Флойд Блум - Мозг, разум и поведение

Редакция биологической литературы

Перевод с английского канд. биол. наук Е. З. Годиной

An Annenberg/CPB Project

W. H. Freeman and Company New York

Последние десятилетия ознаменовались стремительным прогрессом в области познания структурно-функциональной организации нервной системы и ее высшего отдела — головного мозга. Особенностью современного этапа в изучении строения и работы мозга по обеспечению адаптивного поведения является комплексный подход к решению конкретных проблем, объединяющий усилия ученых разных специальностей и разные методы исследования — морфологические, поведенческие, электрофизиологические, биохимические, генетические и др. Комплекс нейронаук, включающий нейроанатомию, нейрофизиологию, нейрохимию и нейропсихологию, приобрел в последние годы специальное название — нейробиология.

Несмотря на тенденцию к слиянию отдельных дисциплин в науке о мозге, в мировой литературе насчитываются пока еще лишь единичные руководства по нейробиологии. Рассматриваемая книга, написанная коллективом авторов во главе с известным нейробиологом Флойдом Блумом, относится к их числу. Авторы не ставили своей целью создать полное руководство — такая работа потребовала бы многотомного издания и большого коллектива специалистов. Однако созданный ими своего рода популярный учебник охватывает огромный круг вопросов и освещает достижения и современное состояние основных разделов науки о мозге.

Книга явно рассчитана на то, чтобы заинтересовать, увлечь читателя, показать ему, что наука о мозге является неотъемлемой частью мировосприятия всякого современного образованного человека. Поэтому многие вопросы в книге, вынесенные в подзаголовки, ставятся как бы наивно, хотя в то же время и весьма по существу. Например, что такое мозг? Что он делает, каковы основные концепции деятельности мозга вообще? и т. д. Той же цели служат и многочисленные «случаи из жизни», максимально приближающие изучение различных аспектов деятельности мозга к пониманию окружающей нас реальной действительности.

Книга написана поистине мастерски с точки зрения сочетания постановки сложнейших вопросов, требующих обильного запаса специальных знаний, с ясностью и простотой изложения тех базисных сведений, которые накоплены по этим вопросам к настоящему времени. Естественно, что она дает лишь определенный «срез» знаний о мозге, и для более углубленного понимания большинства из затронутых вопросов требуется знакомство со специальной литературой, но срез этот сделан, с моей точки зрения, очень удачно.

В книге нашли свое отражение практически все основные аспекты изучения мозга: строение нервной клетки, передача сигналов от нейрона к нейрону, функционирование синапсов, анатомия и физиология анализаторов, соотношение симпатической и парасимпатической систем и взаимоотношение их с эндокринной системой, биологическая роль различных мозговых ритмов, механизмы эмоций, обучения и памяти и, наконец, такие «высшие» функции, как мышление и сознание. В выборе акцентов явное предпочтение отдается тем проблемам, прогресс в изучении которых был достигнут в последние годы. Так, например, обнаружение на нервных клетках специальных рецепторов морфина и других опиатов открыло новые перспективы в изучении мозговой деятельности, поэтому проблема эмоций (и в первую очередь боли) излагается главным образом именно под этим углом зрения. Знания об асимметрии полушарий и о роли каждого из них в мнестической и речевой деятельности значительно обогатились в последнее десятилетие; этим определяется то, что изложение результатов соответствующих исследований занимает ключевую позицию в трактовке механизмов сознания. В такой же степени это относится и к изложению вопросов, связанных с мозговой патологией: поразительные успехи молекулярной генетики и глубокое проникновение в деятельность медиаторных систем мозга создали, по существу, новую науку — биологическую психиатрию, основные представления которой изложены в соответствующем разделе книги.

Привлекает также и то, что авторы очень четко говорят о тех белых пятнах в познании мозга, размеры которых все более увеличиваются, по мере того как мы переходим к изучению «высших» функций. На этот счет у читателя не должно быть иллюзий: несмотря на все достигнутые успехи, сознание и эмоции все еще остаются величайшей загадкой, разгадать которую пытается познающий себя разум.

Книга, несомненно, может представлять большой интерес для студентов начальных курсов биологических факультетов и медицинских институтов, для учащихся средних учебных заведений — медучилищ и биологических спецшкол. Простота изложения и великолепный иллюстративный материал делают книгу доступной также для широкого круга читателей -от специалистов различных профилей, заинтересованных в знании основных принципов организации и работы мозга, до людей просто интересующихся научными проблемами и достижениями.

Профессор В. Г. Скребицкий

В последние годы успехи в изучении мозга и поведения стали объектом пристального внимания со стороны широкой общественности. Это случилось отчасти благодаря все возрастающему числу интереснейших открытий, касающихся мозга, его клеточной структуры, химических сигналов и функциональных механизмов. В неменьшей мере этот интерес питают и сами трудности познания, быть может, наиболее сложной из живых тканей, и крепнущая уверенность в том, что эта задача, по крайней мере до некоторой степени, разрешима. Цель предлагаемой читателю книги состоит в том, чтобы сделать эту непрерывно развивающуюся и увлекательную область науки доступной для любознательного читателя, который может иметь ограниченное представление о биологии и психологии или вообще не иметь его.

Это книга с сильно выраженной биологической ориентацией. Центральное место в ней занимает концепция следующего содержания: все, что делает мозг в нормальных условиях, и все, что происходит с ним, когда он болен, можно в конечном счете объяснить исходя из взаимодействия между его основными компонентами. Чтобы обеспечить четкие отправные позиции, необходимые при такой ориентации, читатель вначале знакомится с главными фактами относительно общей организации мозга, изложенными обычным языком на основе намеренно упрощенной схемы. В дальнейшем дается более детальное описание компонентов мозга — нервных и глиальных клеток, из которых он состоит, и их совместной работы. Из этих деталей выводится ряд фундаментальных принципов, лежащих в основе структуры и функции мозга, на которых базируются остальные главы.

Следующие две главы посвящены вопросу о том, как мозг дает возможность организму воспринимать мир и передвигаться в нем и как он в то же время поддерживает то состояние внутренней среды, которое нужно для оптимальной физической и умственной деятельности. Затем мы обратимся к вопросам, касающимся функций мозга в процессе организации поведения. Мы увидим, что способность мозга отвечать на требования окружающей среды зависит от его способности координировать активность нескольких функциональных систем. Меняющиеся уровни его активности — не просто случайные отклонения, а ритмические колебания, которые в свою очередь зависят от систем, регулирующих связь организма с окружающим миром.

Те участки мозга, где осуществляется эта регуляция, действуют в составе более крупных систем, в которых восприятие определенных внешних сигналов приобретает эмоциональную окраску. Эта окраска -положительная или отрицательная — помогает выбрать из множества возможных ответов на такие сигналы наиболее подходящий. Этот материал демонстрирует читателю биологическую основу сложных форм поведения и тем самым приподнимает завесу над некоторыми тайнами мозга. Именно в этом ключе рассматриваются в дальнейшем наиболее сложные процессы, связанные с функциями мозга: научение, память, мышление и сознание. Читателю предлагается новый взгляд и на механизмы чисто человеческих функций мозга, к пониманию которых приблизили нас исследования нервной системы животных и новые мощные методы изучения человеческого мозга. Еще одна область приложения биологического подхода — это проблема душевных болезней. Сравнивая неврологические и поведенческие расстройства, мы получаем основу для понимания психических болезней как результата изменений, которые можно выявить и биологическими методами. В последней главе рассматриваются перспективы дальнейшего развития нейробиологии.

Предлагаемый свод начальных знаний, с одной стороны, является законченным учебным пособием, которое можно рекомендовать в качестве вводного курса на уровне колледжа. Однако эта цель, уже сама по себе важная, была далеко не единственным движущим фактором при создании этой книги. Возможность подключить книгу к новой учебной программе, основанной на восьмисерийном фильме «Мозг», — вот что придавало нашей работе особую привлекательность и помогло авторам уложиться в жесткие сроки. Сериал «Мозг», созданный телевизионной станцией WNET в Нью-Йорке для PBS (Public Broadcast Television System), можно считать наиболее удачной из предпринимаемых в настоящее время попыток воспользоваться огромными возможностями телевидения в образовательных целях. Телесериал и эта книга вместе взятые дополняют друг друга: они дают обширную информацию, которая должна не только заинтересовать, но и обеспечить более солидную научную основу, чем это позволяли сделать временные рамки часовых видеопрограмм.