Загадки мозга

Сегодня ни у кого уже не возникает сомнений в том, что чем выше развита психика животного, тем больше величина его головного мозга. Однако, есть животные, объем и вес мозга которых значительно превышает человеческий. У слона, например, этот показатель почти в три раза больше, чем у человека, но зато по отношению к общему весу тела составляет всего 1/400 его часть, в то время как у нас с вами примерно 1/40. У обезьян это соотношение выше, чем у кошки. Следовательно, можно сделать вывод о том, что именно относительный вес мозга определяет эволюционный уровень развития природных умственных способностей животного.

Средний объем мозга у человека нашего времени составляет 1450 кубических сантиметров, что соответствует такому же весу в граммах. В Танганьике (страна на Востоке Африки) найден череп первобытного человека, жившего примерно 600 тысяч лет назад. Объем его мозга составлял тогда всего 600 кубических сантиметров. Для человекообразных обезьян характерна величина мозга 350 кубических сантиметров.

Еще более отчетливо видно как от уровня эволюционного развития животного зависит площадь коры головного мозга, особенно ее лобных долей. У человека они составляют почти треть всей массы мозга, у обезьян - только 16 %, у собаки - 7 %, у кошки - 3 %. В процессе бурного эволюционного развития кора мозга, не имея возможности свободно разместиться в ограниченном объеме черепной коробки, стала сжиматься, образуя борозды и извилины. У человека общая поверхность коры в среднем достигает двух тысяч квадратных сантиметров, причем, две трети ее залегает в глубине образующих борозд.

Кора мозга человека, имея толщину всего 2-5 мм, состоит примерно из 15 млрд. нервных клеток, величина которых колеблется от 0,005 до 0,05 мм. Эти клетки различны как по форме, так и по функциям. Сегодня мы только приблизительно начинаем понимать все разнообразие и сложность работы каждой из них. Некоторые клетки мозга, обеспечивая свои функции, образуют до 10 тысяч контактов с «коллегами». Таким образом, 15 млрд. клеток коры головного мозга человека могут обеспечить порядка 1010000 связей между собой.

Это огромное количество контактов призвано с величайшим быстродействием обрабатывать и фиксировать гигантскую информацию, поступающую в мозг от органов чувств. От глаза, например, в мозг одновременно поступает информация по 900 тыс. нервных волокон, от уха около 30 тысяч и примерно столько же от остальных органов чувств. Для обеспечения этой работы наш мозг потребляет всего 25 Вт мощности, т.е. расходует 25 Дж энергии в течение каждой секунды, перерабатывая информацию в объеме 1012 - 1015 бит.

Между тем, воспринимать и перерабатывать на уровне понимания мы можем не более 50 бит информации одновременно. Таким образом, существует гигантское различие между потенциальными возможностями информативной переработки в мозге и нашими реальными возможностями разумного их использования.

Вероятно, это защита нашего мозга от опасных перегрузок. И скорее всего, этот же принцип потенциальной избыточности делает умственные способности человека независимыми и от колебаний его среднего физического размера. В исследовании А. Якоба приводятся сравнительные данные веса мозга 50-ти выдающихся деятелей различных отраслей мировой науки и культуры. Они убедительно показывают, что физические параметры человеческого мозга, в отличие от представлений Галя, не имеют решительно никакого отношения к развитию умственных способностей и дарований людей. Например, мозг И.С. Тургенева был необычайно тяжелым (2012 г.), а у не менее замечательного писателя и мыслителя А.Франса - вдвое легче (1017 г.). У Байрона мозг был даже тяжелее, чем у И. С. Тургенева, достигая веса 2238, а у великого философа И.Канта почти в два раза меньше. Те же закономерности, или вернее сказать их отсутствие, отмечались и по объему черепа. У В. Гете, например, окружность головы составляла 60 см, а у Данте всего 54 см. В тоже время, самый большой и тяжелый мозг из всех известных в настоящее время принадлежал идиоту-эпилептику 21 года, достигая веса 2850 г.

Таким образом, большая черепная короба и высокий лоб человека совсем не обязательно, как считал Галь, означают и высокие достоинства ума их обладателя.

Доказательством тому могут служить удивительные примеры необычайной пластичности и компенсаторной возможности замещения физически пострадавших участков мозга в истории медицины. Так, например, знаменитый бактериолог Л. Пастер, когда ему исполнилось 46 лет, перенес кровоизлияние в правом полушарии мозга. Ученый прожил 73 года. Вскрытие, произведенное после его смерти, показало, что замечательные работы, спасшие человечество от заболевания бешенством, и увековечившие имя Пастера, он выполнил лишь одной левой половиной мозга, т. к. правая была почти полностью атрофирована.

