Коллектив авторов
Как использовать возможности мозга. Знания, которые не займут много места
В 1564 году выдающийся итальянский анатом Джулио Чезаре Аранци открыл часть лимбической системы мозга, отвечающую за формирование эмоций и долговременную память, – гиппокамп.
КАК СТРАШНЫЙ СОН
Между 1915 и 1926 годами в мире бушевала загадочная эпидемия летаргического энцефалита. Болезнь поражала мозг, оставляя жертв в состоянии, подобном статуе, – лишенными речи и возможности двигаться. Около полумиллиона человек погибли в результате эпидемии, которая прекратилась так же внезапно, как и началась. Возбудитель болезни так и не был выявлен
НОВЫЕ ГОРИЗОНТЫ
В начале семнадцатого века английский литератор, священнослужитель Роберт Бёртон создал «Анатомию меланхолии», посвященную депрессии. Масштаб этого произведения поражает воображение: описание сути ментальной болезни, ее причин, видов, проявлений и способов лечения занимает более девятисот страниц! Проблема меланхолии волновала Бёртона до самой его смерти: священнослужитель продолжал дополнять свою книгу, внося как собственные размышления, так и наблюдения других ученых.
В середине столетия французский философ Рене Декарт обратил внимание на центральное место в мозге – эпифиз, или шишковидную железу. Декарт предположил, что именно этот участок мозга отвечает за появление мыслей. К настоящему времени выяснено, что шишковидная железа играет важнейшую роль в эндокринной системе человека, но на 100 процентов этот участок мозга все еще не изучен.
В это же время британский ученый-медик Томас Уиллис ввел в обиход термин «неврология» и произвел целый ряд революционных открытий. Именно он впервые пронумеровал черепные нервы, и этот порядок до сих пор применяется в клинической практике. Уиллис также открыл артериальный круг в основании мозга. Значительная часть работ этого выдающегося медика была посвящена заболеваниям мозга, таким как эпилепсия, судорожные заболевания и т. д.
Восемнадцатый век, в свою очередь, ознаменовался открытием возможностей химических и психологических воздействий на мозг.
В 1770-е годы британский священник и ученый Джозеф Пристли открыл химическое соединение, сыгравшее впоследствии ключевую роль в развитии медицины. Речь идет об окиси азота, оказывающей на людей опьяняющий эффект. Соединение, широко известное как «веселящий газ», до сих пор с успехом используется в качестве обезболивающего у пациентов с различного рода аллергиями и непереносимостью лекарств.
ТЕПЛЕНЬКАЯ ПОШЛА
Если в ухо капнуть теплой воды, глаза рефлекторно повернутся в сторону этого уха, а если холодной – наоборот. Неврологи пользуются этим тестом для проверки работы мозга
СЕРДЦЕ ТОЖЕ УМНОЕ
В 1991 году было обнаружено, что у сердца есть «маленький мозг» – примерно 40 тысяч нейронов, так же, как и в головном мозге. Это означает, что у сердца есть своя нервная система
В это же время немецкий врач и астроном Франц Месмер открыл форму гипноза, названную «животный магнетизм». Суть этого метода заключалась в передаче целебных флюидов от врача к пациенту с помощью магнитов. Так, на массовых сеансах Месмера пациентов лечили с помощью погружения ног в фонтан, вода которого намагничивалась. В настоящее время отношение медиков к «магнетизму» Месмера неоднозначно: одни ученые считают его теорию практически шарлатанством, другие же полагают, что Месмер опередил свое время, распознав значимость в лечении психологического контакта между врачом и пациентом.
В 1776 году итальянский ученый Винченцо Малакарне провел ряд новаторских исследований, на практике доказав, что мозг способен к изменениям точно так же, как мышечные ткани. Для подтверждения своей гипотезы Малакарне на протяжении нескольких недель обучал птиц определенным командам, а впоследствии изучал их мозг. В результате ученый сумел выяснить, что мозг «ученых» пернатых обзаводился складочками и бороздками, которых не было у их диких сородичей. Подобное исследование Малакарне проводил с поросятами и другими млекопитающими. Все эти эксперименты подтвердили гениальную догадку, что окружающая среда и тренировки способствуют развитию мозга. Теория Малакарне была не слишком высоко оценена современниками, однако сегодня она получила новую жизнь и находится в фокусе внимания нейропсихологов.
