Первые шаги в исследовании коры

Еще в 1874 году немецкий ученый К. Гитциг проводил такой опыт: он раздражал электрическим током переднюю часть коры головного мозга собак и обезьян. Электрическое раздражение не давало результатов.

После удаления коры - исследователь вычерпывал ее инструментом, похожим на чайную ложечку, - в повадках собак ничего не изменялось. Про обезьян же Гитциг говорил, что сделал их "слабоумными". У них исчезли недавно приобретенные умения, а новые - например, отыскание спрятанного лакомства - удавалось вырабатывать с большим трудом. Основываясь на этих экспериментах, Гитциг пришел к выводу, что "высший центр интеллекта" находится в лобной доле.

Примерно через семь лет профессор Страсбургского университета Фридрих Гольц ставил опыты на собаках с удаленной лобной корой и наблюдал за тем, как они ели, находили пищу, реагировали на служителей, управляли своими движениями, выполняли команды.

Собаки, подвергавшиеся операции, были агрессивны, беспокойны, легко отвлекались, не узнавали служителей. Их маятникообразные, повторяющиеся машинообразно движения - персеверация (от латинского persevero - повторяю, пытаюсь, настаиваю) - были похожи на те, что совершают волки и лисицы в клетках зоопарка. Кстати, такие побежки австрийский исследователь поведения животных Конрад Лоренц объясняет тем, что на воле хищники добывают пищу, преследуя жертву по многу километров.

А за решеткой зоопарка разве разбежишься? Что же "гоняло" собак после удаления лобной коры? "У нормальной собаки лобная кора подавляет активность структур мозга, которые управляют движениями, а после ее удаления они "растормаживаются" и работают бесконтрольно, - рассуждал Гольц, - значит, лобная кора, притормаживая активность каких-то отделов мозга, организует сложные формы движения".

Но в причастности к "интеллектуальной работе" Гольц лобной коре отказал.

Итак, первые противоречия: К. Гитциг считает, что лобная кора связана с интеллектом, Ф. Гольц - с движением.

Новые эксперименты. В одних после удаления лобной коры - огромные двигательные нарушения, даже паралич туловища (по сообщениям немецкого исследователя Г. Мунка), а в других - никаких последствий!

Но это было еще начало. Чем дальше, тем больше появлялось сообщений, объяснимых самих по себе, но начисто противоречащих результатам я предыдущих исследований, и последующих.

1886 год. Английский ученый Д. Феррьера удалял лобную кору у "интеллектуально наиболее одаренных обезьян". "Они становились вялыми, апатичными и дремали: они отвечали только на чувствительные и моментальные впечатления, выходя из состояния апатии только для того, чтобы бессмысленно блуждать из стороны в сторону Они не были лишены умственных способностей, но по-видимому, утратили наблюдательную способность и внимание". Вдобавок животные с большим трудом удерживали взглядом заинтересовавшие их предметы. Гольц вроде бы уже отнес лобную кору к немым зонам, при раздражении которых ничего не изменяется в поведении Но, прикладывая электроды к фронтальной кope, Феррьер заметил, как поворачивались глаза, а при более сильном токе - и голова обезьяны.

Отсюда исследователь заключил, что лобная кора - центр движения головы и глаз, а значит, и внимания.

Английские ученые А.В. Кемпбелл, М. Хороли и Д. Шефер сообщали, что у обезьян, лишенных фронтальной коры, поведение вовсе не менялось.

Крупнейший русский психиатр, невролог и исследователь мозга В. М. Бехтерев писал о происходящих у "безлобных" собак изменениях - появлении у них "тупости", равнодушия и злобности. Они набрасывались на служителей, не отвечали на ласку, не узнавали тех, с кем раньше любили играть, а одна из собак загрызла котят, с которыми "дружила" до операции. Вслед за Феррьером Бехтерев говорил, что поведение "безлобных" животных "не имеет цели". С целенаправленным поведением он и связал основное назначение лба. "Безлобные" собаки "не оценивают нужным образом результаты своих действий, не устанавливают определенного соотношения между отпечатками новых внешних впечатлений и результатами прошлого опыта и... не направляют движений и действии сообразно личной пользе".

Итальянский исследователь Д. Бьянчи думал, что лобные доли координируют работу чувствительных и двигательных элементов, "используя продукты сенсорных зон для психических синтезов". Так, он согласился с американским физиологом и клиницистом Джексоном в том что в лобной коре "потенциально представлен весь организм", и продолжил спор с немецким морфологом П. Флексигом, который считал лобные доли тем ответственейшим местом, где обитают представления о собственном "я".

Так что же на самом деле представляет собой лобная кора, какие функции она выполняет?

Седалище интеллекта? Пульт управления движениями? Внимание? Мозговая квартира для "я"? Синтезатор чувствительных и двигательных импульсов? Аппарат регулирования апатии - возбудимости - злобности - добродушия? Или это что-то другое?

Как привидение в замке, то появилось, то исчезло разноликое НЕЧТО в лобной коре!

Оглядываясь на первые десятилетия изучения лба, авторы монографий о мозге почти единодушно утверждали, что термины физиологии того времени не позволяли объяснить нарушения поведения после удаления лобной коры. Поэтому физиологи заимствовали у психологов понятия "абстрактное мышление", "активное внимание", "апперцепция", то есть зависимость восприятия от прошлого опыта, и отнесли их к фронтальной коре. Но это, конечно, была не единственная трудность в интерпретации опытных данных. Не всегда учитывались и сроки после операции.

А известно, что сразу после нее появляются симптомы, обусловленные не столько свойствами мозговой зоны, где проводили вмешательство, сколько общими явлениями небольшого кровоизлияния, отека, вытекания спинномозговой жидкости и т. д. И только позднее появляются симптомы, специфические для деятельности поврежденной части мозга. Но и этим последствия вмешательства не заканчиваются. С одной стороны, начинаются процессы компенсации дефекта, а с другой - появляется симптоматика, характерная для перерождения мозговой ткани вне участка повреждения...

Предназначение лба трудно было определить ранее и потому, что разные ученые отсекали различные части лобной коры и вместе со лбом повреждали подкорковые образования мозга, например ядра, управляющие скелетными мышцами (тогда двигательные нарушения становились особенно заметными), и потому, что искали общие дефекты у разных животных, хотя фронтальная кора кошки, собаки и шимпанзе далеко не одно и то же. Ведь чем выше животное на эволюционной лестнице, тем более сложными, специализированными, тесно связанными с регуляцией индивидуального поведения становится функция этой части мозга.

В конце прошлого века научились удалять собственно лобную кору - и грубых нарушений поведения не отмечалось. Но в тех опытах за животными или просто наблюдали, или им давали задания, к которым лоб отношения не имел - они были слишком просты и выполнялись мозгом без его участия.