У каждого нейрона имеются отростки двух типов — очень длинные аксоны и короткие, ветвистые дендриты. Как мы узнали еще в школе, у каждого нейрона должен иметься один аксон и разное (любое) количество дендритов. Теперь нам пора расширить свои познания: в действительности в коре головного мозга имеются как нейроны вообще без аксонов или дендритов, так и нейроны с несколькими, а не одним аксонами. Так что наши школьные знания просто не вполне верны — память нас пока не подводит.
Ветвистые отростки каждого нейрона занимаются приемом импульсов от соседних клеток, а длинные и прямые аксоны — передачей принятого импульса в ту одну клетку по соседству, к которой он ведет. Таким образом предполагается, что каждая клетка в нервной ткани может одновременно принять множество сигналов, но передать — только один. Следует сказать, что на периферии (в тканях тела и конечностях) нейронов с другим строением и впрямь нет. Однако в коре клеток, способных принять множество сигналов, а отправить — несколько, довольно много. Кроме того, как мы и сказали только что, в ней имеются клетки, вообще неспособные передать сигнал, хотя способные его принять. Если все эти клетки с отклонениями структуры начнут передавать сигналы слишком быстро, возникнет элементарная путаница. На периферии она невозможна, а клетки коры связаны друг с другом куда большим количеством связей.
Кстати, извилины увеличивают площадь коры — в реальности она почти на 40 % больше той, что можно заподозрить, глядя на полушария с поверхности. А вот мнение, будто число извилин зависит от интеллекта, не подтвердилось. Равно как и зависимость от него общего объема мозговых тканей. Точнее, у более привычного к интеллектуальной работе человека и впрямь можно найти несколько, так сказать, лишних извилин — обычно в области центра, который занят у него работой чаще всего. Но большинство извилин у всех людей одинаково, и расхождения здесь не столь велики, чтобы говорить о какой-то зависимости. И потом, ведь даже у новорожденных имеется и кора, и извилины. А какие между тем у них могут быть умственные способности?..
По поводу полушарий остается добавить, что они соединены друг с другом мостом из тесно переплетенных, скрещенных нейронов — мозолистым телом. Мозолистое тело отвечает за их синхронную и связанную работу. Если его разрушить, интеллектуальная деятельность индивида постепенно, но неизбежно угаснет, причем полностью. В естественных условиях такое нарушение возможно при травме или инфекции. Намеренно такое вмешательство проводят на безнадежных, отличающихся агрессивностью поведения психически больных.
Помимо больших полушарий и мозолистого тела к головному мозгу относятся еще несколько отделов — промежуточный мозг (скрыт в глубине полушарий), средний мозг, мозжечок (ряд ученых считает его частью среднего мозга), продолговатый мозг… Многие из этих подробностей нам не слишком важны, поскольку такой процесс, как запоминание информации, полностью сосредоточен в полушариях, хотя, кстати, не то чтобы в коре.
Промежуточный мозг — это прилегающий вплотную к полушариям отдел общего (с виду — пусть наука делит его как хочет) ствола, ведущего от этих самых полушарий в позвоночник. Снаружи его не увидеть ни под каким углом, поскольку со всех сторон его, как и мозолистое тело, накрывает шапка больших полушарий. Этот отдел особенно интересен тем, что в нем расположены две эндокринные железы — собственные железы головного мозга, называемые гипофизом и эпифизом. Обе они выделяют кортикостероидные гормоны — гормоны, регулирующие активность коры.
Гипофиз, конечно, важнее эпифиза. Важнее в том смысле, что он выделяет больше гормонов. Плюс, именно гипофиз является для всей системы эндокринных желез тела тем, чем для самого тела является мозг.
То есть главным дирижером, распределяющим порядок их работы, нагрузку на каждую железу, степень ее активности.
Средний мозг расположен сразу под промежуточным. Иными словами, он — следующий между полушариями и позвоночником. О среднем мозге нам будет полезно знать, что он соединяет головной мозг со спинным — проще говоря, служит основным мостом для передачи сигналов от органов тела в кору. Что до мозжечка, то его функции значительно сложнее. Он занимается не просто передачей сигналов — он еще и как бы структурирует их. В частности, по отделам. То есть рассылает потоки сигналов в различные (соответствующие случаю) центры коры. И объединяет в отдельные смысловые группы сигналы обратные — из коры тканям. Что это значит? Сейчас станет понятно.