Вскоре немецкий анатом и физиолог Самуэль Томас Зёммеринг описал классификацию двенадцати черепных нервов, которая не теряет своей актуальности и в XXI веке.
В 1786 году выдающийся французский ученый, лейб-медик королевы Марии-Антуанетты, Феликс Вик-д'Азир, обратил внимание на анатомическую особенность в стволе головного мозга, названную впоследствии голубым пятном.
В двадцатом веке ученые установили, что этот участок мозга активизируется в фазе быстрого сна и отвечает за такие эмоции, как тревога и беспокойство. Кроме того, голубое пятно играет существенную роль в функционировании памяти и внимания. Современные ученые выяснили, что внешняя стимуляция этого участка мозга помогает справиться с возрастными ухудшениями памяти и сохранить ясность мышления у пожилых людей.
В конце восемнадцатого века изучение мозга перешло на качественно новый уровень благодаря исследованиям выдающегося итальянского врача, физиолога и физика Луиджи Гальвани. Термин «гальванизм» и сегодня общеупотребительный и даже у дилетантов вызывает ассоциации с электричеством. Этот ученый провел ряд опытов, исследуя воздействие тока на мертвую лягушку, и создал теорию «животного электричества», подробно описанную в работе «Трактат о силах электричества при мышечном движении».
СВЕТ МОЙ, ЗЕРКАЛЬЦЕ, СКАЖИ
Если долго смотреть в зеркало, мозг создаст «монстров» из отражений, воспринимаемых боковым зрением. Если мозг не знает точно, есть ли опасность в периферийной зоне зрения, то будет предполагать, что есть, – так работает механизм самозащиты. С этой особенностью связан феномен гаданий, во время которых человек устанавливает два зеркала друг напротив друга и вглядывается в бесконечный коридор
МОЗГ НЕ ОДИН
В кишечной системе человека находится так называемый «второй мозг» – сгустки нейронов, отвечающие за настроение и аппетит
В настоящее время электростимуляция мышц, продемонстрированная Гальвани, используется в различных сферах – от косметологии до спорта. Исследования Гальвани стали отправной точкой изобретения исследования ЭКГ и энцефалографии.
В самом конце восемнадцатого века немецкий медик, физиолог, философ и педагог Иоганн Христиан Рейль ввел в науку понятие «психиатрия». Рейль существенно развил представления о строении мозга, определив участки, отвечающие за моторику, вкусовые рецепторы и многое другое.
ОТКРЫТИЯ XIX ВЕКА
На стыке восемнадцатого и девятнадцатого веков австрийский ученый, врач и анатом Франц Йозеф Галль создал новую науку, названную френологией. Галль предположил, что мозг повторяет рельеф черепа человека. Ученый разделил мозг на 27 отделов, отвечающих за черты характера, психические или эмоциональные функции. Согласно теории Галля, бугор на месте определенного отдела означает хорошее развитие соответствующего качества у человека, а впадина, напротив, указывает на неразвитость конкретной сферы.
Адепты френологии полагали, что, внимательно изучив особенности черепа любого человека, можно точно определить черты его характера, установить способности и пристрастия.
Френология была необычайно популярна в Европе, однако наряду с многочисленными сторонниками у «науки о шишках» были и серьезные противники.
Так, французский физиолог Мари-Жан-Пьер Флуранс настаивал на том, что мозг действует как единое целое и не может быть разбит на отдельные фрагменты. Опытным путем Флуранс выяснил, что при удалении у птицы или млекопитающего небольшого участка мозга смежные отделы способны взять на себя задачи отсутствующего сегмента.
Постепенно ученые развенчали френологию, и к двадцатому веку само название учения о шишках стало синонимично лженауке.
Парадоксально, но сама идея того, что работа конкретных участков мозга может обусловливать когнитивные особенности личности, и сегодня не утратила актуальности.
По-настоящему революционными для медицины стали открытия И. М. Сеченова. Именно Иван Михайлович первым описал поведение человека как психически регулируемый процесс. В 1863 году Сеченов выдвинул теорию о рефлексах, которые берут начало в головном мозге, а многие открытия Сеченова и сейчас носят его имя.
