Несмотря на все достижения современнойнауки, человеческий мозг остается самым загадочным объектом. С помощьюсложнейшей тонкой аппаратуры ученые Института мозга человека РоссийскойАН смогли "проникнуть" в глубины мозга, не нарушая его работы, и выяснить,каким образом происходит запоминание информации, обработка речи, как формируютсяэмоции. Эти исследования помогают не только разобраться в том, как выполняетмозг свои важнейшие психические функции, но и разработать методы лечениятех людей, у которых они нарушены. Об этих и других работах Института мозгачеловека рассказывает его директор С. В. Медведев.

Член-корреспондент РАН С. МЕДВЕДЕВ(г. Санкт-Петербург).

Мозг против мозга - кто кого? Проблема исследования мозга человека, соотношениямозга и психики - одна из самых захватывающих задач, которые когда-либовозникали в науке. Впервые поставлена цель познать нечто, равное по сложностисамому инструменту познания. Ведь все, что до сих пор исследовалось - иатом, и галактика, и мозг животного - было проще, чем мозг человека. Сфилософской точки зрения неизвестно, возможно ли в принципе решение этойзадачи. Ведь, кроме приборов и методов, главным средством познания мозгаостается опять-таки наш человеческий мозг. Обычно прибор, который изучаеткакое-то явление или объект, сложнее этого объекта, в этом же случае мыпытаемся действовать на равных - мозгпротив мозга.Грандиозность задачи привлекала многиевеликие умы: о принципах работы мозга высказывались и Гиппократ, и Аристотель,и Декарт и многие другие.В прошлом веке были обнаружены зоны мозга,отвечающие за речь, - по имени открывателей их называют области Брока иВернике. Однако настоящее научное исследование мозга началось с работ нашегогениального соотечественника И. М. Сеченова. Далее - В. М. Бехтерев, И.П. Павлов... Здесь я остановлюсь в перечислении имен, так как выдающихсяисследователей мозга в двадцатом веке много, и слишком велика опасностького-нибудь пропустить (особенно из ныне здравствующих, не дай Бог). Былисделаны великие открытия, но возможности методик того времени для изучениячеловеческих функций весьма ограничены: психологические тесты, клиническиенаблюдения и начиная с тридцатых годов электроэнцефалограмма. Это все равно,что пытаться узнать, как работает телевизор, по гудению ламп и трансформаторовили по температуре футляра, либо попробовать понять роль составляющих егоблоков, исходя из того, что произойдет с телевизором, если этот блок разбить.Однако устройство мозга, его морфологиюизучили уже довольно хорошо. А вот представления о функционировании отдельныхнервных клеток были очень отрывочными. Таким образом, не хватало полнотызнаний о кирпичиках, составляющих мозг, и необходимых инструментов дляих исследования.

Два прорыва в исследованиях мозга человека Реально первый прорыв в познании мозгачеловека был связан с применением метода долгосрочных и краткосрочных имплантированныхэлектродов для диагностики и лечения больных. В то же время ученые началипонимать, как работает отдельный нейрон, как происходит передача информацииот нейрона к нейрону и по нерву. В нашей стране первыми в условиях непосредственногоконтакта с мозгом человека стали работать академик Н. П. Бехтерева и еесотрудники.Так были получены данные о жизни отдельныхзон мозга, о соотношении его важнейших разделов - коры и подкорки и многиедругие. Однако мозг состоит из десятков миллиардов нейронов, а с помощьюэлектродов можно наблюдать лишь за десятками, да и то в поле зрения исследователейчасто попадают не те клетки, которые нужны для исследования, а те, чтооказались рядом с лечебным электродом.