Дополнение А.З. Расщепленный мозг

Сперри (Sperry, 1968) решил выяснить, что произойдет с нервной регуляцией функций организма и особенно с процессами восприятия информации, если полностью перерезать мозолистое тело. разобщив тем самым мозговые полушария¹ Хотя такая операция обычно не вызывает сколько-нибудь серьезных нарушений повседневного поведе­ния больных, было тем не менее замечено, что они действуют в сущно­сти так, как если бы у них было два мозга.

Напомним, что информация из правой половины поля зрения прое­цируется в левое полушарие, и наоборот. У большинства людей «разго­варивает» левое полушарие, которое интерпретирует события, происхо­дящие в превой половине зрительного поля, и посылает команды мышцам превой половины тела. Правое - «немое» - полушарие расшиф­ровывает информацию из левой половины поля зрения и управляет движениями правой стороны тела.

Сперри наблюдал людей с «расщепленным» мозгом в различных экспериментальных ситуациях. В одной из них испытуемый находился перед экраном, на который проецировались изображения разных пред­метов, попавшие в левую или правую половину поля зрения. Оновремен-но испытуемый руками, скрытыми от его взора, трогал предметы, изображения которых могли проецироваться на правую или левую половину экрана (рис. А.27).

' Людей иногда подвергают этой операции, чтобы ослабить проявление таких заболеваний, как, например, эпилепсия. По мнению некоторых нейро­хирургов, это вмешательство оправдано тем, что переход через мозолистое тело нервного возбуждения из эпилептогенного очага, находящегося в одном полу­шарии, в симметричный участок другого полушария может способствовать развитию и усилению эпилептического припадка.

Биологические основы поведения 261

Рис. А.27. Расщепленный мозг. Испы­туемому с перерезанным мозолистым телом предъявляют в левой части экра­на изображение карандаша, восприни­маемое правым полушарием, а в пра­вой части экрана - изображение вилки, воспринимаемое левым полушарием. Когда испытуемого просят взять левой рукой (управляемой правым полуша­рием) увиденный им предмет, он вы­бирает карандаш. Однако если его спросить, какой предмет он выбрал, он отвечает, что выбрал вилку (как под­сказывает ему левое полушарие, от­ветственное за речь и игнорирующее все зрительные восприятия и инструк­ции другого полушария).

Исследователи обнаружили, что испытуемый мог после ощупывания предметов взять левой рукой тот из них, изображение которого на короткое время появилось в левой части экрана. Но он не мог ни назвать этот предмет, ни описать словами действия своей левой руки. Когда изображение предмета проецировалось в правой части экрана, наблюда­лись противоположные отношения.

Тогда Сперри и его сотрудники решили выяснить, что произойдет, если изображения разных предметов предъявить на обеих половинах экрана одновременно-например, на левую его часть проецировать изображение карандаша, а на правую - изображение вилки. Когда испы­туемого попросили левой рукой, скрытой от его взора, выбрать тот предмет, изображение которого появилось на экране, он выбрал каран­даш. Но когда ему предложили назвать выбранный им предмет, он, немного поколебавшись, ответил, что эта вилка.

Таким образом, «говорящее» полушарие испытуемого отвечало. руководствуясь тем, что оно перед собою «видело», полностью игнори­руя команды, посылаемые другим полушарием левой руке.

Такого рода наблюдения позволили продемонстрировать ту важную роль, которую в согласованном функционировании всего организма играют мозолистое тело и в особенности доминантное полушарие мозга; последнее непрерывно интегрирует нервные сигналы, обеспечи­вающие совершенную координацию и высокую эффективность работы отдельных частей тела.

Источники: Sperry R. W., "The great cerebral commissure". Scientific American, Jan. 1964.

Sperry R. W., "Hemisphere deconnection and unity in conscious awareness", Ameri­can Psychologist, 1968, n° 23, p. 723-733.

262 Приложение А

Структура и функции нейрона

Структурной единицей нервной системы является нервная клетка, или нейрон. Нейроны отличаются от других клеток организма многими особенностями. Прежде всего их популяция, насчитывающая от 10 до 30 млрд. (а быть может, и больше¹) клеток, почти полностью «укомплекто­вана» уже к моменту рождения, и ни один из нейронов, если он отомрет, не замещается новым. Принято считать, что после того, как человек минует период зрелости, у него ежедневно отмирает около 10 тысяч нейронов, а после 40 лет этот суточный показатель удваивается.