Человеческое тело может выполнять простые и сложные движения. Например, взмах рукой в пустоте — это простое движение. А взмах рукой, чтобы подхватить падающий предмет, разумеется, сложное. Ведь здесь нужна и реакция, и точная координация движения, и необходимость быстро изменить положение всего туловища, не потеряв равновесия. Так вот, общий расчет, что нужно сделать и в каком порядке, при этом произведет кора — на основе данных, поступивших из зрительного нерва и пр. Однако выданного ею «подать туловище вперед — протянуть правую руку — чуть нагнуться в пояснице» для успешного подхватывания предмета явно недостаточно. Ведь телу еще нужно выяснить, какие мышцы при этом следует напрячь, а какие — расслабить. Вот на последний вопрос, условно говоря, телу отвечает каждый раз не кора, а мозжечок. Он отвечает за слаженную, синхронную работу многих систем тела — работу над задачами, поставленными перед ними корой.
При повреждении мозжечка танцорами нам уже не стать — мы даже чайник на плиту сумеем поставить не с первой попытки. Больше всего нарушения с его стороны сказываются на мышцах-разгибателях, а сгибатели страдают, традиционно, чуть меньше. Кроме того, при травмах мозжечка даже при полностью здоровой коре нарушаются такие базовые функции, как сердечный ритм, дыхание, глотание, пищеварение. Плюс, они вызывают нарушение даже уже давно заученных, отточенных движений — у тех же танцоров, спортсменов, работников физического (особенно тонкого) труда.
В то же время значимость мозжечка не следует и переоценивать. Разница между важностью здоровья его и коры в том, что при гибели всей коры или отдельных ее участков функция, которой этот участок заведует, вообще утрачивается. А повреждение мозжечка ведет к ее безусловному расстройству — но не полной остановке.
Следует добавить, что как аномалии работы (структуры) коры, так и аномалии работы мозжечка часто бывают врожденными. Реже они могут приобретаться — в результате повреждения того или иного участка при черепно-мозговой травме, отравлении, облучении, инфекции и пр. При повреждении мозжечка у больных наступает атаксия — не паралич, однако ярко выраженная неспособность осуществлять слаженные и тем более точные движения. Такие больные часто страдают периодами расстройств сердечного ритма и дыхания, подвержены периодическим спазмам мышц, нуждаются в специальной тренировке даже самых простых навыков. В частности, хождения по ступенькам и бытового самообслуживания.
Последняя часть между полушариями и спинным мозгом называется продолговатым мозгом. Сам по себе он нам не интересен. Однако в нем расположено одно особое объединение клеток, именуемое ретикулярной формацией. К памяти она тоже имеет мало отношения, но это — как сказать.
Особенность ретикулярной формации в том, что у нее имеются прямые, минующие все промежуточные звенья, взаимосвязи с каждым отделом головного мозга — включая кору, мозжечок, таламус и гипоталамус (место расположения указанных выше желез — гипофиза и эпифиза).
Существуют веские доказательства в пользу того, что ретикулярная формация для различных отделов головного мозга является тем же, чем мозжечок — для слаженной работы мышц. Или, если угодно, тем же, чем гипофиз — для системы эндокринных желез. То есть что именно работа ретикулярной формации обеспечивает синхронизацию усилий разных отделов мозга при работе. Кроме того, у ретикулярной формации есть еще одна любопытная функция. Дело в том, что в ее тканях содержатся клетки, способные усваивать сахар без инсулина. Если мы не вполне поняли, о чем речь, сейчас все станет ясно.
Вспомним о таком заболевании, как сахарный диабет. Мы знаем, что вся поступающая в организм пища расщепляется на глюкозу — главный источник энергии для всех клеток тела без исключения, включая головной мозг. Быстрее всего на глюкозу расщепляются углеводы — вкусные кондитерские и хлебобулочные изделия. Но сам сахар в крови еще не означает, что клетки смогут его употребить. Для этого клеткам необходим инсулин — гормон, вырабатываемый поджелудочной железой. Так вот, при сахарном диабете поджелудочная железа перестает вырабатывать инсулин, и клетки теряют способность усваивать сахар.