Тем временем в мире совершалась техническаяреволюция. Новые вычислительные возможности позволили вывести на новыйуровень исследование высших функций мозга с помощью электроэнцефалографиии вызванных потенциалов. Возникли и новые методы, позволяющие "заглянутьвнутрь" мозга: магнитоэнцефалография, функциональная магниторезонанснаятомография и позитронно-эмиссионная томография. Все это создало фундаментдля нового прорыва. Он действительно произошел в середине восьмидесятыхгодов.В это время научный интерес и возможностьего удовлетворения совпали. Видимо, поэтому Конгресс США объявил девяностыегоды десятилетием изучения человеческого мозга. Эта инициатива быстро сталамеждународной. Сейчас во всем мире над исследова нием человеческого мозгатрудятся сотни лучших лабораторий.Надо сказать, что у нас в то время в верхнихэшелонах власти было много умных и болеющих за державу людей. Поэтому ив нашей стране поняли необходимость исследования мозга человека и предложилимне на базе коллектива, созданного и руководимого академиком Бехтеревой,организовать научный центр по исследованию мозга - Институт мозга человекаРАН.Главное направление деятельности института:фундаментальные исследования организации мозга человека и его сложных психическихфункций - речи, эмоций, внимания, памяти. Но не только. Одновременно ученыедолжны вести поиск методов лечения тех больных, у которых эти важные функциинарушены. Соединение фундаментальных исследований и практической работыс больными было одним из основных принципов деятельности института, разработанныхего научным руководителем Натальей Петровной Бехтеревой.Недопустимо ставить эксперименты на человеке.Поэтому большая часть исследований мозга проводится на животных. Однакоесть явления, которые могут быть изучены только на человеке. Например,сейчас молодой сотрудник моей лаборатории защищает диссертацию об обработкеречи, ее орфографии и синтаксиса в различных структурах мозга. Согласитесь,что это трудно исследовать на крысе. Институт специально ориентирован наисследование того, что нельзя изучать на животных. Мы проводим психофизиологическиеисследования на добровольцах с применением так называемой неинвазивнойтехники, не "залезая" внутрь мозга и не причиняя человеку особенных неудобств.Так осуществляются, например, томографические обследования или картированиемозга с помощью электроэнцефалографии.Но бывает, что болезнь или несчастный случай"ставят эксперимент" на человеческом мозге - например, у больного нарушаетсяречь или память. В этой ситуации можно и нужно исследовать те области мозга,работа которых нарушена. Или, наоборот, у пациента утерян или поврежденкусочек мозга, и ученым предоставляется возможность изучить, какие свои"обязанности" мозг не может выполнять с таким нарушением.Но просто наблюдать за такими пациентами, мягко говоря, неэтично, и в нашем институте не только исследуют больныхс различными повреждениями мозга, но и помогают им, в том числе и с помощьюновейших, разработанных нашими сотрудниками методов лечения. Для этой целипри институте существует клиника на 160 коек. Две задачи - исследованиеи лечение - неразрывно связаны в работе наших сотрудников.У нас прекрасные высококвалифицированниыедоктора и медсестры. Без этого нельзя - ведь мы на переднем крае науки,и нужна высочайшая квалификация, чтобы реализовать новые методики. Практическикаждая лаборатория института замкнута на отделения клиники, и это залогнепрерывного появления новых подходов. Кроме стандартных методов леченияу нас проводят хирургическое лечение эпилепсии и паркинсонизма, психохирургическиеоперации, лечение мозговой ткани магнитостимуляцией, лечение афазии с помощьюэлектростимуляции, а также многое другое. В клинике лежат тяжелые больные,и бывает удается помочь им в случаях, считавшихся безнадежными. Конечно,это возможно не всегда. Вообще, когда слышишь какие-либо безграничные гарантиив лечении людей, это вызывает очень серьезные сомнения.

Будни и звездные часы лабораторий В каждой лаборатории есть свои достижения.Например, лаборатория, которой руководит профессор В. А. Илюхина, ведетразработки в области нейрофизиологии функциональных состояний головногомозга.Что это такое? Попробую объяснить на простомпримере. Каждый знает, что одна и та же фраза иногда воспринимается человекомдиаметрально противоположно в зависимости от того, в каком состоянии оннаходится: болен или здоров, возбужден или спокоен. Это похоже на то, какодна и та же нота, извлекаемая, например, из органа, имеет разный тембрв зависимости от регистра. Наш мозг и организм - сложнейшая многорегистроваясистема, где роль регистра играет состояние человека. Можно сказать, чтовесь спектр взаимоотношений человека с окружающей средой определяется егофункциональным состоянием. Оно определяет и возможность "срыва" оператораза пультом управления сложнейшей машиной, и реакцию больного на принимаемоелекарство.В лаборатории профессора Илюхиной исследуютфункциональные состояния, а также то, какими параметрами они определяются,как эти параметры и сами состояния зависят от регуляторных систем организма,как внешние и внутренние воздействия изменяют состояния, иногда вызываяболезнь, и как в свою очередь состояния мозга и организма влияют на течениезаболевания и действие лекарственных средств. С помощью полученных результатовможно сделать правильный выбор между альтернативными путями лечения. Проводитсяи определение приспособительных возможностей человека: насколько он будетустойчив при каком-либо лечебном воздействии, стрессе.Очень важной задачей занимается лабораториянейроиммунологии. Нарушения иммунорегуля ции часто приводят к возникновениютяжелых заболеваний головного мозга. Это состояние надо диагносцироватьи подобрать лечение - иммунокоррекцию. Типичный пример нейроиммун ногозаболевания - рассеянный склероз, изучением которого в институте занимаетсялаборатория под руководством профессора И. Д. Столярова. Не так давно онвошел в совет Европейского комитета, занимающегося исследованием и лечениемрассеянного склероза.В двадцатом веке человек начал активноизменять окружающий его мир, празднуя победу над природой, но оказалось,что праздновать рано: при этом обостряются проблемы, созданные самим человеком,так называемые техногенные. Мы живем под воздействием магнитных полей,при свете мигающих газосветных ламп, часами смотрим на дисплей компьютера,говорим по мобильному телефону... Все это далеко не безразлично для организмачеловека: например, хорошо известно, что мигающий свет способен вызватьэпилептический припадок. Можно устранить вред, наносимый при этом мозгу,очень простыми мерами - закрыть один глаз. Чтобы резко снизить "поражающеедействие" радиотелефона (кстати, оно еще точно не доказано), можно простоизменить его конструкцию так, чтобы антенна была направлена вниз и мозгне облучался. Этими исследованиями занимается лаборатория под руководствомдоктора медицинских наук Е. Б. Лыскова. Например, он и его сотрудники показали,что воздействие переменного магнитного поля отрицательно сказывается напроцессе обучения.На уровне клеток работа мозга связана схимическими превращениями различных веществ, поэтому для нас важны результаты,полученные в лаборатории молекулярной нейробиологии, руководимой профессоромС. А. Дамбиновой. Сотрудники этой лаборатории разрабатывают новые методыдиагностики заболеваний мозга, проводят поиск химических веществ белковойприроды, которые способны нормализовать нарушения в ткани мозга при паркинсонизме,эпилепсии, наркотической и алкогольной зависимости. Оказалось, что употреблениенаркотиков и алкоголя приводит к разрушению нервных клеток. Их фрагменты,попадая в кровь, побуждают иммунную систему вырабатывать так называемые"аутоантитела". "Аутоантитела" остаются в крови еще долгое время, дажеу людей, переставших употреблять наркотики. Это своеобразная память организма,хранящая информацию об употреблении наркотиков. Если измерить в крови человекаколичество аутоантител к специфическим фрагментам нервных клеток, можнопоставить диагноз "наркомания" даже через несколько лет после того, какчеловек перестал употреблять наркотики.

Можно ли "перевоспитать" нервные клетки? Одно из самых современных направлений вработе института - стереотаксис. Это медицинская технология, обеспечивающаявозможность малотравматичного, щадящего, прицельного доступа к глубокимструктурам головного мозга и дозированное воздействие на них. Это нейрохирургиябудущего. Вместо "открытых" нейрохирургических вмешательств, когда, чтобыдостичь мозга, делают большую трепанацию, предлагаются малотравматичные,щадящие воздействия на головной мозг.В развитых странах, прежде всего в США,клинический стереотаксис занял достойное место в нейрохирургии. В США вэтой сфере сегодня работают около 300 нейрохирургов - членов Американскогостереотаксического общества. Основа стереотаксиса - математика и точныеприборы, обеспечивающие прицельное погружение в мозг тонких инструментов.