Белые пятна на карте мозга. Продолжение.

Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком

Совсем недавно физиологи обнаружили в мозгу еще одно любопытное устройство, заведующее «вызовом» тех или иных сведений из различных отделов памяти. Вернее, известно оно было и раньше, но роль его выяснилась лишь недавно. Это устройство расположено под корой. В отличие от коры группы этих нервных клеток и связывающие их волокна размещены не слоями друг над другом, а как бы раскинуты тонкой сетью по всему стволу мозга. Они так и называются сетчатой структурой.

Исследуя электрические явления, происходящие в сетчатой структуре мозга, ученые пришли к выводу, что сигналы, поступающие отсюда в кору, словно пробуждают ее к деятельности. «Разбуженная» кора становится способной воспринимать поступающие в нее сигналы от органов чувств, извлекать необходимые сведения из памяти.

Так стало понятным, почему человек, находящийся под наркозом, не просыпается, когда раздражают непосредственно кору его мозга. Оказалось, необходим какой-то внутренний сигнал побудки. Таким «будильником» в организме и является сетчатая структура. Сигналы от всех частей тела поступают вначале именно сюда, а затем уже по «звонку» из этого контрольного пункта они получают возможность беспрепятственно дойти до места назначения.

Но дальнейшие исследования показали, что сетчатая структура выполняет роль не просто «привратника», предупреждающего звонком, что необходимо открыть входные «ворота» мозга. Этот контролер оказался очень добросовестным. Он тщательно обследует желающих пройти внутрь: чутко реагирует на нужные или необычные, возможно, грозящие опасностью сигналы и не поднимает тревоги, когда извне приходят какие-то несущественные сообщения, на которые можно не обращать внимания.

Это же устройство, как выяснилось, держит мускулы в состоянии готовности к действию и вызывает быстрые рефлекторные движения в случае неожиданной опасности, как бы включая автоматически срабатывающий механизм рефлекса. И не только включает, но и регулирует его работу.

Если неожиданно резко стукнуть по коленке, то нога как бы сама собой подпрыгивает. Это действует так называемый коленный рефлекс. Если прикрепить к коленке перо, то оно вычертит при этом на бумаге кривую. Однажды такое перо прикрепили к ноге обезьяны, находившейся под наркозом. И одновременно с ударом по ноге пропустили через сетчатую структуру мозга электрический ток. Движения ноги стали более размашистыми, загадочный сигнальщик как бы увеличил их. И так происходило всегда, когда раздражали верхнюю часть этого устройства.

Нижняя его часть, наоборот, притормаживает деятельность включаемых органов. Значит, сетчатая структура к тому же усиливает или уменьшает нервные сигналы, проходящие через нее. Даже простое движение, осуществленное без ее посредничества, становится резким и как бы не отшлифованным.

Любопытно, что человек, если у него абсолютно цела кора и поврежден один только «страж» мозга, впадает в бессознательное состояние, вроде глубокого сна. Это последнее обстоятельство ввело многих зарубежных физиологов в сомнение: действительно ли в коре головного мозга осуществляется интеллектуальная деятельность, или же думающими у человека являются те отделы мозга, которые расположены в районе сетчатой структуры! Тем более, что над ней обнаружена еще одна обособленная группа нервных клеток, новое связующее звено между «стражем» мозга и корой. Ему-то и пытаются отвести роль высшего психического механизма некоторые ученые.

«Где находится орган мышления!» — этот вопрос немного странно слышать в наши дни. Тем не менее, он вновь обсуждается сейчас на страницах зарубежных научных журналов. Для такого взгляда вряд ли, однако, есть основания. Сетчатая структура — только подсобное устройство, нечто вроде первичного раскодирующего центра и одновременно усилителя поступающих в мозг сигналов.

Чтобы убедиться в том, как работает этот сторожевой пункт, однажды проделали такой опыт. У обезьяны раздражали тот участок коры, который, как было известно, посылает нервные импульсы в сетчатую структуру. Обезьяна тотчас бросила все свои дела и словно спрашивала: «Что такое!» При этом она не казалась напуганной или обеспокоенной, а только настороженной.

А вот когда у крысы стали раздражать электричеством расположенный здесь же по соседству участок мозга, то она осталась этим очень довольна.

— Как же это удалось определить,— спросите вы, — что же, крыса «улыбалась» от удовольствия!

Эти вопросы отпадают, как только попадаешь в лабораторию, где ставят такие опыты. Конечно, радостные или горестные «переживания» обнаружить «по выражению лица» животного невозможно. Просто опыт строится так, что крыса может сама раздражать участок мозга, в который для этого вживлен серебряный электрод. От него тянется провод, другой конец которого присоединяют к выключателю, расположенному на стене клетки так, что крыса может до него доставать. Выключатель, сделанный в виде педали, соединяется с источником тока. На полу клетки помещают металлическую сетку, соединенную с другой клеммой электрической батареи. Если нажать педаль, электрическая цепь замкнется и ток пройдет по кругу — через металлическую сетку, тело крысы и вживленный в ее мозг электрод.

Физиологи приучают крысу саму нажимать педаль лапкой и тем самым замыкать электрическую цепь. Выдрессированная таким образом крыса вдруг проявила странный интерес к этому занятию. Она безостановочно нажимала на педаль, словно это доставляло ей удовольствие. Причем, только когда электрод был вставлен в определенный участок среднего мозга, который поэтому так и был назван «центром удовольствия».

Животное отказывается от пищи, хотя еда находится рядом с ним и продолжает раздражать этот загадочный отдел мозга. В одном из опытов голодная крыса нажимала педаль 24 часа без передышки. Доведя себя почти до истощения, она наконец прекратила это необычное занятие и отправилась спать.

По-видимому, из этого центра мозга в кору поступают сигналы о том, что основные потребности организма — в пище, воде — удовлетворены. Если сетчатая структура — что-то вроде устройства общей тревоги, то «центр удовольствия» — скорее дежурный по организму, осведомляющий мозг о том, что все в порядке.

Подопытная крыса, искусственно возбуждая этот центр, тем самым подавала головному мозгу ложный сигнал о том, что все идет наилучшим образом и она сыта. Пока, наконец, мозг, узнав из других источников, что дела обстоят далеко не так блестяще, как об этом сообщает «дежурный», не принял своих мер — выключив нерадивого осведомителя и «отойдя ко сну» для восстановления долго не получавших подкрепления сил.

Таким образом, мозг даже по современным, далеко еще не полным представлениям, оказывается гораздо сложнее, чем любая кибернетическая машина, в которой нет ничего похожего на только что описанные устройства.

Автор: Е. Сапарина.