека с гемисферэктомией, вид сзади черепа

Повреждения головного мозга (после инсульта, операции или несчастного случая) показывают, как именно каждая сторона мозга влияет на работу противоположной стороны организма. Понимание некоторых нюансов такой односторонности очевидно при воздействии инсульта на зрение и моторику. Если повреждена левая сторона мозга, то нарушается функция правой стороны. Например, если мы вернемся к современному анализу мозга Леборна, то увидим, что все повреждения мозговых связей, которые вызывали его проблемы, были локализованы на левой стороне. Обширное поражение левой стороны мозга оставило ему для использования только одно слово («тан») как функцию правой стороны мозга.

Все аномалии речи называются афазиями. Пронзительное чувство вызывает чтение расшифровки видеозаписи Джека, пожилого джентльмена с поврежденной областью Брока. Очевидно, что Джек действительно знает, что хочет сказать, но ему тяжело, как же ему тяжело произнести слова… И тут уже не важно, отвечают они на вопрос или нет. Обратите внимание, что речь заторможена и слова выговариваются с большим трудом, что характерно для людей с таким видом афазии.

Интервьюер. Что вы делали, чтобы справиться с болью?

Джек. Э… дом. (Пауза.) Э… врач. (Пауза.) И ноги. (Пауза.) Ходить. (Пауза.) Нехорошо.

Люди с афазией, вызванной повреждением области Вернике, которая обычно расположена в левой части мозга, говорят бегло, но не могут связать слова правильно. В отличие от афазии при повреждении области Брока, когда речь сильно заторможена, афазия, связанная с областью Вернике, приводит к тому, что человек перестает распознавать то, что сходит с его уст. Вот пример джентльмена по имени Байрон, у которого как раз такой вид афазии.

Интервьюер. Привет, Байрон. Как дела?

Байрон. Я счастлив. Вы красивы? Выглядите хорошо.

Интервьюер. Чем ты занят сегодня?

Байрон. В данный момент мы были здесь с водой и говорили с людьми для них там, они ныряют сейчас.

Психологи называют ответы Байрона «словесной окрошкой», потому что это просто поток слов, обычно не связанный с запросом и не несущий определенной мысли. У Джека получалось отреагировать на вопрос интервьюера, а у Байрона – нет. Есть причина, почему я привел в пример этих двух пожилых мужчин. У женщин реже встречаются подобные виды афазии, поскольку они могут использовать речевые области, расположенные в обеих сторонах мозга. На первый взгляд описываемые здесь явления не имеют никакого отношения к чувствам, но на самом деле все совсем наоборот. Язык, речь и письмо представляют собой своего рода синтез чувств, а функционирование мозга на более высоком уровне, которое как раз включает речь и чтение, представляет собой сложные процессы, эти чувства задействующие. Обработка сигналов, поступающих от органов зрения, обоняния, вкуса и других органов чувств, так же сложна, как и язык.