Другая особенность нейронов состоит в том, что в отличие от клеток других типов они ничего не продуцируют, не секретируют и не структу­рируют; единственная их функция заключается в проведении нервной информации.

Структура нейрона

Существует много типов нейронов, структура которых варьирует в зависимости от выполняемых ими в нервной системе функций; сенсор­ный нейрон отличается по своему строению от моторного нейрона или нейрона мозговой коры (рис. А.28).

Но какой бы ни была функция нейрона, все нейроны состоят из трех основных частей: тела клетки, дендритов и аксона.

Тело нейрона, как и всякой другой клетки, состоит из цитоплазмы и ядра. Цитоплазма нейрона, однако, особенно богата митохондриями, ответственными за выработку энергии, необходимой для поддержания высокой активности клетки. Как уже отмечалось, скопления тел нейро­нов образуют нервные центры в виде ганглия, в котором число клеточ­ных тел исчисляется тысячами, ядра, где их еще больше, или, наконец, коры, состоящей из миллиардов нейронов. Тела нейронов образуют так называемое серое вещество.

Дендриты служат нейрону своего рода антеннами. Некоторые нейро­ны имеют много сотен дендритов, принимающих информацию от рецепторов или других нейронов и проводящих ее к телу клетки и ее единственному отростку другого типа-аксон г.

Аксон представляет собой часть нейрона, ответственную за передачу информации дендритам других нейронов, мышцам или железам. У од­них нейронов длина аксона достигает метра, у других аксон очень короткий. Как правило, аксон ветвится, образуя так называемое терми­нальное дерево; на конце каждой ветви имеется синоптическая бляшка. Именно она и образует соединение {синапс) данного нейрона с дендри-тами или телами других нейронов.

' Предположение, что нервная система состоит из 30 млрд. нейронов, сделал Пауэлл с сотрудниками (Powell et al., 1980), который показал, что у млеко­питающих независимо от вида на 1 мм² нервной ткани приходится около 146 тысяч нервных клеток. Общая же поверхность человеческого мозга составляет 22 дм² (Changeux, 1983, р 72).

	Биологически	<е основы п	сведения 263
Сенсорный нейрон j^v	«	•)	^
\Щу^ Кожа Ден	Дрит Те ней	ло Ак рона	V^- \ сон Окончания в спинном мозгу

Ганглиозная клетка сетчатки

Нейрон двигательной коры

В зрительный нерв

Промежуточный нейрон

Дендриты Аксон

Рис. А.28. Различные типы нейронов.

Большинство нервных волокон (аксонов) покрыто оболочкой, состо-Щеи из миелина- белого жироподобного вещества, выполняющего функции изоляционного материала. Миелиновая оболочка с регуляр­ными промежутками в 1-2 мм прерывается перетяжками - перехватами ^нвье, которые увеличивают скорость пробегания нервного импульса волокну, позволяя ему «перепрыгивать» с одного перехвата на

Приложение А

другой, вместо того чтобы постепенно распространяться вдоль волокна. Сотни и тысячи собранных в пучки аксонов образуют нервные пути, которые благодаря миелину имеют вид белого вещества.

Нервный импульс

Информация поступает в нервные центры, перерабатывается там и затем передается эффекторам в виде нервных импульсов, пробегающих по нейронам и соединяющим их нервным путям.

Независимо от того, какую информацию передают нервные импуль­сы, пробегающие по миллиардам нервных волокон, они ничем не отличаются друг от друга. Почему же в таком случае импульсы, идущие от уха, передают информацию о звуках, а импульсы от глаза-о форме или цвете предмета, а не о звуках или о чем-нибудь совсем ином? Да просто потому, что качественные различия между нервными сигналами определяются не самими этими сигналами, а тем местом, куда они приходят: если это мышца, она будет сокращаться или растягиваться:

если это железа, она будет выделять секрет, уменьшать или прекращать секрецию; если это определенная область мозга, в ней будет формиро­ваться зрительный образ внешнего стимула или же сигнал подвергнется расшифровке в виде, например, звуков. Теоретически достаточно было бы изменить ход нервных путей, например, часть зрительного нерва в зону мозга, ответственную за расшифровку звуковых сигналов, чтобы заставить организм «слышать глазами».