Другое, не мене удивительное событие произошло в 1948 году со старшим дорожным мастером Ф. Геджем. Имя этого, в общем ничем не примечательного человека, осталось в истории науки. Закладывая пороховой заряд в отверстие, пробитое в скале, подготавливая взрыв, он опустил в него металлическую трамбовку, не зная, что его помощник забыл присыпать порох песком. В результате высеченной искры произошел взрыв, и железная палка длиной более метра и толщиной 3 см пронзила насквозь голову Геджа, войдя через его левую щеку и выйдя около темени. Лишь в течение часа незадачливый строитель пробыл в оглушительном состоянии, после чего с помощью своих коллег самостоятельно отправился к врачу, по дороге невозмутимо рассуждая о дырке в своей голове. Ему повезло. Оправившись от инфекции, он прожил еще 12 лет. Посмертное вскрытие показало, что не только левая лобная доля подверглась тяжелому повреждению, но и правая лобная доля была серьезно задета. Его череп и мозг экспонируются в Гарвардском университете. Самым удивительным было то, что после травмы какие-либо существенные нарушения психики не наблюдались. Отмечалось только резкое ухудшение его характера. Гедж после травмы из спокойного, рассудительного человека превратился в раздражительного и агрессивного, стал крайне непоследовательным в своих поступках.

В XVI веке правитель Индии Акбар, большой «любитель» философии, решил проверить наличие врожденного разума у человека. Недолго думая, он организовал своеобразный эксперимент, поместив группу младенцев в полную изоляцию от окружающего мира. Через пять-шесть лет от обнаружил, что дети, ни с кем не общавшиеся в эти годы, будучи абсолютно здоровыми от рождения, так и не обрели ни человеческого разума, ни речи, ни даже умения ходить.

В двадцатых годах ХХ века в той же Индии были обнаружены две девочки, вскормленные в волчьем логове, подобно известному персонажу Р.Киплинга Маугли. Одной на вид было семь-восемь лет, другой - два года. Младшая вскоре умерла, а старшая прожила около 10 лет под наблюдением доктора Синга, подробно описавшего ее жизнь.

Оказалось, что характер развития психики ребенка был полностью тождествен развитию волчонка. Камала, как назвали найденыша, ходила на четвереньках, пила, лакая из миски, брала сырое мясо только с пола, рычала по-волчьи, если к ней в это время подходили. Спала на полу и ночью частенько выла. Через два года усиленного воспитания Камала научилась стоять, через шесть лет - ходить, но бегала по-прежнему на четвереньках. В течение четырех лет она выучила только шесть слов, а через семь - сорок пять. К этому времени она полюбила общество людей, но ее умственное развитие так и не превысило уровень четырехлетнего ребенка.

В далеком прошлом, дети, вскормленные животными, были известны в древнем Риме, Швеции, Литве, Бельгии, Венгрии, Германии, Голландии, Ирландии и Франции. Таких случаев зарегистрировано около 30. Все эти дети имели общее свойство: по своему психическому развитию они не имели ничего общего с человеком, полностью соответствовали повадкам и поведению воспитавших их животных. Это удивительное свойство человеческого существа появляться на свет без готового арсенала врожденных свойств психики уникально и неповторимо во всем живом мире. В то же время, высокая пластичность мозга человека и его способности к обучению и позволяют ему становиться человеком. Аристотель считал, что душа человека tabula rasa (чистая доска), на которой условия жизни и воспитания могут начертать любые письмена. С позиций современных знаний, для того, чтобы обрести свойства человеческой психики, мозг должен развиваться с первых дней жизни ребенка в строго определенных условиях активного усвоения общечеловеческого опыта жизнедеятельности и общения. В работах А. Р. Лурия, замечательного психолога, врача и исследователя мозга, дается определение высших психических функций человека, лежащих в основе формирования его разумного поведения, как сложных саморегулирующих процессов, социальных по своему происхождению, опосредованных по своему происхождению, опосредованных по своему строению и сознательных, произвольных по способу функционирования.

Общее физическое созревание мозга у человека, в основном, завершается уже к первым шести годам его жизни. Таким образом, с точки зрения физиологии у шестилетнего ребенка мозг потенциального взрослого человека. Однако, для того, чтобы он начал функционировать полноценно, по мере его созревания (в первые годы жизни) необходимо обеспечивать ему постоянный приток специфической информации. Только при наличии постоянной работы по усвоению и переработке поступающей в результате общения со взрослыми людьми информации происходят взаимообусловленные процессы созревания и функционального развития всех областей коры, обеспечивающих формирование полноценного интеллекта человека.

