Анатомию мозга (как и абсолютно любую другую область биологического знания) легче понять, если смотреть на нее с точки зрения эволюции. Сначала были животные наподобие современных ланцетников, с нервной трубкой, проходящей по всей длине тела. Потом появились рыбки, у которых передний отдел нервной трубки здорово расширился, стал выполнять более сложные функции, стал уже называться мозгом и даже подразделяться на отделы, которые в общем унаследовали и мы, только у нас их стало еще больше. Потом уже этот передний конец нервной трубки так разросся, что ему пришлось всячески изгибаться, чтобы уместиться в черепе, и у нас, людей, уже сложно различить исходную линейную структуру – разве что на ранних стадиях эмбриогенеза. Про это есть классная книжка Нила Шубина “Внутренняя рыба”, посвященная темному наследию нашей биологической эволюции.

Если смотреть от хвоста к мордочке, то сначала мы увидим спинной мозг, который ничего сложного, в общем, не делает. Передает вверх сигналы от рецепторов кожи, мышц и суставов, передает вниз команды для мышц. Может осуществлять какую‐то простую рефлекторную деятельность, вроде отдергивания руки от горячего предмета. В принципе, можно сказать, что спинной мозг контролирует ходьбу млекопитающих, полет птиц или плавание рыб – но только до тех пор, пока мы размеренно совершаем однообразные движения. Как только дорожка, по которой идет животное, становится неровной, а птица или рыба попадает в зону турбулентности, приходится подключать высшие отделы мозга, чтобы принимать меры. И уж точно не спинным мозгом мы решаем, куда мы хотим попасть.

Спинной мозг переходит в ствол мозга, и вот это уже прямо самая важная область. Если его повредить, человек почти наверняка умрет. Зато если ствол мозга сохранился, то жизнеобеспечение возможно даже без всего остального. Ну насчет человека я не уверена, но был такой знаменитый цыпленок по имени Майк. Хозяин собирался отрубить ему голову, чтобы съесть птицу на ужин, но удар топора пришелся высоко, и ствол мозга сохранился. Майк остался жив, он ходил (довольно неуклюже), балансировал на жердочке, пытался кукарекать, хотя и издавал только невнятное клокотание. Хозяин засовывал ему в пищевод зерна кукурузы, заливал молоко из пипетки и здорово обогатился, гастролируя с животным по всей Америке. Так продолжалось полтора года, но потом Майк погиб от удушья: у него и раньше были проблемы с дыханием, но обычно хозяин успевал прочистить ему трахею, откачивая слизь шприцем. Увы.

Ствол мозга включает три отдела: продолговатый мозг, мост и средний мозг (продолжаем идти снизу вверх). Продолговатый мозг контролирует дыхание, кровообращение, дает нам возможность глотать, чихать и кашлять, испытывать тошноту. Мост вовлечен уже в более сложные функции, такие как сон, мочеиспускание, поддержание равновесия. А вообще это пункт приема и перераспределения сигналов, он позволяет моторной коре обмениваться информацией с мозжечком, пропускает через себя информацию от органов чувств, отправляет команды на мимические мышцы и так далее и так далее (мы вплотную подошли к тому моменту, когда перечислить все функции какого‐то отдела уже невозможно). Средний мозг – это основная область, в которой вырабатывается дофамин, а значит, она важна для всего, для чего важен этот нейромедиатор (то есть для контроля за движениями и мотивации). Это первый отдел из тех, которые уже всплывали в основном тексте книжки: совсем недавно, в главке про любовь, я упоминала, что у влюбленных людей повышена активность вентральной области покрышки; вот она как раз там.

Во время эмбрионального развития от того же участка нервной трубки, который превратится в ствол мозга, обособляется и мозжечок. Это важнейшая зона для контроля за движениями, их планирования, моторной памяти. Такие задачи требуют больших вычислительных мощностей, причем не столько даже для формирования правильного движения, сколько для подавления всего лишнего (понаблюдайте за тем, как хаотично двигаются люди, которые только начали осваивать какой‐то моторный навык, и насколько экономичными на этом фоне выглядят отточенные движения профессионалов). В мозжечке выплетены красивейшие и сложнейшие нейронные сети, и абсолютное большинство нейронов мозга находится именно там – примерно 69 миллиардов из тех 86, которые вообще есть у человека. При этом интересно, что сам мозжечок отправляет мало сигналов вниз, к мышцам тела. В основном он сообщает моторной коре, как именно он рекомендует достигать поставленных целей, а окончательный приказ формулирует уже она.

Следующий большой отдел – это промежуточный мозг. Он включает в себя таламус, про который мы говорили очень много, – именно там, как нетрудно догадаться, находится латеральное коленчатое тело таламуса, промежуточная станция обработки зрительной информации. По соседству есть медиальное коленчатое тело, которое делает то же самое для слуховой системы. И вообще таламус – центральный пункт обработки и перераспределения сенсорной информации, а еще он важен для контроля за сном и бодрствованием. Именно таламус поражается при фатальной семейной бессоннице – прионном заболевании, при котором человек все меньше и меньше способен спать, начинает страдать от галлюцинаций и панических атак и через несколько месяцев умирает. Никакого лечения от этой болезни нет. Она развивается у людей с мутацией в гене PRNP, но не сразу, а в среднем в возрасте 50 лет. Соответственно, у них уже есть дети, которые наблюдают мучительную смерть своих родителей и знают, что с вероятностью 50 % то же самое произойдет и с ними. Но есть и хорошие новости: в мире известно всего четыре семьи, страдающие от этой болезни, и понятно, что теперь, в XXI веке, все члены этих семей могут воспользоваться преимплантационной генетической диагностикой, чтобы гарантированно не передать заболевание своим детям.

Кроме таламуса, к промежуточному мозгу относятся эпиталамус, гипоталамус и гипофиз. Про них я в этой книжке ничего не рассказывала, но они важные. Эпиталамус вырабатывает мелатонин (“гормон сна”), гипоталамус контролирует вообще всю работу эндокринной системы, а гипофиз слушает команды гипоталамуса и выбрасывает в кровь разные гормоны, которые дальше действуют либо на эндокринные железы в нашем организме (как, например, тиреотропный гормон, регулирующий работу щитовидной железы), либо напрямую на все наши органы и клетки (как соматотропный гормон, он же “гормон роста”).

Мы приближаемся к вершине и начинаем говорить о последнем из крупных отделов. Он так и называется: конечный мозг, в том смысле, что он находится на переднем конце тела, пока вы простое животное. Вот у рыбки, например, основная часть конечного мозга – это обонятельные доли, нужные, как легко догадаться, для анализа химических сигналов из внешней среды. И в целом он у рыбки совсем маленький, гораздо меньше среднего мозга или мозжечка, и какой‐то принципиальной роли в ее духовной жизни не играет. Зато дальше конечный мозг все увеличивается и увеличивается, увеличивается и увеличивается, особенно резко – у млекопитающих. Крыса – это последний по сложности пример животного, у которого обонятельные доли еще виднеются из‐под разросшейся коры. Уже у кошек и собак ее настолько много, что она собирается в извилины (для экономии места) и прикрывает весь мозг, кроме мозжечка. Так же и у нас.

Кроме коры и обонятельных долей, конечный мозг включает множество подкорковых структур – собственно, практически все, о которых мы говорили в книжке. К нему относится гиппокамп (связанный с памятью), амигдала (связанная с эмоциями, особенно со страхом), прилежащее ядро (“центр удовольствия”). Это последнее включено в большую сеть подкорковых центров, которые вместе называются базальными ганглиями. Их основная задача в том, чтобы служить посредниками между моторной корой, непосредственно отправляющей сигналы к мышцам, и всеми остальными областями коры, решающими, зачем, собственно, это надо делать. Но сигналы они передают, конечно, не пассивно, а всячески их преобразовывая, так что вовлечены не только в контроль за движениями, но и в формирование мотивации к тому, чтобы эти движения вообще совершать. Типичный представитель базальных ганглиев – это хвостатое ядро, которое вы недавно видели в главке про любовь, а еще его стимулировал своим бешеным быкам Хосе Дельгадо. Но вообще, базальных ганглиев в мозге еще много разных. Именно они поражаются как при болезни Паркинсона (и человек испытывает трудности с тем, чтобы двигаться), так и при болезни Хантингтона (и человек, напротив, совершает чрезмерные хаотические движения).

Но понятно, что главное в мозге, с точки зрения его обладателя, – это кора. Ну просто потому, что вообще задуматься о том, кто главный, способна только она. Анатомически кора делится на четыре большие доли: лобную, теменную, височную и затылочную. Еще есть маленькая островковая кора, я ее упоминала в связи с недовольством высокими ценами в нейроэкономических экспериментах. Функционально кора бывает трех типов. Моторная кора отправляет сигналы к мышцам – этим занимается только один конкретный участок в лобной доле на границе с теменной. Сенсорная кора обрабатывает информацию от органов чувств. В частности, затылочная доля занимается зрением, кусок височной коры – звуковыми сигналами, кусок теменной коры – осязанием. Запахи в основном анализируются на уровне обонятельной луковицы, которая к коре не относится. О своих выводах она сообщает амигдале, гиппокампу, таламусу и орбитофронтальной коре. Информация о вкусе поступает в продолговатый мозг (это очень удобно: он может сразу вызвать приступ рвоты, если вы взяли в рот какую‐то чудовищную гадость), оттуда – к гиппокампу, амигдале и таламусу, а таламус уже сообщает об интересных находках своим старшим товарищам, островковой и орбитофронтальной коре.

И ассоциативная кора – то есть все остальное: лобная доля с ее орбитофронтальной, медиальной и латеральной корой, которые взвешивают альтернативы, решают, что хорошо, и что плохо, и что об этом сказать вслух; теменная доля с ее пространственным мышлением, обобщением сенсорной информации, контролем за движущимися объектами; височная доля с ее пониманием слов, распознаванием объектов, автобиографической памятью.

Кора – это примерно 16 миллиардов нейронов, выстроенных в упорядоченные слои с четкой иерархией, с прекрасной нейропластичностью во взрослом возрасте, с распределенными функциями, с постоянным двусторонним обменом информацией как между своими отделами, так и с подкорковыми структурами. В результате деятельности коры возникает самосознание, возникает личность, возникает возможность взаимодействовать с другими обладателями таких же сложных штуковин в черепе, строить общество, придумывать большие проекты. Как именно все это возникает из обмена нервными импульсами, пока понятно не до конца. И все же с каждым годом становится все более понятно, что дело именно в них.