Запутанный мозг. Путеводитель по нейропсихологии - Ники Хейз

на нервы. Например, на пронзительный крик – очень высокий звук – мы реагируем гораздо сильнее, чем на шумы в среднем диапазоне. И это же касается низкочастотных звуков: вспомните хотя бы рычание льва или «акулью» тему в фильме «Челюсти». Это говорит о том, что наша способность отличать высокочастотные звуки от низкочастотных необходима для выживания – вот почему это распознавание происходит на первом этапе обработки звуков в мозге.

Всегда быть настороже в преддверии потенциальной опасности – очень полезное качество, но нам, кроме того, для полного счастья необходимо знать, откуда исходит звук. Поэтому некоторые нервные волокна кохлеарного ядра протягиваются до варолиева моста, который и помогает нам определить, где находится источник звука. В частности, волокна достигают той части варолиева моста, которая называется трапециевидным телом. Это почти такая же точка пересечения для волокон слухового нерва, как зрительная хиазма – для наших глаз. По принципу зрительной хиазмы половина нервных волокон передает звуковую информацию в другое полушарие мозга, а половина оставляет ее на той же стороне. Благодаря этому мозг может сравнивать малейшие расхождения в звуках, поступающих в каждое ухо, что позволяет нам понять, откуда же исходит звук.

Следующая остановка в этом путешествии по слуховому тракту – варолиев мост, точнее, та его часть, которая называется верхним оливарным комплексом, или просто верхней оливой. Здесь информация сортируется еще тщательнее, и мы, наконец, начинаем постигать часть того информационного богатства, которое воспринимаем на слух. Одна сторона верхней оливы обрабатывает звуки, определяя их громкость, т. е. часть клеток реагирует на вибрации с высокой амплитудой, а другая часть – на тихие звуки. Вторая сторона верхней оливы отвечает за синхронизацию, т. е. одни клетки реагируют на быстро повторяющиеся звуки, а другие – на одиночные ноты или призывы. Как только слуховая информация проходит сортировку по этим основным характеристикам, она поступает в большой мозг, в слуховую кору сбоку от височной доли. Здесь-то и происходит процесс смысловой обработки воспринятых звуков (рисунок 4.4). Но это не единственный канал связи: звуковая информация имеет и многие другие каналы связи, соединяющие ее с другими частями мозга, однако описанный выше маршрут является главным проводящим путем.

Рисунок 4.4. Зоны мозга, отвечающие за обработку слуховой информации

Процесс осмысления звуков

Сигналы, дошедшие до звуковой коры по описанному выше информационному маршруту, содержат сведения о высоте звуков, их громкости и синхронизации, а также о местонахождении источника, что позволяет понять услышанное. Задача звуковой коры и других зон мозга, непосредственно связанных с ней, – осмыслить эти звуки, или придать им смысл. Высота звуков, как мы убедились, невероятно важна для их интерпретации, поэтому центральная часть первичной звуковой коры обрабатывает низкие звуки, а прочие зоны обрабатывают более высокие звуки. Это позволяет составить так называемую тонотопическую карту, т. е. обозначить различные места или области мозга, реагирующие на звуки различной тональности. Вся остальная информация помогает нам извлечь смысл из этих звуков.

В строении слуховой коры (рисунок 4.5) можно выделить три основные зоны:

• центральную (или сердцевину);

• поясную;

• парапоясную.

Рисунок 4.5. Слуховая кора

Сердцевина, или центральная зона, – первичная зрительная кора, реагирующая на специфические свойства звуков. Она состоит из особых нейронов, реагирующих на смешанные частоты. Эти нейроны взаимодействуют с теми нейронами, которые, в свою очередь, реагируют на отдельные частоты. Затем нейроны центральной зоны передают информацию другим нейронам. Например, одни клетки на голоса реагируют более активно, чем на чистые звуки; другие же реагируют на частотные изменения, но не на сами частоты; а третьи мгновенно активируются в ответ на специфические частоты, но отключаются и становятся пассивными, когда на них воздействуют сходные, но не идентичные частоты. Все они чем-то напоминают простые, сложные и гиперсложные клетки зрительной коры, хотя не следует забывать, что реагируют они на качества сложных звуков, а не на визуальные формы.

Поясная зона, как можно судить по названию, опоясывает, т. е. окружает сердцевину, и две ее части – передняя и задняя – выполняют две различные функции. Передняя часть шифрует содержание звуков и передает эту информацию лобной и теменной долям больших полушарий головного мозга. Задняя часть поясного региона, называемая на латыни planum temporale (треугольная область, расположенная на верхней височной извилине), определяет, откуда доносится звук. Она сопоставляет информацию, полученную от трапезоидного тела, с информацией, принимаемой ушной раковиной благодаря ее характерной форме. Таким образом, нейронная обработка, происходящая в поясной зоне, помогает нам понять, что именно мы слышим и откуда исходит звук.

Поясная зона слуховой коры переходит во внешнюю зону, парапоясную, отвечающую за более сложные функции слуха. Она позволяет, например, распознавать и интерпретировать речь, но об этом мы поговорим чуть позже. Она же выполняет и другие функции: отвечает за работу слуховой памяти, т. е. за мгновенное запоминание звуков и их хранение все то время, пока вы о них думаете; за связь и соединение слуховой и зрительной информации; а также за создание и поддержание связей с нашими воспоминаниями о звуках.

Если первичная слуховая кора повреждена только с одной стороны мозга, это выражается в частичном ухудшении слуха, т. е. мы слышим не совсем хорошо и с трудом локализуем звуки. Если же она повреждена с двух сторон, наступает полная глухота. Эта глухота вызвана не тем, что мы перестаем различать звуки, а тем обстоятельством, что мозг не может их распознать и осмыслить. Как говорилось выше, звуковая информация, до того как она достигает слуховой коры, уже до известной степени обрабатывается, так что люди, страдающие глухотой, могут эмоционально или рефлексивно реагировать на звуки. Возможно, они еще смогут испуганно отреагировать на внезапный громкий звук, например, или на эмоционально будоражащие громкие крики, но зато они не смогут описать словами то, на что они среагировали; как и в случае слепозрения, они переживают само чувство, но не воспринимают стимул или раздражитель.

Зрительная кора обладает множеством связей, однако с другими частями мозга ее связывают два основных маршрута. Один из них – его иногда называют «что» – трактом, а чаще вентральным трактом – предназначен для идентификации звуков. На этом пути мы распознаем, что именно мы слышим. Он тянется вдоль нижней части слуховой коры и передней (антериорной) части височной доли. Другой иногда называют «где» – трактом, а чаще дорсальным трактом. Он отвечает за локализацию звуков и за поиск источника. Этот маршрут, или тракт, тянется вдоль верхней, или дорсальной, стороны зрительной коры – отсюда его название. Этот нейронный проводящий путь связан с теми частями теменной доли, которые отвечают за моторику, и с лобной корой, т. е. он подготавливает, среди многих прочих вещей,