В это же время австрийский психиатр и невропатолог Теодор Мейнерт опубликовал «Трактат о заболеваниях переднего мозга», серьезно изучив проблему галлюцинаций и других психических расстройств.
МОЗГ И МОРСКАЯ БОЛЕЗНЬ
Качку на корабле мозг «считает» действием токсина, попавшего в тело, поэтому в качестве ответной реакции появляется тошнота и рвота
У КОГО БОЛЬШЕ УМА?
В мозге человека насчитывается 90 миллиардов нервных клеток (нейронов). Мозг медузы состоит всего из 800 нейронов, у таракана миллион нейронов, а осьминог может похвастаться мозгом из 300 миллионов нейронов.
Размер одного нейрона составляет от четырех до ста микрометров в ширину
В 1883 году немецкий психиатр Эмиль Крепелин, которого называют основателем современной психиатрии, вводит в обиход термины «невроз» и «психоз» и описывает неврозы и психозы, и в его работах впервые называются маниакальная депрессия и раннее слабоумие.
В 1884 году французский невролог Жорж Жиль де ла Туретт описал вокальные и моторные тики, названные впоследствии его именем.
В конце девятнадцатого века итальянский кардиолог Луиджи Лучиани сделал ряд важных наблюдений над центральной нервной системой. В частности, ему принадлежит описание функций мозжечка и введение понятий астении, астазии, атонии.
В 1895 году в науке для обозначения области мозга, регулирующей функции нервной и эндокринной систем, обеспечивающих гомеостаз, впервые закрепился термин «гипоталамус».
НА ВОЛНЕ ТЕХНИЧЕСКОГО ПРОГРЕССА
В двадцатые годы XX века появилась электроэнцефалография (ЭЭГ) – технология считывания электрических сигналов мозговой активности. Общество не сразу оценило масштаб открытия, и сперва возможности ЭЭГ использовали в сферах, далеких от науки. Так, появились специалисты, определяющие по уровню мозговой активности влюбленных пар, будет ли прочным их брачный союз.
Однако вскоре благодаря электроэнцефалографии стали совершаться действительно революционные открытия, ведь эта технология позволила непрерывно наблюдать за работающим мозгом, в том числе во время сна. ЭЭГ использовалась в двух направлениях: как для анализа состояния мозга, так и для стимуляции отдельных его участков. Сегодня принцип функционирования ЭЭГ стал поворотной точкой в новом направлении научных разработок. Современные приборы не просто фиксируют активность мозга, но и преобразовывают ее в команды для внешних устройств. Именно так, например, осуществляется деятельность автоматизированной системы «умный дом».
В середине двадцатого века люди все еще были бессильны заглянуть внутрь мозга, но и здесь технологии пришли на помощь.
В 1960-е годы британский инженер Годфри Хаунсфилд сумел разработать безопасный способ сканирования человеческого тела при помощи рентгеновских лучей. Это открытие впоследствии принесло своему создателю Нобелевскую премию, а в медицине появилось знакомое всем нам понятие компьютерной томографии.
К 1980-м годам существовало уже несколько технологий, позволяющих проникнуть внутрь мозга: магнитоэнцефалография, функциональная магниторезонансная томография и позитронно-эмиссионная томография. Все это создало фундамент для нового прорыва и базу для появления целого спектра смежных дисциплин, изучающих различные сферы функционирования мозга.
«У природы нет другого мозга, кроме того, что она с таким трудом втиснула человеку в голову»
(Бернард Шоу)
ЧЕЛОВЕК САМЫЙ УМНЫЙ?
Для умственной деятельности важен не размер мозга и даже не количество нейронов, а плотность синаптических связей между ними. Чем она выше, тем быстрее и эффективнее обрабатываются сигналы извне, а также лучше формируется опыт, позволяющий быстрее решать знакомые задачи. В этом человеку нет равных среди всех существ на Земле
Так, в фокусе нейрофизиологии находятся особенности протекания физиологических процессов в мозге, а психофизиология изучает влияние психики на поведение центрального органа нашей нервной системы. Существуют нейрофармакология, нейроэкономика и множество других направлений.