12.1 Гемисферэктомия
Эта операция – экстремальная версия той, что была сделана Генри Молисону. Безусловно, врачи не делали бы ее, если бы она не давала положительный результат. Обычно гемисферэктомию проводят детям младше двух лет, которые не реагируют на повторное медикаментозное лечение эпилепсии. Предпочтительнее делать эту операцию детям именно такого возраста из-за свойственной им пластичности мозга. Обширные нарушения работы мозга путем удаления его половины можно компенсировать путем перестройки нервной системы по мере развития ребенка. Такие дети ведут нормальную, если не сказать исключительную жизнь. Операцию можно провести как на правом, так и на левом полушарии головного мозга. Некоторые гемисферэктомии, называемые анатомическими, предполагают полное удаление полушария. Альтернативой этой радикальной операции служит функциональная гемисферэктомия, при которой удаляются определенные части мозга, такие как височная доля, и отсекается мозолистое тело. Мозолистое тело играет важную роль в проявлениях особенностей при расщеплении мозга. Случайные и операционные нарушения целостности обоих полушарий дают исследователям и врачам возможность применения метода клинико-анатомической корреляции к изучению односторонности мозга.
Рис. 12.1. Слева – мозг человека с отсутствующим левым полушарием, вид сверху; область белого цвета – это немозговая ткань и жидкость. Справа – изображение мозга человека с гемисферэктомией, вид сзади черепа
Повреждения головного мозга (после инсульта, операции или несчастного случая) показывают, как именно каждая сторона мозга влияет на работу противоположной стороны организма. Понимание некоторых нюансов такой односторонности очевидно при воздействии инсульта на зрение и моторику. Если повреждена левая сторона мозга, то нарушается функция правой стороны. Например, если мы вернемся к современному анализу мозга Леборна, то увидим, что все повреждения мозговых связей, которые вызывали его проблемы, были локализованы на левой стороне. Обширное поражение левой стороны мозга оставило ему для использования только одно слово («тан») как функцию правой стороны мозга.
Все аномалии речи называются афазиями. Пронзительное чувство вызывает чтение расшифровки видеозаписи Джека, пожилого джентльмена с поврежденной областью Брока. Очевидно, что Джек действительно знает, что хочет сказать, но ему тяжело, как же ему тяжело произнести слова… И тут уже не важно, отвечают они на вопрос или нет. Обратите внимание, что речь заторможена и слова выговариваются с большим трудом, что характерно для людей с таким видом афазии.
Интервьюер. Что вы делали, чтобы справиться с болью?
Джек. Э… дом. (Пауза.) Э… врач. (Пауза.) И ноги. (Пауза.) Ходить. (Пауза.) Нехорошо.
Люди с афазией, вызванной повреждением области Вернике, которая обычно расположена в левой части мозга, говорят бегло, но не могут связать слова правильно. В отличие от афазии при повреждении области Брока, когда речь сильно заторможена, афазия, связанная с областью Вернике, приводит к тому, что человек перестает распознавать то, что сходит с его уст. Вот пример джентльмена по имени Байрон, у которого как раз такой вид афазии.
Интервьюер. Привет, Байрон. Как дела?
Байрон. Я счастлив. Вы красивы? Выглядите хорошо.
Интервьюер. Чем ты занят сегодня?
Байрон. В данный момент мы были здесь с водой и говорили с людьми для них там, они ныряют сейчас.
Психологи называют ответы Байрона «словесной окрошкой», потому что это просто поток слов, обычно не связанный с запросом и не несущий определенной мысли. У Джека получалось отреагировать на вопрос интервьюера, а у Байрона – нет. Есть причина, почему я привел в пример этих двух пожилых мужчин. У женщин реже встречаются подобные виды афазии, поскольку они могут использовать речевые области, расположенные в обеих сторонах мозга. На первый взгляд описываемые здесь явления не имеют никакого отношения к чувствам, но на самом деле все совсем наоборот. Язык, речь и письмо представляют собой своего рода синтез чувств, а функционирование мозга на более высоком уровне, которое как раз включает речь и чтение, представляет собой сложные процессы, эти чувства задействующие. Обработка сигналов, поступающих от органов зрения, обоняния, вкуса и других органов чувств, так же сложна, как и язык.
Брока и Вернике были одними из первых исследователей областей мозга в конце XIX века, а кульминацией их усилий стала работа Роджера Уолкотта Сперри – лауреата Нобелевской премии 1981 года. Награду ученый получил почти через двадцать лет после того, как в 1960-х годах завершил свою основополагающую работу по изучению односторонности мозга. И хотя Брока, Вернике и другие признали локализацию функций в определенных областях мозга, Сперри удалось вывести теорию о различных функциях правого и левого полушарий. Сперри и его младший коллега Майкл Газзанига работали с эпилептиками, которым требовалась операция, потому что те не реагировали на медикаментозное лечение. Люди с расщепленным мозгом подвергаются операции, в ходе которой разрывается связь между левой и правой сторонами мозга. Дело в том, что эпилепсия в некоторых случаях вызвана гиперсвязанностью левой и правой сторон мозга. Когда мозолистое тело (область мозга, соединяющая правое и левое полушария) хирургически расщепляется, проводящие пути от одной стороны мозга к другой разрываются. Поскольку связь между левым и правым полушарием нарушена, эпилептические припадки прекращаются. Однако, несмотря на то что операция помогает остановить приступы эпилепсии, она приводит к некоторым странным эффектам, наблюдаемым у пациентов.
Левая и правая половины мозга должны взаимодействовать, чтобы правильно воспринимать поступающую из внешнего мира информацию. Исключениями из этого правила, как было отмечено, являются пациенты с гемимегалэнцефалией или перенесшие гемисферэктомию. Одним из неожиданных результатов операций по расщеплению мозга стало очень важное открытие Сперри: он определил, что каждое из двух полушарий головного мозга выполняет свои подзадачи, но часто для выполнения каких-либо сложных функций оба полушария объединяют усилия. Одна из таких функций – интерпретация поступающей из внешнего мира информации. После операции по расщеплению мозга обе его половины продолжают выполнять свои нейронные задачи, такие как сбор визуальной, обонятельной, слуховой и другой информации. Но теперь левые и правые полушария не связаны, поэтому левая часть не знает, что делает правая, и наоборот. Поскольку поведение пациентов с расщепленным мозгом очень выделяется, Сперри удалось вывести несколько важных положений относительно работы левого и правого полушарий. Прежде всего стоит рассуждать не о правом и левом полушарии, а о доминирующей части мозга и второй, недоминирующей. У большинства людей доминирующее полушарие – левое. Далее Сперри пришел к выводу, что доминирующая сторона (то есть чаще всего левая) отвечает за решение аналитических задач и вербальных, например за использование языка. Недоминирующая (обычно правая) считается ответственной за эмоциональные и некоторые невербальные функции. Такие функции, как творчество, тоже приписали к этой стороне мозга, но, скорее всего, они вообще не контролируются полушариями.
Еще один вопрос, который нужно рассмотреть в этом контексте, – разница между мозгом мужчин и женщин. Было принято считать, что доминирующая часть мозга была женской, а недоминирующая – мужской. Это объясняли тем, что женщины более вербальны, а мужчины лучше пространственно ориентированы. Однако, согласно последним исследованиям мозга мужчин и женщин, такое представление ошибочно. Разница между мужским мозгом и женским заключается в том, как связаны полушария. Мадура Ингалаликар и ее коллеги рассмотрели мозг примерно тысячи молодых людей, среди которых было примерно поровну юношей и девушек. С помощью диффузно-тензорной томографии исследователи получили карту связей развивающегося мозга. Результаты показывают, что у юношей присутствует больше связей внутри полушарий, а у девушек – между полушариями конечного мозга.
Это означает, что полушария головного мозга женщин больше «общаются» между собой, чем у мужчин. Однако есть сильная разница в связях между двумя половинами мозжечка у мужчин и женщин. У мужчин больше перекрестных связей, ведущих от левой части мозжечка к правой. Не забывайте, что головной мозг выполняет функции более высокого порядка и в целом контролирует движение мышц и координацию. Некоторые исследователи, опираясь на общие наблюдения, считают, что мужской мир зиждется на двигательных навыках. А женский мир, как следует из рассуждений, основан на интуиции и общении. Конечно, следует избегать такого рода обобщений, но подобная разница в количестве нейронных связей интригует.
Что касается чувств, то доминирующая сторона мозга обычно лучше выражает то, что воспринимает мозг. Одно из самых любимых занятий человеческого мозга – вербализация, о чем свидетельствует наша склонность говорить все и ничего. Недоминирующая сторона мозга куда лучше понимает и анализирует информацию. Если информация подразумевает эмоциональный аспект, то им также занимается недоминирующая сторона. Важнейший вывод по поводу человеческого мозга состоит в том, что тот имеет двойственную природу, и Сперри безусловно достоин Нобелевской премии за свое открытие. Его студент Майкл Газзанига, вероятно, тоже заслуживал Нобелевку за то, что довел работу до удивительных и логичных крайностей. Почти пятьдесят лет он исследовал расщепленный мозг людей, перенесших такие операции. Газзанига на протяжении всей своей карьеры довольно оригинальным способом изучал, как именно левое и правое полушария взаимодействуют друг с другом. Он использовал визуальные сигналы, подаваемые пациентам.
Эксперименты с расщепленным мозгом очень логичны по замыслу. Если говорить об органах зрения, то информация, полученная левым глазом[43]