Читать книгу Наш творчий мозок - Дік Свааб - Страница 12

У матці наш мозок програмує інформація, яка надходить, з одного боку, із зовнішнього світу через органи чуття, а з іншого, – з тіла через периферичну та автономну нервові системи. Кожна частинка нашого тіла репрезентована в мозку, тож він знає, з якої частини тіла і від якого органу чуття надходить поточна інформація. Саме це дозволяє мозку керувати функціями організму. Тож можна дійсно стверджувати, що в мозку буквально «втілена» кожна деталь.

Структура мозку та його ділянок варіюється залежно від віку, етнічної належності та статі, але й у межах цих груп індивідуальні діапазони дуже широкі. Структури мозку істотно різняться за візерунком борозен кори головного мозку, а варіативність розміру ділянок кори головного мозку становить близько 40 %. Це тягне за собою вагомі наслідки, адже мікроскопічні межі ділянок мозку визначають їхню функціональну спеціалізацію.

Індивідуальна варіативність розміру ділянок мозку спричиняє проблеми під час інтерпретації результатів сканування мозку. Коли дослідник мозку хоче назвати конкретне місце кори головного мозку, в якому під час тестового завдання на МРТ він виявив певну функціональну зміну, то використовує для цього «стандартний мозок» із нумерацією за Бродманом. Корбініан Бродман, розглядаючи 1909 року під мікроскопом мозок однієї людини, виділив 52 поля кори головного мозку. Виявилося, що деякі із цих полів відповідали окремим функціям мозку. За допомогою мікроскопічних досліджень мозку більшої кількості людей у його час можна було б довести також те, що поля Бродмана за розміром і локацією на корі головного мозку кардинально відрізняються в різних осіб. Межі цих полів можна визначити лише під мікроскопом, на скан-копії це неможливо. Саме тому завдяки функціональному скануванню хоч і можна показати, в якій зоні швидше за все відбулися видозміни кори мозку, однак стверджувати точно цей спосіб не дозволяє.

Homunculus (чоловічок) відображає, зокрема, за дослідженнями Вайлдера Пенфілда, репрезентацію частин тіла в соматосенсорній (А, зліва) та моторній корі (В, справа). Розмір поля кори головного мозку, що в ході розвитку закріплюється за певною частиною тіла, відповідає якості чуття цієї частини тіла (зліва) або ступеню диференціації його моторної функції (справа). Слід звернути увагу: чутливість статевих органів міститься одразу під чутливістю ступнів. Інша цікавинка: потужна сенсорна репрезентація губ (зліва) та велика репрезентація м’язів обличчя (справа)

Кора головного мозку в ході свого розвитку поділяється на багато спеціалізованих ділянок, кожна з яких обробляє та зберігає відповідну інформацію. Цей поділ, з одного боку, зумовлений генетичними задатками, а з іншого, – процесами розвитку мозку, у ході яких до кори потрапляє інформація з різних органів чуття, формуючи її функцію та структуру. У кожної людини результат цього неймовірно складного процесу розвитку буде інакшим. Саме це визначає наші можливості, здібності та водночас обмеження.

У межах окремого поля з його чіткою функцією розвиваються подальші спеціалізації. У ділянці соматосенсорної кори, наприклад, є зона, що спеціалізується на відповідній ділянці шкіри, інформацію з якої вона опрацьовує. Водночас і зона шкіри, яка постачає більшість інформації, перебуває в контакті з ширшим полем кори головного мозку. Оскільки губи, язик і руки значно чутливіші, ніж спина, то під час презентації частин тіла в корі головного мозку щодо їхнього розміру виникає дивне викривлення пропорцій. Таку штучну фігуру, яка подекуди нагадує карикатуру, називають homunculus. Якщо через пошкодження нерва чи ампутацію до якогось окремого поля вже не надходить інформація, то цю частину обділеної функціями кори «наймають на службу» сусідні ділянки.

Існують просто дивовижні приклади таких форм пластичності кори головного мозку передусім на стадії формування мозку. У людей, які осліпли в ранньому віці, зорова кора використовується для обробки тактильної, слухової та нюхової інформації. Такі люди користуються зоровою корою як додатковим полем ще й під час лічби. Коли сліпі намагаються розпізнати якийсь предмет на дотик, одразу ж активується зорова кора. У разі вродженої сліпоти інтенсивніше працює ольфакторна система. У глухих усе, що відбувається, викликає потужну реакцію слухової кори. Так само читання по губах і розуміння мови жестів у них вмикає слухова кора. Після ампутації руки чи ноги ділянку мозку, покликану опрацьовувати інформацію із цієї кінцівки, частково «запозичують» сусідні регіони кори. Якщо доторкнутися до обличчя пацієнта, він відчуває цей дотик на фантомній долоні ампутованої руки. Така форма пластичності характерна і для моторної кори.

