Всепроникающие корни лба

Их изучали многие годы и во многих лабораториях. Одни ученые замораживали мозг, затем на особом устройстве делали тончайшие срезы и окрашивали их красителями, которые позволяли увидеть под микроскопом волокна нейронов. Прослеживая ход этих волокон на многих срезах, снятых послойно, гистологи находили, с чем связана лобная кора. Другие ученые разрушали разные области мозга. После разрушения нервного волокна участок между местом пересечения и телом клетки погибает.

Прослеживая ход погибших волокон, можно узнать, какая клетка послала их в разрушенную структуру. Так находили новые области, с которыми связан лоб. Третьи вводили в разные зоны мозга вещество, называемое пероксидазой хрена. Оно поглощается отростками нервных клеток и постепенно продвигается по ним к телу нейрона. Обнаруживая затем пероксидазу хрена с помощью специального вещества, показывали все новые и новые связи фронтальной коры.

Так с чем же связана лобная кора? Почти весь мозг пронизан окончаниями лобных нейронов, словно мощными всепроникающими корнями. И почти от всего мозга получает волокна сам лоб.
В этой всепроникковенности и состоит главная особенность связей лобной коры. Тысячерукого, тысячеглазого, тысячеухого работника мозга открыли ученые, изучавшие связи лобной коры.

Однако если вспомнить, что сердце лобной коры - это гранулярные нейроны, выдающиеся "приспособленцы", схватывающие и запоминающие на лету любое новое веяние, то становится ясным, что никакими другими, кроме как вездесущими, и не могли быть связи лобной коры. Именно через такие всепроникающие волокна к гранулярным нейронам стекаются со всего мозга потоки разной информации, без чего немыслимы отклики на давление среды. Именно через такие волокна интернейроны лобной коры своим удивительным "приспособленчеством" вдохнули и новую жизнь в старые армии мозга.

Когда гранулярные нейроны объединяются в ансамбли, через связи лобной коры они как бы подключают к своей работе миллиарды других нейронов, расположенных по всему мозгу. Сами же становятся пластичной, преобразующей, движущей силой таких ансамблей. В ходе эволюции экспансия лобных волокон в мозг непрерывно и безудержно растет.

Но есть ли у лобных волокон какие-либо излюбленные мишени? Или они распространяются практически по всему мозгу? Такие мишени существуют. Это мозговые зоны, получающие уже обработанную информацию или отдающие приказы, но их еще надо уточнять и переводить на язык, которому повинуются мышцы.

Есть структуры, с которыми лоб прямых связей не имеет. Это части мозга, непосредственно управляющие мышцами или получающие сигналы от рецепторов. Видите, лоб и здесь ведет себя как высший офицер. Он черпает информацию лишь из сводок офицеров разведки и приказы отдает только через других начальников.

Динамичные, согласованные, замечательно чувствительные к внешним условиям маневры внутримозговой интеграции, результат которой и есть человеческое поведение, могли обеспечить лишь части мозга с такими связями, как у лобной коры.

Приглядимся к структурам, куда лоб посылает и откуда получает особенно много волокон. Прежде всего это таламус, он же чертог, последний перевалочный пункт на пути к коре, через который непрерывным потоком к ней движутся зашифрованные в электрические импульсы слуховые, зрительные сообщения от рецепторов.

Но было бы неверно думать, что таламус просто передает эти образы коре, как телефонная станция. Все ядра таламуса в разной степени обрабатывают информацию, и лишь затем она посылается выше, или таламус сам принимает решение и отдает приказ.

Густые пучки волокон соединяют лоб с медиодорзальным таламическим ядром. Оно же тесно связано с лимбической системой мозга, где рождаются эмоции и потребности тела проявляются в виде голода, жажды или полового влечения. Посылают сюда сигналы и другие ядра таламуса, ответственные за переживание боли как страдания.

Акад. А. П. Ромоданов и В. К. Михайловский из Киевского научно-исследовательского института нейрохирургии рассказывают про пожилую больную, которая мучилась непереносимыми болями в области лица и зубов. Лекарства, удаление зубов, рентгенотерапия, физические методы лечения не помогли.

Через тонкую трубку, прицельно введенную в мозг, жидким азотом у нее разрушили связи между лобной корой и медиодорзальными таламическими ядрами. Грубых психических дефектов после этой операции врачи не наблюдали. Женщина стала спокойнее, прекратила жаловаться на боль, но, по ее словам, она не исчезла.

Как же так: боль не беспокоит? Очевидно, нарушилась эмоциональная оценка ощущений, которые зависят от связей между лбом и медиодорзальным таламусом. Эти каналы двусторонние, и лоб не только получает через них эмоциональные известия, но и управляет сферой переживаний.

С эмоциогенными структурами мозга связаны в основном более старые поля лба, расположенные на его нижней и внутренней поверхностях. Более молодые поля, лежащие на наружных и верхних поверхностях, посылают волокна назад, к теменным, затылочным и височным зонам.

Больной С., умерший в Харькове около 20 лет назад от опухоли, разрушившей среди других частей мозга эти волокна, с трудом говорил, читал, писал. Вместо букв у него выходили круги, углы, линии. Если он слышал кем-то произнесенное слово, то повторял его, а затем произносил снова и снова. Значит, связи лба с теменными, затылочными и височными полями важны для усвоения и своевременного воспроизведения слова.

Лоб поддерживает тесные отношения и с ретикулярной формацией - обширным скоплением мелких нейронов в стволе мозга, своим строением напоминающим сети. Эти связи он использует для того, чтобы нацеливать внимание на важное для особи событие. Под лобной корой в мозге расположены двигательные ядра, а сзади - корковые поля, управляющие движениями всего тела и конечностей, но не сокращениями отдельных мышц. Миллионами каналов соединен с ними лоб. Он пользуется ими для того, чтобы контролировать уже целые совокупности движений, необходимых животному или человеку для тех или иных действий.

Связи других молодых зон по своей обширности похожи на лобные. И все же среди коры лоб - настоящий чемпион. Ни у кого больше нет таких вездесущих связей, как у этого стоухого, сторукого, стоглазого работника.

Итак, по "третьему варианту" эволюцией были созданы структуры типа лобной коры, за счет своих связей приобретавших все большее значение в работе мозга, подчиняя себе его деятельность при выполнении таких функций, как обучение, восприятие, нешаблонное поведение и другие высшие функции. Увеличивались не только связи новых областей коры, но и их размер.

От "захватничества" лобной коры особенно пострадало управляющее мышцами корковое поле, где пирамидные клетки Беца объединены в четко выраженный пласт. По сравнению с низшими обезьянами размер этого поля у человека уменьшился почти в шесть раз.