1. Изучение мозга
До середины XIX века мозг находился в ведении философов, которые были уверены, что мозг и душа – две независимых сущности, и имели смутные представления о функциях мозга.
Ход науки изменил один несчастный случай.
В 1848 году американскому железнодорожнику Финеасу Гейджу железный стержень пробил голову насквозь. Гейдж не умер на месте. Более того, он в скором времени вернулся к работе и прожил еще 12 лет. Но у него полностью изменился характер: прежде он был веселым и позитивным человеком, а стал грубым и раздражительным. После смерти Гейджа его череп удалось сохранить. Рентгеновское исследование позже показало, что от травмы разрушились участки лобной доли мозга, как в правом, так и в левом полушариях.
Травма Гейджа продемонстрировала, что повреждение мозга приводит к кардинальным изменениям личности. Ученые стали склоняться к мнению, что мозг связан с поведением человека.
В 1861 году французский врач Пьер Поль Брок описал пациента, который внешне выглядел нормальным, хорошо воспринимал речь других людей, но сам лишь издавал нечленораздельные звуки. После смерти пациента было проведено вскрытие, которое выявило повреждения левой височной доли мозга.
В 1974 году врач Карл Вернике из Германии описал противоположное состояние, при котором больные внятно разговаривали, но не воспринимали устную и письменную речь. Они говорили достаточно быстро, с соблюдением грамматических норм, но употребляли несуществующие слова. Оказалось, что у них был поврежден другой участок левой височной доли мозга.
Еще один прорыв в нейробиологии произошел в 1864 году, когда немецкий врач Густав Фрич предположил, что правое полушарие управляет левой стороной тела, а левое – правой.
Во время прусско-датской войны доктор Фрич обратил внимание на то, что у солдат с открытыми ранениями мозга дергается правая часть тела при прикосновении к левому полушарию – и наоборот, левая часть тела реагирует при стимуляции правого полушария.
В 1930-х годах доктор Уайлдер Пенфилд нарисовал схему соответствия определенных участков коры головного мозга телу человека. Эту схему до сих пор используют при изучении физиологии и анатомии. Пенфилд обнаружил, что размер участка мозга напрямую связан с важностью функции, за которую он отвечает.
На рисунке 1 видно, что кисти рук и рот управляются крупными участками мозга, а нервные окончания, отвечающие за спину, малозаметны.
Рисунок 1.
В 1950–1960-х годах появились первые карты мозга. На рисунке 2 изображен внешний слой головного мозга (неокортекс), состоящий из четырех долей.
• Префронтальная кора, передняя часть лобной доли (frontal lobe) – область, отвечающая за рациональные решения.
• Правое полушарие теменной доли (pariental lobe) связано с сенсорным вниманием и образом тела, а левое – с мелкой моторикой и определенными аспектами речи.
• Затылочная доля (occipital lobe) воспринимает и обрабатывает визуальную информацию.
• Височная доля (temporal lobe) контролирует язык (левая часть), а также распознает лица и эмоции.
Рисунок 2.
До 1960-х годов ученые не могли определить, почему человеческий мозг выглядит так, а не иначе, и его структура представлялась хаотичной. Но в 1967 доктор Пол Маклин предложил рассматривать мозг с позиций теории эволюции Дарвина. Он разделил его на три части (рис. 3): на мозг рептилии (reptilian brain), мозг млекопитающего (mammalian brain) и человеческий мозг (human brain).
Маклин обратил внимание на то, что задняя и центральная часть мозга похожа на мозг рептилий. Они отвечают за основные функции организма (дыхание, пищеварение, сердцебиение и др.) и контролирует такие элементы поведения, как спаривание, охота, борьба, которые необходимы, чтобы выжить и продолжить род. Маклин заключил, что мозг рептилии – самый древний, ему около 500 миллионов лет.