§ 1.3. Устройство коры головного мозга

Знание того, что определённая часть коры использует в своей работе вполне понятные принципы, позволяет предполагать, что и остальные зоны коры работают так же. Возможно, настанет день, когда нам вообще не придётся употреблять слово «разум».

Дэвид Хьюбел

Начало исследованиям коры головного мозга положили итальянец Камилло Гольджи и испанец Сантьяго Рамон-и-Кахаль: первый изобрёл способ окрашивания нервной ткани дихроматом калия и нитратом серебра, а второй использовал полученные результаты, чтобы сформулировать теорию, согласно которой функциональной единицей нервной системы является нейрон (так называемая «нейронная доктрина»).

В 1906 году этот творческий союз получил Нобелевскую премию по медицине «в знак признания их трудов о структуре нервной ткани». За этим последовали премии Чарльза Скотта Шеррингтона и Эдгара Дугласа Эдриана (1932), Генри Дейла и Отто Лёви (1936), Джона Экклса, Алана Ходжкина и Эндрю Хаксли (1963) – всё за нейробиологические открытия, описывающие работу нейронов (см. рис. 12).

Рис. 12. Общая схема слоёв коры головного мозга

Наконец, в 1981 году Нобелевская премия была присуждена Дэвиду Хьюбелу и Торстену Визелю «за открытия, касающиеся принципов переработки информации в зрительной системе». Впрочем, эту премию, безусловно, заслуживал и Вернон Маунткасл – невролог, работавший в Университете Джона Хопкинса, ещё в 1950-х годах создавший «теорию модульной организации коры головного мозга», которая активно использовалась Д. Хьюбелом и Т. Визелем.

Но такова уж традиция Нобелевского комитета, что премии присуждаются не за теоретические разработки, а за конкретные экспериментальные исследования, а именно Д. Хьюбелу и Т. Визелю удалось нашпиговать зрительную кору подопытной кошки микроэлектродами (сейчас это уже почти рутинная процедура, но в 1960-х она требовала невероятного мастерства) и расшифровать процесс обработки визуальной информации.

Нам кажется, что нет ничего проще, чем видеть: смотришь и видишь. На самом деле орган зрения – начиная с устройства самого глаза, заканчивая зрительной корой – нечто невообразимо сложное. Когда начинаешь вникать в детали, вообще непонятно, как мозгу удаётся создавать у нас ощущение видимого нами изображения. Ведь на самом деле мы видим совсем не то, что, как нам кажется, мы видим.

Мы не замечаем «слепого пятна» в своём поле зрения, не видим размытости краёв изображения, не осознаём моргания и саккадических движений своих глаз. Да что там говорить, изображение попадает нам на сетчатку в перевёрнутом виде! Мы буквально видим всё вверх ногами, и лишь нейроны коры головного мозга «переворачивают» мир обратно.

Впрочем, Д. Хьюбел и Т. Визель открыли куда более глубокие и поразительные эффекты. Вот суть их эксперимента: кошку с электродом-детектором в области коры головного мозга зафиксировали перед экраном и показывали ей слайды с помощью диапроектора.

Исследователи предлагали ей самые разные изображения, но нейрон, в который был установлен электрод, никак не хотел откликаться. Уже казалось, что эксперимент потерпел провал, когда случилась эта заминка – очередной слайд застрял в подающем устройстве диапроектора, а на экране появилась характерная косая полоса от его рамки. Тут-то подключённый нейрон стал реагировать быстрыми и чёткими разрядами.

Этот факт заставил исследователей пересмотреть наши представления о том, что мы с вами на самом деле видим. Оказалось, что нейроны зрительной коры реагируют не на целостное изображение, а на линии, точнее разные нейроны зрительной коры реагируют на линии с разным углом наклона (рис. 13).

Рис. 13. Схема классического эксперимента Д. Хьюбела и Т. Визеля (слева на вертикальной диаграмме изображены предъявляемые животному стимулы, справа – интенсивность реакции нейронов зрительной коры, в которые был установлен воспринимающий нейронные разряды электрод)

Это может казаться странным, неправдоподобным, но вспомните своё впечатление, когда вы смотрите на гравюру или, например, на знаменитые «Кувшинки» Клода Моне. Что вы видите? Изображение на гравюре? Кувшинки на водной глади пруда? Очевидно, что да. Но приблизьтесь – перед вами на самом деле вовсе не объекты, а палочки, линии, отдельные мазки краски.

