Споры о мозговой локализации функций

Если Франц Галль стоял на позиции узкого локализационизма (каждая способность жестко связана с определенным участком коры), то его главный оппонент Пьер Флуранс (1794–1867) занимал противоположную позицию. Он считал, что различные зоны коры эквипотенциальны, т. е. обладают функциональной равноценностью.

Французский физиолог и врач Пьер Флуранс сыграл важнейшую роль в опровержении френологии, однако и его теория эквипотенциальности была впоследствии опровергнута.

Флуранс проводил эксперименты над птицами, кроликами и собаками. Удаляя хирургическим путем небольшие участки мозга животного, он наблюдал, как изменяется его поведение. В одном из экспериментов удалению подверглись участки мозжечка собаки. Вопреки Галлю, считавшему, что в мозжечке располагается «орган эротизма», Флуранс продемонстрировал связь мозжечка с координацией движений: чем больше было повреждение мозжечка, тем больше страдала координация движений у собаки. Удаление частей коры больших полушарий мозга у животных приводило к постепенной утрате откликов на сенсорные стимулы и произвольной активности животного. В то же время небольшое повреждение коры не вызывало специфических эффектов. Отсюда следовало, что кора в целом, а не отдельные ее участки, отвечает за восприятие, волю и другие функции.

Карл Вернике (сверху) и Поль Брока (внизу) внесли большой вклад в изучение мозга человека, открыв связанные с речью области, которые ныне называются в их честь.

Это было первое экспериментальное изучение локализации функций в мозге. Результаты своих исследований Флуранс опубликовал в 1824 году. Казалось, что ошибочность позиции узкого локализационизма доказана. Однако научный спор продолжался, и новые открытия поколебали теорию эквипотенциальности.

В 1861 году французский хирург Поль Брока (1824–1880) описал нарушение экспрессивной речи (способности говорить) у больного с поражением задней части левой нижней лобной извилины, а в 1874 году немец Карл Вернике (1848–1905) описал нарушение импрессивной речи (способности понимать речь) у больного с поражением задней трети левой верхней височной извилины. Исследователи сделали очевидный на тот момент вывод: если поражение данного участка мозга ведет к нарушению данной функции, значит, функция локализуется именно в этом участке. Такие участки стали называть мозговыми центрами. Помимо центров речи Брока и Вернике к концу XIX века исследователи «открыли» центры контроля движений, зрения, слуха, счета и т. п.

Так в науку стали возвращаться идеи Франца Галля, только теперь речь шла не об «органах» и буграх, а о мозговых центрах и связях между ними. Возникла концепция психоморфологизма, постулирующая возможность непосредственного наложения психических функций на морфологию мозга. Впоследствии эта концепция также была отвергнута.

Существуют ли в мозге центры способностей?

Существуют ли в коре головного мозга отдельные «центры», отвечающие за ту или иную способность? Многие ученые начала XX века были уверены, что это так. Однако английский невролог Джон Хьюлингс Джексон (1835–1911) и его ученик сэр Генри Хэд (1861–1940) в своих исследованиях убедительно доказали ошибочность этого взгляда.

Джон Хьюлингс Джексон.

Возьмем такую функцию, как произвольное движение. Она имеет представительство на разных уровнях нервной системы: низшие центры расположены в передних рогах спинного мозга, высшие – в моторной коре больших полушарий. В свою очередь, моторная кора включает три разные области, функции которых различаются. Однако движение нужно не только осуществить, но сначала запланировать, а для этого необходимо получить и обработать информацию от разных сенсорных систем. За это отвечают первичная соматосенсорная кора и задняя теменная кора. Где же тогда локализуется «центр» произвольных движений?

Сэр Генри Хэд.

Джексон и Хэд не только обосновали принцип уровневой организации мозговых функций. Они продемонстрировали, что зона поражения мозга не совпадает с зоной локализации функции! Например, при поражении «центра Брока» у человека развивается моторная афазия: он не может построить даже простейшее высказывание из-за нарушения перехода от одной артикуляции к другой. Но это еще никак не означает, что функция экспрессивной речи локализуется именно в «центре Брока»! Представьте организацию, в которой кипит работа: ведутся переговоры, кто-то обсчитывает данные на компьютере, кто-то печатает документацию, кто-то принимает звонки. Данная организация, к примеру, занимается производством рекламных роликов. Вдруг вся работа прекратилась: сгорел предохранитель в электрощитке. Можно ли сказать, что в этом щитке локализована функция всей организации?

Из работ Джексона и Хэда следовала необходимость пересмотра понятия «психическая способность». Ни речь, ни мышление, ни память не являются изолированными способностями, для которых можно найти конкретную мозговую локализацию. Это сложные функции, имеющие в нервной системе уровневое представительство.

Исследовательская работа привела Джона Джексона и его ученика сэра Генри Хэда к выводу, что нервная система имеет три уровня организации:

• нижний уровень управляет примитивными функциями, сходными с теми, что есть и у животных;

• средний уровень связан с произвольными движениями;

• высший уровень контролирует «человеческие способности».

Данную идею разделяли отечественные ученые И. П. Павлов, А. А. Ухтомский, И. Н. Филимонов, Л. С. Выготский. Она стала одной из предпосылок теории системной и динамической локализации психических функций, разработанной советским нейропсихологом А. Р. Лурией.