Они позволяют "заглянуть" в мозг живого человека. При этом используетсяпозитронно-эмиссионная томография, магниторезонансная томография, компьютернаярентгеновская томография. "Стереотаксис - мерило методической зрелостинейрохирургии" - мнение ныне покойного нейрохирурга Л. В. Абракова. Длястереотаксического метода лечения очень важно знание роли отдельных "точек"в мозге человека, понимание их взаимодействия, знание того, где и что именнонужно изменить в мозге для лечения той или иной болезни.В институте существует лаборатория стереотаксическихметодов, которой руководит доктор медицинских наук, лауреат Государственнойпремии СССР А. Д. Аничков. По существу, это ведущий стереотаксический центрРоссии. Здесь родилось самое современное направление - компьютерный стереотакcисс программно-математическим обеспечением, которое осуществляется на электроннойвычислительной машине. До наших разработок стереотаксические расчеты проводилисьнейрохирургами вручную во время операции, сейчас же у нас разработаны десяткистереотаксических приборов; некоторые прошли клиническую апробацию и способнырешать самые сложные задачи. Совместно с коллегами из ЦНИИ "Электроприбор"создана и впервые в России серийно выпускается компьютеризированная стереотаксическаясистема, которая по ряду основных показателей превосходит аналогичные зарубежныеобразцы. Как выразился неизвестный автор, "наконец, робкие лучи цивилизацииосветили наши темные пещеры".В нашем институте стереотаксис применяетсяпри лечении больных, страдающих двигательными нарушениями (паркинсонизмом,болезнью Паркинсона, хореей Гентингтона и другими), эпилепсией, неукротимымиболями (в частности, фантомно-болевым синдромом), некоторыми психическиминарушениями. Кроме того, стереотаксис используется для уточнения диагнозаи лечения некоторых опухолей головного мозга, для лечения гематом, абсцессов,кист мозга. Стереотаксические вмешательства (как и все остальные нейрохирургическиевмешательства) предлагаются больному только в том случае, если исчерпанывсе возможности медикаментозного лечения и само заболевание угрожает здоровьюпациента или лишает его трудоспособности, делает асоциальным. Все операциипроизводятся только при согласии больного и его родственников, после консилиумаспециалистов разного профиля.Существуют два вида стереотаксиса. Первый,нефункциональный, применяется тогда, когда в глубине мозга имеется какое-тоорганическое поражение, например опухоль. Если ее удалять с помощью обычнойтехники, придется затронуть здоровые, выполняющие важные функции структурымозга и больному случайно может быть нанесен вред, иногда даже несовместимыйс жизнью. Предположим, что опухоль хорошо видна с помощью магниторезонансногои позитронно-эмиссионного томографов. Тогда можно рассчитать ее координатыи ввести с помощью малотравматичного тонкого щупа радиоактивные вещества,которые выжгут опухоль и за короткое время распадутся. Повреждения припроходе сквозь мозговую ткань минимальны, а опухоль будет уничтожена. Мыпровели уже несколько таких операций, бывшие пациенты живут до сих пор,хотя при традиционных методах лечения у них не было никакой надежды.Суть этого метода в том, что мы устраняем"дефект", который четко видим. Главная задача - решить, как до него добраться,какой путь выбрать, чтобы не задеть важные зоны, какой метод устранения"дефекта" выбрать.Принципиально другая ситуация при "функциональном"стереотаксисе, который тоже применяется при лечении психических заболеваний.Причина болезни часто заключается в том, что одна маленькая группа нервныхклеток или несколько таких групп работают неправильно. Они либо не выделяютнеобходимые вещества, либо выделяют их слишком много. Клетки могут бытьпатологически возбуждены, и тогда стимулируют "нехорошую" активность других,здоровых клеток. Эти "сбившиеся с пути" клетки надо найти и либо уничтожить,либо изолировать, либо "перевоспитать" с помощью электростимуляции. В такойситуации нельзя "увидеть" пораженный участок. Мы должны его вычислить чистотеоретически, как астрономы вычислили орбиту Нептуна.Именно здесь для нас особенно важны фундаментальныезнания о принципах работы мозга, о взаимодействии его участков, о функциональнойроли каждого участка мозга. Мы используем результаты стереотаксическойневрологии - нового направления, разработанного в институте покойным профессоромВ. М. Смирновым. Стереотаксическая неврология - это "высший пилотаж", однакоименно на этом пути нужно искать возможность лечения многих тяжелых заболеваний,в том числе и психических.Результаты наших исследований и данныедругих лабораторий указывают на то, что практически любая, даже очень сложнаяпсихическая деятельность мозга обеспечивается распределенной в пространствеи изменчивой во времени системой, состоящей из звеньев различной степенижесткости. Понятно, что вмешиваться в работу такой системы очень трудно.Тем не менее сейчас мы это умеем: например, можем создать новый центр речивзамен разрушенного при травме.