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.
Качку на корабле мозг «считает» действием токсина, попавшего в тело, поэтому в качестве ответной реакции появляется тошнота и рвота
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».
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»
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.
Когнитивные нейронауки, в свою очередь, изучают нюансы типов восприятия, мыслительных процессов и связанных с ними феноменов.
Прикоснувшись, пусть даже довольно поверхностно, к истории изучения мозга, нельзя не оценить всю сложность этого органа: сотни лет практических опытов и теоретических изысканий не сумели приблизить человечество к полной ясности в понимании устройства собственного разума.
Но поиски ответов продолжаются, технологии совершенствуются, и, возможно, прямо сегодня ученые стоят на пороге новых удивительных открытий.
Платон и Гиппократ в глубокой древности высказывали очень верные суждения о человеческом мозге
Римский хирург Гален выдвинул теорию о том, что мозжечок отвечает за мышечную активность, а сам мозг формирует наши эмоции
Андреас Везалий и Бартоломео Эустахио развивали учение о мозге в эпоху Возрождения
Лаборатория Луиджи Гальвани. Его опыты легли в основу аппаратных исследований головного мозга
Глава IIЭволюция мозга
Знания ограничены, тогда как воображение охватывает целый мир, стимулируя прогресс, порождая эволюцию.
Помните народную сказку про Кощея Бессмертного? Литературоведы до сих пор ломают копья, пытаясь разобраться, какой же тайный смысл несут сундук, заяц, утка и прочие участники квеста по охране кощеевой смерти.
Может быть, эти образы отсылают нас к устройству человеческого мозга?
Дело в том, что мозг вовсе не является цельным и неделимым, он состоит из трех уровней: снаружи расположен обширный неокортекс, внутри более компактная лимбическая система, а где-то в глубине таится маленький рептильный мозг.
И неумение обращаться с древней рептильной сущностью, равно как и пренебрежение к двум другим уровням, пусть и не сгубит нас, как Кощея в сказке, но привнесет в нашу жизнь разнообразные сложности.
Модель триединого мозга описал в 1990 году американский врач и ученый Пол Маклин. Стоит отметить, что сама идея появилась у Маклина еще в 1960-е годы. Ученый создал свою теорию, опираясь на теорию эволюции Чарльза Дарвина, согласно которой человеческий мозг развивался постепенно, становясь все более и более сложным.
Самыми древними рептилиями на нашей планете являются динозавры. Удивительно, что потомками гигантских ящеров стали птицы, а вовсе не современные пресмыкающиеся
Размер мозга рептилий составляет около одной десятой по сравнению с остальной частью их тела, что характерно для крыс, кошек и ежей.
При этом по уровню умственного развития рептилии находятся близко к птицам, но заметно уступают млекопитающим среднего размера. Исключением являются крокодилы, которые имеют элементарные социальные навыки
Самые древние структуры нашего мозга возникли примерно 100 миллионов лет назад. Точно такие же структуры есть в мозге рептилий, поэтому Маклин и назвал этот вид мозга рептильным.
Рептильный мозг отвечает за наши рефлексы. Число реакций, которые может нам предложить эта древняя сфера мозга, не велико: бей, замри или беги. Оказавшись в опасности, мы либо атакуем противника, либо пытаемся стать невидимыми, либо спасаемся бегством. Эти реакции носят неосознанный характер, и влиять на них нам крайне сложно.
Вам знакома ситуация, когда вы, находясь в критическом положении, совершали какой-то спонтанный поступок, не успев толком задуматься о происходящем? Так, человек, встретивший на аллее пустынного вечернего парка свору бродячих собак, может стремительно перемахнуть через забор и потом удивляться собственной смелости и находчивости: надо же, и высота ограды не смутила, и опасения разорвать дорогую куртку не помешали. Подобное происходит и в момент, когда мы, притрагиваясь к горячей поверхности, инстинктивно отдергиваем руку.