Картины, которые с привычного расстояния кажутся цельными – с определёнными объектами и понятным сюжетом, – при приближении к ним буквально рассыпаются на множество отдельных, очень простых, примитивных форм.

Так вот, «первичная зрительная кора», с которой экспериментировали Д. Хьюбел и Т. Визель, работает, как тот гравёр или Моне, создавая лишь отдельные элементы изображения. Уже на уровне «вторичной зрительной коры» зрительный образ обретает конкретные визуальные очертания – у объекта появляются, например, голова, руки, ноги, и вы понимаете, что перед вами человек.

Но и это ещё не всё, есть и «третичная зрительная кора». Когда в дело вступают её нейроны, картинка, можно сказать, оживает. Фокус в том, что эта часть зрительной коры, по сути, совпадает с такими же «третичными» зонами других центральных анализаторов – слухового, тактильного, кинестетического и т. д. (рис. 14).

Риc. 14. Области зрительной коры

Неслучайно область теменной доли, где расположены эти «третичные» зоны различных анализаторов, называют ещё «ассоциативной корой»: именно здесь происходит целостная интеграция образа представшего перед нами объекта. Вот почему, просто глядя на клавиши рояля, вы можете почувствовать напряжение в пальцах, а возможно, даже услышите какие-то музыкальные фразы в своей голове. А глядя на изображение лимона, ощущаете специфическую кислинку на языке и едва заметно морщитесь, хотя, казалось бы – при чём тут изображение, вы же не собираетесь есть бумагу.

Представительство кожной, суставно-мышечной и висцеральной чувствительности располагается в области задней центральной извилины и принадлежит к теменной доле. За правую половину тела отвечает левое полушарие, а за левую – правое. Думаю, вам приходилось видеть «чувствительного человека Пенфилда» (рис. 15) с диспропорционально большими губами, языком, кистями рук и гениталиями.

Рис. 15. «Сенсорный гомункулус» Уайлдера Пенфилда

Эта диспропорция отражает то, насколько объёмны зоны центральной извилины, которые анализируют чувствительную информацию, приходящую именно от тех частей тела, которые изображены у этого «гомункулуса» непропорционально большими. Хорошо известная нам «схема тела», любые ощущения тепла, холода, покалывания, онемения, ползания мурашек и т. д. и т. п., которые вы испытываете, ощущаются вами здесь благодаря именно этому анализатору.

⮞ Корковое представительство болевой чувствительности находится в верхней теменной доле, а стереогнозия – способность опознавать предметы на ощупь – в её нижней части, примыкая к той самой центральной извилине аккурат в проекции ладони.

⮞ Слуховой анализатор находится в верхней височной извилине и поперечных извилинах Гешля, а рядом с ним – вестибулярный анализатор.

⮞ Тут же недалеко и вкусовой анализатор – рядом с участком коры, который отвечает за слюноотделение.

⮞ Обонятельный корковый анализатор располагается по внутренней поверхности гиппокампальной извилины, куда стекается информация из так называемых обонятельных луковиц.

Понятно, что всё это детали, но мы должны понимать общий принцип: воспринимаемый нами мир – это не реальность, а просто результат работы мозга, созданное им мультимодальное изображение. Он отдельно анализирует разные сигналы, а затем в ассоциативных зонах теменной коры производит целостную картину, которая продолжает интерпретироваться и донастраиваться уже в префронтальной ассоциативной коре лобной доли (рис. 16).

Рис. 16. Объединение данных от корковых анализаторов в теменной коре и передача интегрированного образа в префронтальную кору

Понимание этой сложной, поэтапной «сборки» образа реальности помогает осознать, на каком уровне у клиента может возникнуть «сбой», приводящий к психологическим проблемам. То есть дело может быть не только в «неправильном мышлении» или «иррациональных убеждениях» (уровень префронтальной коры), но и в нарушениях на более глубоких уровнях восприятия и интеграции сенсорной информации. Это может потребовать от терапевта использования иных подходов, фокусирующихся на сенсорном опыте, или даже своевременного направления клиента к неврологу или нейропсихологу для исключения органической патологии.

Один из моих учителей – Лев Маркович Веккер, автор теории сквозных психических процессов, – возможно, самый значимый и самый недооценённый психолог ХХ века. И уж тем более мало кто знает, какая мысль определила всё научное творчество Льва Марковича.