«Лотосова ніжка». Стопа китаянки, деформована бинтуванням

Пластичність кори мозку надає можливе пояснення того, чому в Стародавньому Китаї так довго побутувала жорстока насильницька процедура бинтування ніг, відома як «лотосові ніжки». Шестирічним дівчаткам ламали кістки їхніх маленьких ступнів і тоді перебинтовували щораз сильніше, аби ступні залишалися максимально маленькими. Такі «лотосові ніжки» істотно підвищували шанси дівчинки на заміжжя. Генітальна ділянка сенсорної кори головного мозку та моторна ділянка кори, що регулює м’язи діафрагми таза, розташовані поблизу ділянки ступнів.

Бинтування дозволяло підтримувати сенсорну та моторну ділянки ніг у корі головного мозку малими, що відкривало можливості збільшення для сусідньої зони – поля статевих органів, тож цілком імовірно, що м’язи діафрагми таза ставали чуттєвішими або ж міцнішими. Якщо вірити історичним записам, то вагіна і таз жінок із маленькими ніжками справді були м’язистішими та чуттєвішими, а це перетворювало таких жінок на кращих сексуальних партнерок.

Американський невролог Рамачандран описує одного чоловіка та жінку після глибокої ампутації гомілки, які під час сексу відчували як ампутовану ногу, так і геніталії і навіть відзначали кращі відчуття під час оргазму, ніж до ампутації. Це знову ж таки грає на користь припущенням про наслідки китайських «лотосових ніжок».

Наукові експерименти надають пояснення принципів і деталей спеціалізації окремих ділянок кори головного мозку протягом їхнього розвитку. При цьому важливу роль у всіх частинах візуальної системи відіграє спонтанна електрична активність, починаючи від сітківки ока, далі через першу комутаційну систему – таламус – і аж до самої зорової кори. Базова структура та функції первинної зорової кори формуються і тоді, коли з ока не надходить жодної інформації, ба більше, навіть тоді, коли ока взагалі немає. Однак для повноцінного дозрівання та збереження структури зорової кори та її функцій візуальна інформація незамінна: без неї структура зорової кори занепадає.

Інші частини кори головного мозку, очевидно, ще більше залежать від розростання нервових волокон, які постачатимуть специфічну сенсорну інформацію. Коли піддослідній тварині скерували візуальну інформацію до слухової кори, то там виникли структури зорової кори, хай навіть і гірше організовані, ніж у первинній зоровій корі. У гризунів можна визначити відповідну сенсорну ділянку кори мозку, яка відповідає за кожен його вусик. Якщо ембріону щура пересадити зорову кору в сенсорну, то там виникає структура, типова для вусів. У такий спосіб структура кори головного мозку розвивається під впливом сенсорної інформації. І, навпаки, функції слухової кори в мишей із вродженою глухотою переймають на себе сенсорні та візуальні системи, тож зорова кора стає більшою (Hunt et al. 2006).

Так само в моторній ділянці кори головного мозку, яка міститься перед сенсорною корою, виникає в ході розвитку мозку відповідна карта ділянок, які керують кожним окремим м’язом. У гіпоталамусі, що регулює функції тіла автоматично, у ході розвитку відбувається відбір особливих клітин, які регулюють автономну нервову систему, серце, легені, печінку, нирки, селезінку чи статеві органи та збирають із них інформацію. У гіпоталамусі є навіть клітини, що ухвалюють рішення щодо накопичення чи зменшення підшкірного жиру або жиру в черевній порожнині.

Тож, наше тіло завдяки генетичному програмуванню, сенсорній інформації з довколишнього середовища та інформації з внутрішніх органів репрезентоване в мозку до найменшої деталі. Електрична активність у системах, які постачають інформацію корі головного мозку, а також надходження цієї інформації до відповідного місця під час певних критичних фаз розвитку є вирішальними для побудови, а отже, й функціонування кожної системи мозку протягом усього життя людини.