При этом происходит своеобразное "перевоспитание"нервных клеток. Дело в том, что существуют нервные клетки, которые от рожденияготовы к своей работе, но есть и другие, которые "воспитываются" в процессеразвития человека. Научаясь выполнять одни задачи, они забывают другие,но не навсегда. Даже пройдя "специализацию", они в принципе способны взятьна себя выполнение каких-то других задач, могут работать и по-другому.Поэтому можно попытаться заставить их взять на себя работу утраченных нервныхклеток, заменить их.Нейроны мозга работают как команда корабля:один хорошо умеет вести судно по курсу, другой - стрелять, третий - готовитьпищу. Но ведь и стрелка можно научить готовить борщ, а кока - наводитьорудие. Нужно только объяснить им, как это делается. В принципе это естественныймеханизм: если травма мозга произошла у ребенка, у него нервные клеткисамопроизвольно "переучиваются". У взрослых же для "переучивания" клетокнужно применять специальные методы.Этим и занимаются исследователи - пытаютсястимулировать одни нервные клетки выполнять работу других, которые уженельзя восстановить. В этом направлении уже получены хорошие результаты:например, некоторых пациентов с нарушением области Брока, отвечающей заформирование речи, удалось обучитьговорить заново.Другой пример - лечебное воздействие психохирургическихопераций, направленных на "выключение" структур области мозга, называемойлимбической системой. При разных болезнях в разных зонах мозга возникаетпоток патологических импульсов, которые циркулируют по нервным путям. Этиимпульсы появляются в результате повышенной активности зон мозга, и такоймеханизм приводит к целому ряду хронических заболеваний нервной системы,таких, как паркинсонизм, эпилепсия, навязчивые состояния. Пути, по которымпроходит циркуляция патологических импульсов, надо найти и максимальнощадяще "выключить".В последние годы проведены многие сотни(особенно в США) стереотаксических психохирургических вмешательств длялечения больных, страдающих некоторыми психическими нарушениями (преждевсего, навязчивыми состояниями), у которых оказались неэффективными нехирургическиеметоды лечения. По мнению некоторых наркологов, наркоманию тоже можно рассматриватькак разновидность такого рода расстройства, поэтому в случае неэффективностимедикаментозного лечения может быть рекомендовано стереотаксическое вмешательство.

Детектор ошибок Очень важное направление работы института- исследование высших функций мозга: внимания, памяти, мышления, речи,эмоций. Этими проблемами занимаются несколько лабораторий, в том числета, которой руковожу я, лаборатория академика Н.П. Бехтеревой, лаборатория доктора биологических наук Ю. Д. Кропотова.Присущие только человеку функции мозгаисследуются с помощью различных подходов: используется "обычная" электроэнцефалограмма,но на новом уровне картирования мозга, изучение вызванных потенциалов,регистрация этих процессов совместно с импульсной активностью нейроновпри непосредственном контакте с мозговой тканью - для этого применяютсяимплантированные электроды и техника позитронно-эмиссионной томографии.Работы академика Н. П. Бехтеревой в этойобласти достаточно широко освещались в научной и научно-популярной печати.Она начала планомерное исследование психических процессов в мозге еще тогда,когда большинство ученых считали это практически непознаваемым, делом далекогобудущего. Как хорошо, что хотя бы в науке истина не зависит от позициибольшинства. Многие из тех, кто отрицал возможность таких исследований,теперь считают их приоритетными.В рамках этой статьи можно упомянуть толькоо самых интересных результатах, например о детекторе ошибок. Каждый изнас сталкивался с его работой. Представьте, что вы вышли из дому и ужена улице вас начинает терзать странное чувство - что-то не так. Вы возвращаетесь- так и есть, забыли выключить свет в ванной. То есть, вы забыли выполнитьобычное, стереотипное действие - щелкнуть выключателем, и этот пропускавтоматически включил контрольный механизм в мозге. Этот механизм в серединешестидесятых был открыт Н. П. Бехтеревой и ее сотрудниками. Несмотря нато, что результаты были опубликованы в научных журналах, в том числе изарубежных, сейчас они "переоткрыты" на Западе людьми, знающими работынаших ученых, но не гнушающимися прямым заимствованием у них. Исчезновениевеликой державы привело и к тому, что в науке стало больше случаев прямогоплагиата.Детекция ошибок может стать и болезнью,когда этот механизм работает больше, чем нужно, и человеку все время кажется,что он что-то забыл.В общих чертах нам сегодня ясен и процессзапуска эмоций на уровне мозга. Почему один человек с ними справляется,а другой - "западает", не может вырваться из замкнутого круга однотипныхпереживаний? Оказалось, что у "стабильного" человека изменения обмена веществв мозге, связанные, например, с горем, обязательно компенсируются направленнымив другую сторону изменениями обмена веществ в других структурах. У "нестабильного"же человека эта компенсация нарушена.