Тогда ему было всего лишь 10 лет… Маленький Лёва сидел на подоконнике ленинградской квартиры и смотрел на прохожих, идущих по улице, и в этот момент осознал величайшую загадку наших отношений с миром: «Я могу видеть этих людей, да и саму эту улицу, – думал он, – благодаря отражённому от них свету. Этот свет попадает мне в глаза, и это физическое явление. Затем мой мозг создаёт зрительный образ – это уже психический процесс, он происходит в мозге. Где находится этот образ? Очевидно, что внутри моей головы. Но почему я вижу эти объекты перед собой?!»

Эта мысль затем легла в основу грандиозной научной теории «мира психической реальности», созданной Львом Марковичем. Понятно, что фундаментальный инсайт, который получил 10-летний Лёва, связан с уловкой эволюции и служит нашему приспособлению: чтобы выживать, мы должны видеть мир вокруг себя. Но где находится то, что мы «видим»?

Да, все эти прекрасные закаты и лучшие творения живописцев, пение птиц и музыка гениальных композиторов, глаза любимого человека и улыбка нашего ребёнка – всё это создано нашим мозгом и всегда находится только в нём. Но что тогда мы видим на самом деле, если не самих себя?..

Мозг – это не просто пассивный «приёмник» информации, он – активный «художник», который постоянно достраивает, перерабатывает и интерпретирует сенсорные сигналы. Видимый и слышимый нами мир – это, как мы уже могли убедиться, является продукцией специализированных отделов затылочных и височных долей. А за тот факт, что воспринимаемый нами мир развёрнут во времени и пространстве, отвечают специфические динамические отношения лобной и теменной коры и т. п.

Но почему в таком случае наш мир обладает именно теми качествами, которые мы воспринимаем? Всё дело в эволюционном приспособлении: создавая мозг, эволюция руководствовалась логикой выживания и действовала наугад. Всё это убедительно доказал замечательный исследователь, являющийся одновременно профессором Калифорнийского университета и Массачусетского технологического института, Дональд Хоффман.

Обобщая эти нейрофизиологические данные, мы приходим к фундаментальному осознанию, имеющему колоссальное значение для психотерапевтической практики: целостный мир, который мы воспринимаем как непрерывную и единую реальность, на самом деле является синтетическим продуктом интеграции множества разрозненных «фабрик», каждая из которых создаёт своё собственное измерение опыта.

Зрительные образы, звуки, тактильные ощущения, восприятие пространства, обоняние, вкус, речь, логическое мышление, эмоциональная значимость – все эти аспекты нашего опыта производятся различными отделами коры, имеющими собственную эволюционную историю и специфические функциональные особенности. Интеграция всех этих разрозненных элементов происходит в теменных и лобных ассоциативных зонах, формируя то, что мы воспринимаем как единую модель реальности.

Эта система удивительно совершенна, но вместе с тем и невероятно хрупка. Поражение любой из этих областей коры приводит к появлению специфических «лакун» в нашей модели мира. Человек может:

⮞ не видеть половину своего зрительного поля и даже не осознавать этого дефекта (анозогнозия);

⮞ воспринимать галлюцинаторные объекты как часть объективной реальности из-за избыточной активности определённых зон мозга;

⮞ утрачивать способность узнавать лица близких или понимать речь при сохранении всех других психических функций.

При дегенеративных процессах вроде болезней Альцгеймера и Паркинсона, при травмах мозга или интоксикациях, связанных с зависимостями, может постепенно разрушаться сама структура личности клиента – его «я», которое он всегда воспринимал как нечто целостное и незыблемое.

Для психотерапевта знание этой нейрофизиологической основы психических процессов чрезвычайно важно не только для более глубокого понимания природы внутреннего мира клиента, но и для корректной маршрутизации. Когда перед нами клиент с необычными переживаниями, изменёнными психическими состояниями или странными поведенческими паттернами, мы должны помнить о возможном вкладе органических факторов и уметь отличать психологические проблемы от симптомов, требующих вмешательства психиатра или невролога.

Однако даже осознавая всю сложность и уязвимость нейрофизиологической основы психики, мы не должны забывать о главном: вся эта удивительная машинерия не просто пассивно отражает мир – она активно конструирует его, создавая модель реальности, которая позволяет нам выживать и адаптироваться. Но как именно происходит этот процесс моделирования? Какими принципами руководствуется мозг, превращая хаотичный поток сенсорных сигналов в упорядоченную картину мира? Ответы на эти вопросы приводят нас к удивительной внутренней математике мозга, которая лежит в основе всех психических процессов.