Михаил Вейсман - Скрытые возможности нашего мозга
Сторонники локализационизма, например, утверждают, что любой процесс, контролируемый мозгом человека, сосредоточен примерно в одних и тех же местах у самых разных людей. Тем не менее практика вынужденных операций на мозге и наблюдения последствий травм показывает, что число «сюрпризов» здесь достаточно велико, чтобы признавать эту теорию однозначно состоятельной.
В попытке объяснить множество случаев, когда удаление одних и тех же участков мозга вызывало различные нарушения, сформировался антилокализационизм. Впрочем, у приверженцев этой теории сложность в другом: как ни крути, а поражение зрительных центров ведет к слепоте, а слуховых – к глухоте. Нейроны от органов чувств обычно и впрямь ведут к одним и тем же участкам коры…
Поэтому гораздо большее число ученых придерживается в этом вопросе золотой середины, которая хоть в отдельную теорию и не оформлена официально, однако развита ничуть не хуже остальных.
Состоит она во мнении, что расположение зон отдельной специализации у разных людей примерно одинаковое. Тем не менее при получении травмы или после заболеваний, приведших к гибели его отдельных областей, мозг способен сам поменять их расположение. Компенсационный механизм головного мозга рассчитан очень на многое. Его возможности практически безграничны. Быстрее всего им восстанавливаются повреждения точечного характера, локализованные в местах средоточия нейронов с одной, от силы двумя функциями. Тогда аналогичный центр, расположенный в соседнем полушарии, «взваливает» управление органами, которые остались вне «зоны обслуживания», на себя. Причем достаточно быстро (от нескольких месяцев до года), и почти всегда в полном объеме, даже если исполнявший эти обязанности прежде участок был утрачен полностью.
Аналогично зачастую поступают и просто соседние участки коры того же полушария. В этом случае «преемственность» функций обусловлена строением любого специализированного центра. «Самые» узкоспециализированные нейроны располагаются примерно посередине таких центров. Они называются ядрами анализатора. А чем ближе к периферии (центров, а не всей коры), тем менее строго обусловлен набор функций маргинальных клеток. То есть они-то тоже заняты именно анализом данных процессов – например, зрительных или двигательных. Но им же и не сложно будет, в случае чего, переключиться на другой вид деятельности. И потом, нейроны различного профиля не обособлены друг от друга совсем. Напротив, они связаны с клетками соседних областей так же прочно, как и между собой.
Естественно, что чем более обширные площади мозга были поражены при травме или инфекции, тем более затруднен процесс их компенсации. И тем проблемнее выглядит сама перспектива полного восстановления функций. Самым серьезным препятствием здесь выступает особенность механизма компенсации.
Долгое время считалось, что нервные клетки вовсе не обладают способностью ни к делению, ни к размножению. Как можно было проследить на примере упомянутых выше разработок компании ArmaGen Technologies и ее основателя, д-ра У. Пардриджа, это не совсем так. Рост новых нейронов сам по себе возможен. Однако это – процесс очень медленный, и полагаться на него не стоит. Гораздо быстрее формируются дополнительные нейронные связи между уцелевшими клетками. А еще быстрее срабатывает принцип смены специализации нейронами, расположенными поблизости от подвергшегося разрушению участка. И в основном механизм компенсации базируется именно на этой факультативности назначения отдельных зон. Поэтому слишком большие площади поражения требуют от нервной ткани мозга выполнения, по сути, сверхзадачи: связать через удлинение отростков одну рабочую клетку с другой, находящейся «по ту сторону» пробела.
Очевидно, что новый «мост» должен в таком случае покрывать расстояние, равное нескольким тысячам, а то и миллионам клеток, которых там теперь нет. Наука пока что не нашла внятного объяснения, как такое возможно в принципе. Имея в виду, что совершенно такие же процессы массово происходят в черепной коробке зародыша при формировании его мозга из первичных пузырей, – это понятно. Равно как и то, что раз подобный механизм существует, значит, тело способно запустить его повторно, как реакцию на определенные экстренные обстоятельства. Так вот, каким образом по ходу этого роста один нейрон «узнает» другой, парный ему?
Клетки любых тканей, когда один их тип образуется как бы включенным в ткани другого типа, растут обычно группами. Или же составляют один слой на поверхности второго. Например, неоднородны по типу входящих в них клеток ткани поджелудочной железы: основная часть ее клеток продуцирует желудочный сок и еще некоторые пищеварительные ферменты. И только скопления совершенно других даже на вид клеток занимаются производством гормона инсулина.
Или, допустим, костная ткань образована по большей части клетками, которые снабжены свойственным только им механизмом притяжения и поглощения минеральных веществ. В основном, конечно, кальция, но им, к сожалению, дело не ограничивается. Костная ткань точно также активно накапливает стронций, свинец, ртуть и другие тяжелые металлы, которые иногда оказываются в клетках или кровотоке. Этот механизм попросту не создан для различения отдельных химических элементов… Однако речь пока не о нем.
На конце каждой кости, в местах суставного сочленения друг с другом, локализованы клетки, основное назначение которых – вовсе не укрепление своей структуры за счет различных минералов и солей. Эти клетки составляют своеобразный фактор дальнейшего роста скелета человека. И более того, активно участвуют в производстве форменных элементов крови – эритроцитов, лейкоцитов, тромбоцитов. Разницу между одним и вторым типами костных тканей легко может заметить каждый человек. Для этого достаточно просто присмотреться к косточкам сваренной только что курицы. Вся косточка твердая и гладкая, а суставные утолщения ее, если убрать хрящ, образованы рыхлой, пористой и относительно мягкой формацией. Вот это оно и есть…
Так что комбинации разных и по типу, и по назначению клеток в пределах одного органа отнюдь не являются прерогативой головного мозга. Они присутствуют в организме повсеместно. Но повсеместно их связывает лишь общая кровеносная система и набор регулирующих их работу гормонов. Повсеместно они работают, по сути, автономно друг от друга. Поджелудочная железа ведь не отказывает полностью, когда погибают клетки островков Лангерганса (так называются скопления клеток, секретирующих инсулин)! Да и скелетная основа тела не рассыпается немедля в прах, когда погибает костный мозг (ибо речь шла именно о нем)!
Нет, ничего хорошего в таких случаях в дальнейшем ожидать не нужно, естественно. Однако последствия тут выступают уже частностями. Пока же речь идет о том, что тканям, образованным разными типами клеток, в общем, незачем формировать между ними какие-либо системы совместных, «командных» действий. А для мозга это – приоритетной важности задача. Сами эти связи называются синапсами – морфофункциональными образованиями, служащими для передачи сигналов между нейронами или от нейронов к клеткам управляемых ими тканей.
У каждого из аксонов серого или белого вещества существует собственная целевая клетка – та, к которой он ведет, минуя все остальные. Аналогично, дендриты создают густую паутину, каждая из нитей в которой непременно крепится к клетке или концу другой нити соседней клетки. Если спинной мозг передал в головной некий сигнал, полученный из конечности (к примеру, «горячо»), то прежде, чем добраться до нужного участка коры, этому импульсу придется, что называется, изрядно побегать. Он попадет в искомый центр, только преодолев энное количество перекрестков из отростков нервных клеток. И в процессе передачи ответного импульса коры («пальцы – прочь!») будет точно так же задействовано несколько тысяч клеток, формирующих обратный путь.
Так что, формально говоря, любое, даже самое ничтожное, нарушение любого же участка этой линии неизбежно приведет к полному обрыву сообщения в соответствующем направлении. Да-да, терминологию здесь можно заимствовать из более знакомой каждому электрики, не опасаясь допустить ошибку. Одно на другое очень похоже, и характерно данное сходство исключительно для центральной нервной системы вообще. А также для головного мозга в частности.
Возможно, низкая способность к восстановлению объясняется именно необходимостью для каждого нейрона образовывать множество связей: последовательных и параллельных, где с односторонней, а где и в обоих направлениях проводимостью. В любом случае факт остается фактом: нейроны крайне зависят от точности работы друг друга. А стало быть, друг без друга они существовать не могут. Потому их суть и назначение заключаются в умении образовывать огромное количество контактов между собой.