Кто отвечает за грамматику? Очень важное направление работы - так называемоемикрокартирование мозга. В наших совместных исследованиях обнаружены дажетакие механизмы, как детектор грамматической правильности осмысленной фразы.Например, "голубая лента" и "голубой лента". Смысл понятен в обоих случаях.Но есть одна "маленькая, но гордая" группа нейронов, которая "взвивается",когда грамматика нарушена, и сигнализирует об этом мозгу. Зачем это нужно?Вероятно, затем, что понимание речи часто идет в первую очередь за счетанализа грамматики (вспомним "глокую куздру" академика Щербы). Если с грамматикойчто-то не так, поступает сигнал - надо проводить добавочный анализ.Найдены микроучастки мозга, которые отвечаютза счет, за различение конкретных и абстрактных слов. Показаны различияв работе нейронов при восприятии слова родного языка (чашка), квазисловародного языка (чохна) и слова иностранного (вахт - время по-азербайджански).В этой деятельности по-разному участвуютнейроны коры и глубоких структур мозга. В глубоких структурах в основномнаблюдается увеличение частоты электрических разрядов, не очень "привязанное"к какой-то определенной зоне. Эти нейроны как бы любую
задачу решают всем миром. Совершенно другаякартина в коре головного мозга. Один нейрон словно говорит: "А ну-ка, ребята,помолчите, это мое дело, и я буду выполнять его сам". И действительно,у всех нейронов, кроме некоторых, понижается частота импульсации, а у "избранников"повышается.Благодаря технике позитронно-эмиссионнойтомографии (или сокращенно ПЭТ) стало возможно детальное изучение одновременновсех областей мозга, отвечающих за сложные "человеческие" функции. Сутьметода состоит в том, что малое количество изотопа вводят в вещество, участвующеев химических превращениях внутри клеток мозга, а затем наблюдают, как меняетсяраспределение этого вещества в интересующей нас области мозга. Если к этойобласти усиливается приток глюкозы с радиоактивной меткой - значит, увеличилсяобмен веществ, что говорит об усиленной работе нервных клеток на этом участкемозга.А теперь представьте, что человек выполняеткакое-то сложное задание, требующее от него знания правил орфографии илилогического мышления. При этом у него наиболее активно работают нервныеклетки в области мозга, "ответственной" именно за эти навыки. Усилениеработы нервных клеток можно зарегистрировать с помощью ПЭТ по увеличениюкровотока в активизированной зоне. Таким образом удалось определить, какиеобласти мозга "отвечают" за синтаксис, орфографию, смысл речи и за решениедругих задач. Например, известны зоны, которые активизируются при предъявлениислов, неважно, надо их читать или нет. Есть и зоны, которые активизируются,чтобы "ничего не делать", когда, например, человек слушает рассказ, ноне слышит его, следя за чем-то другим.

Что такое внимание? Не менее важно понять, как "работает" вниманиеу человека. Этой проблемой в нашем институте занимается и моя лаборатория,и лаборатория Ю. Д. Кропотова. Исследования ведутся совместно с коллективомученых под руководством финского профессора Р. Наатанена, который открылтак называемый механизм непроизвольного внимания. Чтобы понять, о чем идетречь, представьте ситуацию: охотник крадется по лесу, выслеживая добычу.Но он и сам является добычей для хищного зверя, которого не замечает, потомучто настроен только на поиск оленя или зайца. И вдруг случайный треск вкустах, может быть, и не очень заметный на фоне птичьего щебета и шумаручья, мгновенно переключает его внимание, подает сигнал: "Рядом опасность".Механизм непроизвольного внимания сформировался у человека в глубокой древности,как охранный механизм, но работает и сейчас: например, водитель ведет машину,слушает радио, слышит крики детей, играющих на улице, воспринимает всезвуки окружающего мира, внимание его рассеянно, и вдруг тихий стук моторамгновенно переключает его внимание на машину - он осознает, что с двигателемчто-то не в порядке (кстати, это явление похоже на детектор ошибок).Такой переключатель внимания работает укаждого человека. Мы обнаружили зоны, которые активизируются на ПЭТ приработе этого механизма, а Ю. Д. Кропотов исследовал его с помощью методаимплантированных электродов. Иногда в самой сложной научной работе бываютсмешные эпизоды. Так было, когда мы в спешке закончили эту работу передочень важным и престижным симпозиумом. Ю. Д. Кропотов и я поехали на симпозиумделать доклады, и только там с удивлением и "чувством глубокого удовлетворения"неожиданно выяснили, что активизация нейронов происходит в одних и техже зонах. Да, иногда двоим сидящим рядом надо поехать в другую страну,чтобы поговорить.Если механизмы непроизвольного вниманиянарушаются, то можно говорить о болезни. В лаборатории Кропотова изучаютдетей с так называемым дефицитом внимания и гиперактивностью. Это трудныедети, чаще мальчики, которые не могут сосредоточиться на уроке, их часторугают дома и в школе, а на самом деле их нужно лечить, потому что у нихнарушены некоторые определенные механизмы работы мозга. Еще недавно этоявление не рассматривалось как болезнь и лучшим методом борьбы с ним считались"силовые" методы. Мы сейчас можем не только определить это заболевание,но и предложить методы лечения детей с дефицитом внимания.Однако хочется огорчить некоторых молодыхчитателей. Далеко не каждая шалость связана с этим заболеванием, и тогда..."силовые" методы оправданы.Кроме непроизвольного внимания есть ещеи селективное. Это так называемое "внимание на приеме", когда все вокругговорят разом, а вы следите только за собеседником, не обращая вниманияна неинтересную вам болтовню соседа справа. Во время эксперимента испытуемомурассказывают истории: в одно ухо - одну, в другое - другую. Мы следим зареакцией на историю то в правом ухе, то в левом и видим на экране, какрадикально меняется активизация областей мозга. При этом активизация нервныхклеток на историю в правом ухе значительно меньше - потому, что большинстволюдей берут телефонную трубку в правую руку и прикладывают ее к правомууху. Им следить за историей в правом ухе проще, нужно меньше напрягаться,мозг возбуждается меньше.

Тайны мозга еще ждут своего часа Мы часто забываем очевидное: человек -это не только мозг, но еще и тело. Нельзя понять работу мозга, не рассматриваявсе богатство взаимодействия мозговых систем с различными системами организма.Иногда это очевидно - например, выброс в кровь адреналина заставляет мозгперейти на новый режим работы. В здоровом теле - здоровый дух - это именноо взаимодействии тела и мозга. Однако далеко не все здесь понятно. Изучениеэтого взаимодействия еще ждет своих исследователей.Сегодня можно сказать, что мы хорошо представляем,как работает одна нервная клетка. Многие белые пятна исчезли и на картемозга, определены области, отвечающие за психические функции. Но междуклеткой и областью мозга находится еще один, очень важный уровень - совокупностьнервных клеток, ансамбль нейронов. Здесь пока еще много неясного. С помощьюПЭТ мы можем проследить, какие области мозга "включаются" при выполнениитех или иных задач, а вот что происходит внутри этих областей, какие сигналыпосылают друг другу нервные клетки, в какой последовательности, как онивзаимодействуют между собой - об этом мы пока знаем мало. Хотя определенныйпрогресс есть и в этом направлении.Раньше считали, что мозг поделен на четкоразграниченные участки, каждый из которых "отвечает" за свою функцию: этозона сгибания мизинца, а это зона любви к родителям. Эти выводы основывалисьна простых наблюдениях: если данный участок поврежден, то и функция егонарушена. Со временем стало ясно, что все более сложно: нейроны внутриразных зон взаимодействуют между собой весьма сложным путем и нельзя осуществлятьвезде четкую "привязку" функции к области мозга в том, что касается обеспечениявысших функций. Можно только сказать, что эта область имеет отношение кречи, к памяти, к эмоциям. А сказать, что этот нейронный ансамбль мозга(не кусочек, а широко раскинутая сеть) и только он отвечает за восприятиебукв, а этот - слов и предложений, пока нельзя. Это задача будущего.Работа мозга по обеспечению высших видовпсихической деятельности похожа на вспышку салюта: мы видим сначала множествоогней, а потом они начинают гаснуть и снова загораться, перемигиваясь междусобою, какие-то кусочки остаются темными, другие вспыхивают. Также и сигналвозбуждения посылается в определенную область мозга, но деятельность нервныхклеток внутри нее подчиняется своим особым ритмам, своей иерархии. В связис этими особенностями разрушение одних нервных клеток может оказаться невосполнимойпотерей для мозга, а другие вполне могут заменить соседние "переучившиеся"нейроны. Каждый нейрон может рассматриваться только внутри всего скоплениянервных клеток. По-моему, сейчас основная задача - расшифровка нервногокода, то есть понимание того, как конкретно обеспечиваются высшие функциимозга. Скорее всего, это можно будет сделать через исследование взаимодействияэлементов мозга, через понимание того, как отдельные нейроны объединяютсяв структуру, а структура - в систему и в целостный мозг. Это главнаязадача следующего века. Хотя кое-что еще осталось и на долю двадцатого.


Словарик Афазия - расстройство речи в результатеповреждения речевых зон мозга или нервных путей, ведущих к ним. Магнитоэнцефалография - регистрациямагнитного поля, возбуждаемого электрическими источниками в мозге. Магниторезонансная томография -томографическое исследование мозга, основанное на явлении ядерного магнитногорезонанса. Позитрон-эмиссионная томография - высокоэффективный способ слежения за чрезвычайно малыми концентрациямиультракороткоживущих радионуклидов, которыми помечены физиологически значимыесоединения в мозге. Используется для изучения обмена веществ, участвующихв реализации функций мозга.
Интересные результаты дает такой эксперимент.Испытуемому рассказывают одновременно две разные истории: в левое ухо одну,в правое - другую. На фото1 изображеныразные проекции мозга - стрелками отмечены активизированные зоны, когдавнимание сосредоточено на истории, рассказываемой в левое ухо. Вниманиеиспытуемого "переключилось" на "историю в правом ухе" (фото 2).Можно заметить, что для фиксации внимания на "историю в правом ухе" требуетсягораздо меньшая активность мозга. Это связано с праворукостью большинствалюдей - обычно они берут телефонную трубку правой рукой и прикладываютее к правому уху.Исследования, проведенные в последние годыв Институте мозга человека Российской академии наук, позволили определить,какие области мозга отвечают за осмысление различных особенностей воспринимаемойчеловеком речи: за грамматику, синтаксис, орфографию и другие. ОБЛАСТЬ, ОТВЕЧАЮЩАЯ ЗА ОПРЕДЕЛЕНИЕ ГРАММАТИЧЕСКИХХАРАКТЕРИСТИК СЛОВА ЗОНА, АКТИВНАЯ ПРИ НЕОБХОДИМОСТИ ИСПОЛЬЗОВАНИЯКРАТКОВРЕМЕННОЙ ПАМЯТИ ЗОНЫ РЕЧЕВОЙ МОТОРИКИ ЗОНЫ ПЕРВИЧНОЙ ОБРАБОТКИ ЦВЕТА ЗОНЫ, УЧАСТВУЮЩИЕ В ОБРАБОТКЕ СИНТАКСИЧЕСКОЙСТРУКТУРЫ ПРЕДЛОЖЕНИЙ ЗОНА ОРФОГРАФИЧЕСКОЙ ОБРАБОТКИ СЛОВ ОБЛАСТЬ, УЧАСТВУЮЩАЯ В СОЗНАТЕЛЬНОЙИ НЕПРОИЗВОЛЬНОЙ ОБРАБОТКЕ СМЫСЛА СЛОВ ОБЛАСТИ, ПРЕДПОЛОЖИТЕЛЬНО УПРАВЛЯЮЩИЕ ПОДАВЛЕНИЕМ ОБРАБОТКИРЕЧЕВЫХ ПРИЗНАКОВ В ЗАДАЧЕ НА ОБРАБОТКУ ФИЗИЧЕСКОГО ПРИЗНАКА СЛОВА, НАПРИМЕРЦВЕТА