Впервые этот удивительный феномен организации человека экспериментально был обнаружен в работах американских физиологов М.Газанига и Р.Сперри, которые изучали последствия операции по рассечению ассоциативных межполушарных связей, проведенных нейрохирургами П.Фогелем и Д.Богини. Уникальная операция была проведена на больном с целью избавления его от тяжелейшего психического расстройства, при котором никакие лекарственные средства уже не помогали. Оказалось, что рассечение мозолистого тела мозга (той его части, которая связывает оба полушария). Проявляется в странных эффектах раздвоения личности человека. Больной после операции иногда обнаруживал, что он опускает брюки одной рукой, в то время как натягивает их другой. Однажды он схватил левой рукой свою жену и начал ее сильно трясти, а правой рукой в то же время пытался помочь жене усмирить агрессивную левую руку.

Это происходит вследствие того, что работа мозга по управлению нашим телом организована природой так, что правую его часть контролирует левое полушарие, а левую -правое полушарие. Такой перекрест нервных путей, очевидно, обеспечивает природе какой-то функциональный механизм дублирования в управлении. Только зрительное поле каждого глаза, разделенное пополам, отправляет информацию как в левое, так и в правое полушарие. Таким образом, способность видеть имеет двойное дублирование своих функций. Даже если мы потеряем один глаз, другой полноценно сможет снабжать оба полушария мозга необходимой информацией. То же произойдет, если пострадает одна половина мозга. Каждый глаз потеряет способность видеть (точнее, понимать, что он видит) только в одной половине. Все остальные органы чувств перекрестно разделены в адресах поставляемой ими информации.

Оказалось, что левое полушарие ответственно за речевое разумное поведение. Оно в процессе прижизненного развития обеспечивает формирование произвольных навыков восприятия, движения и т. д. Отсюда, кстати, и ведущая роль правой руки в обучении большинства людей (они составляют примерно 70%, а 30% - наоборот, имеют ведущей левую руку). Экспериментально показано, что информация, воспринимаемая левым полушарием, нами понимается и может быть сформулирована в речи. Правое же полушарие иногда называют молчаливым. Оно отвечает за эмоциональное, личностное восприятие информации, координируя общие стратегические задачи управления поведением, причем нередко вступая при этом в конфликт с левым.

В конце 60-х годов ленинградские ученые Л. Балонов и В.Деглин обнаружили, что пропущенный через полушария мозга ток на какое-то время может как бы выключить их работу. Проведенные по этой методике эксперименты с частичной активацией правого и левого полушарий показали, что они действуют как динамическая система функционального взаиморегулирования. Так, например, у людей с отключенным правым полушарием функции левого значительно усиливаются. В таком состоянии человек становится крайне общительным, болтливым, вмешивается в чужие разговоры и, громко комментируя поведение окружающих, обращается ко всем с просьбами и советами. Словом, его поведение чем-то напоминает состояние опьянения. Кстати, наркологи утверждают, что в первой фазе опьянения алкоголь, действительно, оказывает наиболее сильное влияние именно на правое полушарие.

При отключении электрошоком левого полушария психика человека, управляемая только одним правым полушарием, приходит к тому, что первое время человек вообще молчит, потом начинает произносить чрезвычайно эмоционально и выразительно бессвязные отрывочные фразы типа: «...Проходи меня-то, скорее простили меня-то...». Поперечное торможение играет роль не только регулятора взаимного уровня активности двух полушарий, но и осуществляет кодирование и перенос социальных оценок информации друг другу. Так, правое полупространство ассоциируется с правильностью, истиной, логичностью и рациональным началом. Левое полупространство, анализируемое правым полушарием, наделяется противоположными свойствами, являясь символами ложности, потустороннего темного мира, иррациональных сил демонов и стихий, не поддающихся обычному рациональному управлению и требующих для контакта с ними особых невербальных знаковых систем в общении.

Подобные знаковые системы зафиксированы в подавляющем большинстве культовых ритуалов народов мира. Соответствующие ассоциации зафиксированы в языковых оборотах. Например, сравните выражения: правое дело, справедливый подход, левые доходы, левые дела. Как вы думаете, к чему бы эти совпадения? В английском языке можно, как и во многих других, наблюдать аналогичные проявления: sinister - дурной, зловещий, а right - правый, справедливый и т. д. Таким образом, межполушарная функциональная асимметрия мировосприятия создает, очевидно, функциональную основу неоднозначности и индивидуализации психики каждой личности, закладывая основы творческого начала.

Специальные исследования произведений искусств, показывают, что в памятниках канонической средневековой живописи статистически достоверно преобладает лево-правое направление в изображении развития сюжета. Связь этой динамики, интуитивно найденной средневековыми живописцами в соответствии с задачами максимальной гармонии восприятия культовых произведений искусства, с эмоциональным состоянием человека представляется достаточно закономерной, учитывая сегодняшние представления о функциональной асимметрии мозговых механизмов усвоения информации.

