Запутанный мозг. Путеводитель по нейропсихологии - Ники Хейз

на их возбудимость реагируют соответствующие части тела. Происходит это потому, что некоторые нейроны моторной коры посылают сообщения прямо в таламус, откуда они незамедлительно переводятся в мышцы, воздействуя на мышечные волокна и заставляя их сокращаться. Как и соматосенсорная кора, моторная кора организована тем же образом, что и «чувственный гомункул», т. е. соответственно различным частям тела: самая верхняя часть отведена ногам; за ними следует туловище; затем руки, которым отведена довольно большая площадь коры, поскольку мы пользуемся руками очень разнообразно; затем голова и лицо, которые тоже занимают большую площадь по той же самой причине; и наконец язык (рисунок 6.3). Здесь, как и в случае с соматосенсорной корой, тоже имеют место перекрестные функции: моторная кора левой лобной доли контролирует правую сторону тела, а моторная кора правой лобной доли контролирует левую сторону.

Все было бы хорошо и замечательно, но возникает вопрос: как мозг определяет, какие именно нейроны должны активироваться? Исследователи выяснили, что закономерность нейронной активности в моторной коре зависит от направления движений. У каждого нейрона в этой области есть свое «предпочтительное» направление, поэтому он достигает наибольшей активности именно в том момент, когда движение совершается в нужном направлении. Но нейроны активируются, правда, менее сильно, и в том случае, когда действие как-то сопряжено с движением, идущим в том же направлении. Само же по себе движение, т. е. набор электрических импульсов, вызывающих в конечном счете сокращение мышц, является результатом сложной комбинации количества и силы, т. е. количества самих активирующихся нейронов и той степени силы, с какой активируется каждый из них.

Рисунок 6.3. «Двигательный гомункул»

Двигательные системы

Многие наши действия – это действия обдуманные, запланированные. С другой стороны, очень многие из наших действий не подразумевают высокого уровня осознанности: они совершаются чисто автоматически, бессознательно, поэтому в мозге существуют две самостоятельные системы, координирующие наши движения:

• пирамидальная двигательная система отвечает за произвольные, обдуманные, планомерные движения;

• экстрапирамидальная двигательная система управляет непроизвольными, бессознательными, автоматическими действиями.

В обеих системах задействованы те области мозга, которые мы уже разбирали, т. е. префронтальная и премоторная кора, но особенно дополнительная моторная область, после которой сообщения посылаются в разных направлениях.

В пирамидальной двигательной системе, отвечающей за выбор и сознательные движения, сообщения поступают напрямую из моторной коры через таламус в мышечные волокна. Поэтому, если возбуждается соответствующая часть этой области, мы немедленно реагируем на это возбуждение в виде движения, благодаря чему исследователям удалось составить карту двигательных областей, приведенную на рисунке 6.3. Некоторые люди, перенесшие серьезные травмы или удары, научились пользоваться этой областью при управлении компьютерным курсором или, как в отдельных случаях, даже при манипуляции роботизированными руками или кистями. Это относительно новая область, поскольку электроника сложна и людям нужно приложить массу усилий, чтобы научиться всему этому. По сути, вся сложность заключается в том, что человеку нужно вообразить сугубо специфическое движение, и нервные сигналы, пробудившиеся в результате такого акта, затем используются для управления компьютером (курсором) или роботом.

Сообщения, направляемые через мозг по экстрапирамидальному тракту, тоже достигают мышечных волокон, но не таким прямым путем. Они обычно следуют по одному из двух маршрутов: или по тому, который проходит через базальные (подкорковые) ядра, или по тому, который пролегает через мозжечок. Затем сигналы попадают в таламус и дальше – в мышцы. Базальные ядра – это большие шарообразные скопления серого вещества, расположенные в белом веществе таламуса и являющиеся частью лимбической системы мозга. Они активно участвуют в процессе ритмизации и синхронности наших движений, без которых немыслима координация. Опыты с людьми, которые должны были, например, ритмично, с равными промежутками времени стучать указательным пальцем по столу, показывают возрастание активности в этой области мозга. Повреждение данной области может привести к тремору, т. е. дрожанию конечностей и всего тела, и потере мышечной координации, как это часто наблюдается у людей, страдающих болезнью Паркинсона.

Базальные ядра тоже получают информацию от многих зон и областей большого мозга. Прошедшая через них двигательная информация соединяется с информацией, поступающей от чувственных областей коры головного мозга, например зрительной, слуховой, когнитивной или проприоцептивной. Отсюда эта информация (или бóльшая ее часть) поступает в таламус, который отвечает за распределение сообщений, посылаемых в мышцы. Именно этим маршрутом и следуют бессознательные рефлексы вроде того, что заставляет нас пригнуться, когда мы видим, как по воздуху что-то несется прямо на нас.

Рисунок 6.4. Двигательные системы мозга

Маршрут, проходящий через мозжечок, тоже имеет дело с непроизвольными действиями, т. е. действиями, которые мы выполняем, не осмысливая их. Все отработанные действия и колебания жидкости контролируются именно мозжечком, который заведует последовательностью автоматизированных действий и хранит двигательные программы, побуждая нас к плавным, соразмерным, квалифицированным движениям. Опытный оператор коммутационной панели, например, не задумывается над тем, какую клавишу каким пальцем нажать, – он это делает автоматически, бездумно; и точно так же бездумно управляет джойстиком компьютерный игрок, и точно так же, не задумываясь над своими действиями, крутит руль опытный шофер. Даже если последний и делает сознательный выбор, например при переключении скоростей, его мышечные движения сами по себе осуществляются плавно, в хорошо отработанной последовательности. В отличие от него, начинающий водитель не хранит последовательность действий в своем мозжечке, поскольку он их еще не наработал, поэтому ему приходится обдумывать все, что он делает, в силу чего вождение машины воспринимается им как очень сложный процесс.

Повреждения мозжечка приводят к тому, что человек начинает передвигаться очень неуверенно: хотя он и движется, но часто теряет равновесие, а еще чаще – уверенность в себе, которая проистекает из умения двигаться плавно, спокойно, беспрепятственно и не задумываясь. В отличие от моторной коры, мозжечок ипсилатерален, т. е. его левая сторона контролирует только левую часть тела, а правая – правую. При травмировании одной из сторон мозжечка человек обычно сохраняет способность к движению, но травмированная сторона в этом случае плохо справляется с координацией движений, вызывая заикание, невнятную, неразборчивую речь или другие аналогичные проблемы.

Случай из практики: синдром чужой руки

Один из самых странных синдромов, известных в медицине, возникающий в результате повреждения мозга, называется синдромом чужой руки. У человека, страдающего этим синдромом, отсутствует соматосенсорная обратная связь от одной из его рук (чаще всего левой), поэтому создается впечатление, что рука живет своей собственной жизнью, не подчиняясь воле владельца. В отчетах о поведении людей с подобным синдромом фигурируют любопытные случаи: