Постоянно работающий саммит мозга
Что заставляет наши нейроны работать как единое целое
 Связи между немногочисленными мозговыми хабами. Источник:www.Physorg.com |
Согласно Декларации о правах человека, все мы созданы равными, но мало кто сомневается в том, что мозги у равных в своих правах граждан все же различаются. В последние годы с внедрением новых, все более точных методов исследования мозга ученые облекли эту древнюю как мир мысль в концепцию устройства мозга человека, получившую название «Богатый клуб».
В принципе идея не нова, поскольку сторонники локализации специфических функций в мозге вынуждены были признать, что существуют участки коры, которые «не нужны» для слуха и зрения, отдачи приказов о движениях конечностей и получения сигналов от органов чувств. За неимением лучшего вроде бы «немая» кора была объявлена ассоциативной. Оно и понятно, если учесть, что импульсы от глаз приходят в затылочные доли полушарий, а сигналы о движении рук и ног исходят из заднелобной и теменной. Время реакции обычного человека не меньше 150 миллисекунд, в то время как классного вратаря может не превышать 100. Это время требуется на обработку информации, поступающей в глаз от начавшего движение мяча до сокращения мышц бедра или кистей рук…
Маленькое отступление. Древние эллины не убивали побежденных врагов, а просто отнимали у них мечи, копья и щиты, сваливая в кучу, называвшуюся «таламос». Таламосами называли также возвышения, на которые восходили новобрачные, в честь которых, естественно, пели эпиталамы: «Пою тебе, о Гименей…» Есть таламус, обретший латинское окончание, и в нашем мозге его еще называют зрительным бугром. Считается, что его клетки, на которые замыкаются импульсы от спинного мозга и органов чувств, обеспечивают энергетику коры головного мозга (мы просто засыпаем, когда таламические нейроны «гаснут» от усталости).
Все это было хорошо известно сторонникам концепции «Богатого клуба», в распоряжении которых имеются сегодня такие средства изучения мозга, о которых и не подозревали проповедники корковых ассоциаций. Олаф Спорнс из университета штата Индиана опубликовал с коллегами в Journal of Neuroscience (№ 44 с 15575) статью, в которой описали так называемый коннектом (с ударением на последнем слоге), или совокупность связей между клеточными хабами мозговых полушарий (от англ. connect – соединение, связь). Понятие «коннкетом» имеет большое методологическое значение, поскольку позволяет наглядно продемонстрировать связь между функциональными протеинами клетки, анализировать социальные сети и т.п.
Ученые с помощью так называемого диффузного магнитно-резонансного томографа (фЯМР) обследовали мозг 21 здорового добровольца, выделив среди 82 корковых и подкорковых образований дюжину имеющих наиболее «богатые» связи с другими хабами. В отличие от высокоспециализированных представительств зрения и движений, члены мозгового «Богатого клуба» участвуют в работе менее специфичного комплекса, отвечающего за решение когнитивных задач, связанных с узнаванием нового и преобразованием поведения.
Среди этих 12 хабов, имеющих богатые связи друг с другом, – участки верхних отделов лобной и теменной коры, а также извилина морского конька (гипоталамус), лежащая на основании височной доли – это понятно, поскольку его нейроны отвечают за память. Неожиданным открытием явилось большое членство в клубе древних подкорковых образований мозга, не имеющих даже послойного строения: таламус и соседние с ним образования, нарушения в которых приводит к болезни Паркинсона. Участие таламических клеток в решении тех или иных задач давно видели на дисплеях фЯМР, но никто не мог подозревать, что они входят в коннектом «Богатого клуба».
М. ван ден Хьювел, соавтор Спорнса, сравнил 12 хабов, имеющих наиболее богатый коннектом, с постоянно работающим «саммитом нашего мозга». Он также подчеркнул, что каждый из указанных хабов получает информацию от всех отделов мозговых полушарий: «Это группа в высокой степени влиятельных областей, посредством богатых связей информирующих друг друга обо всем происходящем, что позволяет мозгу функционировать как единое целое».
Спорнс полагает, что их открытие поможет пролить свет на нарушения коннектома, сказывающиеся на состоянии душевного здоровья. Его соавтор чуть ранее показал наличие подобных нарушений у пациентов с шизофренией. Ученые сегодня бредят разного рода сетями, видя их во всех областях своего интереса. «Мозг человека представляет собой один из вызовов науке», – добавляет Спорнс.