Учитывая ведущую роль правой руки в изобразительном процессе, создание живописного произведения, в известном смысле, можно рассматривать как процесс перевода информации, первично содержащейся и обрабатываемой в правом полушарии, в левополушарную систему ее выражения. Поскольку полушария перекрестно связаны с полями восприятия, можно предположить, что перевод информации из правого полушария в левое в процессе осознания органично развивается в движении изображаемого в направлении слева направо.

Некоторый свет на загадочную природу межполушарной асимметрии человеческого мозга, как это ни покажется странным, проливают исследования мозга дельфинов. Относительно недавно удалось разрешить загадку уникального свойства их психики - постоянного активного бодрствования. Дельфины никогда не спят, так как, заснув, они попросту утонут. Путем регистрации биоэлектрической активности коры их мозга выяснилось, что правое и левое полушария работают у них попеременно. Когда левое спит, дельфин бодрствует и полноценно функционирует правым полушарием, а когда оно устает, включается правое, а левое засыпает. Очевидно, мозг животных способен к сохранению и передаче всей накопленной информации от одной половины мозга к другой. Человек это свойство либо утерял в процессе эволюционного развития, либо просто еще не выработал. Но некоторые феномены расстройства психики очень сходны с общим принципом работы мозга дельфинов.

Например, описан был случай, произошедший с молодой француженкой Фелидой, которая была болезненной, скрытной, грустной и боязливой девушкой. Теряя сознание на несколько минут, она приходила в себя другим человеком: веселой, кокетливой и даже легкомысленной. Через некоторое время, опять теряя сознание, она становилась такой, какой была прежде. Таким образом, девушка жила как бы двумя различными жизнями, каждый раз вспоминая все связанное с одним состоянием и забывая то, что с ней происходило в другом. Готовясь стать матерью во втором состоянии, она в первом никак не могла понять, что с ней происходит. С годами она научилась приспосабливаться к тем ситуациям, когда эти переходы случались с ней в обществе людей. Быстро задавая наводящие вопросы о происшедших с ней в данное время событиях, она незаметно для окружающих начинала ориентироваться в незнакомой для нее обстановке.

В конце 19 и начале 20 века психиатрами было описано более двух десятков подобных случаев раздвоения личности.

В процессе прижизненного развития сознания человека происходит глубокая коррекция некоторых эволюционно заложенных механизмов инстинктивной регуляции психики, ставших рудиментами в социальном функционировании человеческого мозга. К таким механизмам можно отнести загадочную природу и форму проявления неуправляемых эмоциональных реакций. Специальные исследования показывают, что раздражая электрическим током отдельные участки мозговой ткани, можно вызвать неконтролируемые сознанием состояния удовольствия, ужаса и т. д. Так, например, эксперименты на крысах показали, что если в мозг животного ввести электрод, раздражающий электрическими импульсами «зону удовольствия», соединив его источник питания с педалью, которой животное может само себя стимулировать, крыса начинает непрерывно ее нажимать до тех пор, пока не падает от изнеможения. Раздражение других зон может вызвать неконтролируемые реакции голода, страха, агрессии. Упоминавшийся ранее исследователь Х.Дельгадо демонстрировал возможность управления поведением боевого быка на арене. Внедрив в мозг животного несколько десятков электродов и снабдив их радиоуправляемыми источниками электрического стимулирования, на глазах у многочисленной публики он останавливал бешено несущегося быка нажатием кнопки, в результате которого животное на всем скаку останавливалось и начинало мирно щипать травку, ни на что более не реагируя. Аналогичные эффекты были получены и на людях. В одно время электронное зондирование мозга было единственным способом точного установления района и глубины залегания опухолей мозга. Поэтому больным, в целях диагностики, вводились абсолютно безопасные для здоровья человека электроды. Раздражение отдельных участков мозговой ткани с регистрацией изменений ее биоэлектрической активности позволило судить о точном месте залегания очага патологического процесса. В ходе таких процедур было обнаружено множество зон мозга, раздражение которых вызывало у людей различные реакции неконтролируемых состояний. Отмечались навязчивые состояния удовольствия, страха, голода, галлюцинации всех видов и даже оживление воспоминаний давно забытых событий. Природу и механизм этих явлений до конца разгадать еще не удалось. Можно лишь высказывать различные гипотезы, но, все равно, загадок остается гораздо больше, чем отгадок.

Источник: 
Халтагарова О.Д., Основы психологии. Часть 1
Темы: