Ландшафты мозга. Об удивительных искаженных картах нашего мозга и о том, как они ведут нас по жизни - Ребекка Шварцлоуз

коллегами. Люди и обезьяны состоят в близком эволюционном родстве и имеют много общего в строении тела, в частности, ловкие кисти рук с отставленным большим пальцем. Люди и обезьяны подносят пищу ко рту, а не приближают лицо к пище, как делает большинство животных. И они, и мы используем кисти рук, чтобы что-то доставать, хватать и защищаться. И если эти движения, извлеченные из двигательной карты M1 пациентов, на что-то указывают, мы, как обезьяны, должны иметь на карте зоны для этих движений.

Однако в других ситуациях обезьяны и люди движутся по-разному. Наилучшим примером в этом отношении, наверное, является речь. Не только человек, но и другие приматы передают информацию с помощью голоса. Однако человек по анатомическому, когнитивному и культурному складу способен производить удивительно разнообразные и четкие речевые звуки. Это действие требует больших навыков и точности. И зависит от контроля длительности и силы выдоха, координации движений гортани, а также продолжительности и частоты раскрытия и закрытия голосовых складок, которые создают звуки, вибрирующие в горле в тот момент, когда мы говорим. Кроме того, производство звуков речи требует быстрых и четких движений языка, губ и челюстей для преобразования выходящего воздуха в сложные колебания, которые воспринимаются слушателем в качестве гласных и согласных звуков. Разговорная речь – чудо физики, анатомии и восприятия, но в первую очередь она зависит от моторного контроля. Возможно, вы не спортсмен, нацеленный на рекорды, не акробат и не нейрохирург, но в определенном смысле ваше умение считать вслух от одного до десяти затмевает физическое мастерство этих профессионалов. Конечно, владение речью – распространенная способность, но от этого она не становится менее удивительной.

Давно известно, что на двигательной карте человека есть обширный участок, связанный с производством речи. Хотя для речи требуется работа мышц и левой, и правой половины тела, этот участок коры у большинства людей находится только в левом полушарии. Он включает в себя зону в основании левой моторной коры, контролирующую вокализацию и движения рта. Группа исследователей попыталась больше узнать об отображении речи в моторной коре путем непосредственной записи активности нейронов мозга пациентов, страдавших от эпилептических приступов[117]. Как и в исследованиях с применением стимуляции, в данном случае электроды размещали в мозге пациентов в связи с клинической необходимостью проведения операции. Но, в отличие от других исследований, описанных в данной главе, в этом случае ученые не посылали через электроды электрические сигналы, чтобы следить за реакцией пациентов. Они использовали электроды, чтобы слушать, что регистрирующие электроды формировали сетку на участке двигательной карты M1, который отвечает за лицо и рот, а также на соседней соматосенсорной карте S1. Исследователи просили пациентов читать слоги типа “па”, а электроды регистрировали активность нейронов. Затем ученые анализировали записи, чтобы понять, какие области коры активируются, когда люди произносят разные звуки.

Ученые обнаружили карту отделов голосовых путей, задействованных в производстве звуков речи. Схема этой карты представлена на рис. 28. Активность в нижней части карты проявлялась тогда, когда пациенты произносили звуки, требующие участия языка или гортани. Выше располагается зона, связанная со звуками, произносимыми с участием челюсти, а еще выше – зона звуков, создаваемых с помощью губ, и еще одна зона, требующая участия гортани. Короче говоря, в этой области коры содержится карта звуков, соответствующая отделам тела, которые мы используем для произнесения этих звуков. Но и эта карта очень запутанная и демонстрирует несколько противоречий, например, наличие двух зон для звуков, произносимых с участием гортани. Возможно, отделы тела, участвующие в производстве этих звуков, составляют лишь один параметр в построении общей схемы карты речи, подобно тому как отделы тела, задействованные в осуществлении других движений, являются одним из нескольких параметров в основе общей схемы карты M1.

Хотя моторная кора в лобной доле содержит важные карты для производства движений, это никоим образом не единственное место в мозге человека, где содержатся двигательные карты. Некоторые из этих карт позволяют без усилий осуществлять какие-то элементы движений, которые кажутся невозможными. Они демонстрируют удивительную картину того, как наш мозг трансформирует восприятие в действие.

Рис. 28. Схема голосовых путей и соответствующей артикуляционной карты в соматосенсорной и моторной коре человека. Художник Пол Ким.

Карты намерений

Пожилая женщина лежала на больничной койке, окруженная резиновыми трубками, капельницами и звуками голосов медицинских сестер, переговаривавшихся в коридоре[118]. Ее запястья были обернуты бинтами поверх трубок для внутривенных вливаний. Женщина приходила в себя после инсульта, но находилась в сознании и была настроена решительно. В какой-то момент ей захотелось высморкаться. В правой руке у нее был платок, но левая рука схватила его и оттолкнула в противоположную сторону.

“Что это у меня с рукой?” – воскликнула женщина.

Две руки боролись за платок. Правой рукой женщина пыталась вывести предмет из сферы доступа левой руки, но левая рука настигала.

“Но… – с укором обратилась женщина к левой руке, обессилев. – Это мой платок. Отдай его!” Две руки продолжали бороться за приз и тянули его в противоположные стороны.

Отчасти в изумлении, отчасти в отчаянии женщина прикрикнула: “Прекрати, я тебе говорю!” Но левая рука не сдалась. Она метнулась, и платок разорвался на две части.

Пациентка отвела правую руку вверх и в сторону, пытаясь защитить то, что осталось от платка, однако левая рука сделала несколько попыток его ухватить. Женщина перевела дыхание и поглядела на свою левую руку, как будто увидела ее впервые. За 94 года жизни она привыкла, что обе руки подчинялись ее воле. “Что случилось с моей рукой?” – спросила она. Левая рука – упрямая и непослушная – не обратила на нее никакого внимания.

Правой рукой, все еще сжимавшей платок, женщина отодвинула левую руку. Один раз, потом другой она отталкивала левую руку в левую сторону, но рука вскидывалась вновь и вновь и хваталась за платок. Женщина попыталась сделать то же самое еще два раза, отталкивая левую руку с такой силой, что та ударилась о стойку кровати. И каждый раз левая рука возвращалась назад.

“Это невозможно!” – вскрикнула женщина.

Странное поведение руки стало возможным по той причине, что инсульт поразил значительную часть правой теменной коры – участок мозга в верхней задней части головы. Состояние женщины называют синдромом чужой руки, поскольку, как свидетельствуют многие пациенты, создается впечатление, что рукой управляет кто-то другой. Женщина описала врачу, что с ней произошло. “Такое чувство, как будто моей рукой управляет кто-то посторонний и я ее не контролирую. Она меня не слушается, совсем не слушается!”

Учитывая, что