Анатомия жива! Удивительные и важные медицинские открытия XX-XXI веков, которые остались незамеченными

Головной мозг – умопомрачительно сложная конструкция, которая включает 84,6 миллиарда вспомогательных глиальных клеток, 86 миллиардов нейронов [73] и примерно 1015 синапсов [74], соединяющих нейроны друг с другом. Все это нейронное богатство объединено в сложные сети – до их полного описания далеко даже исследователям наших дней, у которых есть современная техника вроде аппарата для функциональной магнитно-резонансной томографии.

Тем больше впечатляют достижения исследователей, которые смогли разобраться, какой участок коры головного мозга за какие функции отвечает, и сумели нанести их на карту.

Как устроен мозг

Головной мозг – пронизанный кровеносными сосудами складчатый орган весом чуть меньше полутора килограммов. Любопытно, что командный центр нервной системы [75], управляющий человеческим телом при помощи электрических и гормональных сигналов, на 60 % состоит из жиров [76]. Остальные 40 % приходятся на воду, белок, углеводы и неорганические соединения. Как ни удивительно, если бы не жиры, способность воспринимать мир и строить долговременные планы оказалась бы под угрозой.

Внутренняя часть мозга состоит из белого вещества. Его образуют длинные отростки нервных клеток – аксоны. Для их бесперебойной работы и нужен весь этот жир: поверхность аксона покрыта миелином – жироподобным веществом. Миелин на аксонах работает как изолятор на проводах, то есть не дает отросткам нервных клеток терять и искажать электрический сигнал.

Поверхность головного мозга покрыта серым веществом – это плотно уложенные тела нейронов. Именно от этих клеток и бегут отростки-аксоны, образующие внутреннюю часть мозга.

Тела нейронов отвечают за создание электрических сигналов, а аксоны – за их проведение, то есть передачу от одного нейрона к другому. Вместе со своими слугами и помощниками, глиальными клетками, нервные клетки – самое важное, что только есть в головном мозге.

При помощи аксонов нейроны обмениваются информацией и образуют живые сети. Разумеется, нейроны объединяются друг с другом не по случайному принципу. Их союзы помогают создавать специализированные группы, позволяющие получать важную информацию от конкретных органов чувств и управлять мышцами.

Чтобы «упаковать» в относительно небольшую черепную коробку как можно больше нервных клеток, эволюция сделала наш мозг складчатым. У каждого из нас мозг индивидуален, но расположение основных складок – анатомы называют их извилинами – у разных людей примерно одинаковое.

Это значит, что если взглянуть на мозг со стороны, все его части будут очень похожи. Угадать по форме мозга, какой его участок отвечает за движение рук и губ, а какой – за зрение и слух, невозможно. Начертить карту мозга, которая позволила сопоставить его внутреннее устройство и роль, играемую тем или иным участком коры в управлении телом, удалось только в середине XX века, но уточнения в нее вносят до сих пор.

Что ученые знали об устройстве мозга к концу XIX века

Первое описание строения головного мозга появилось в III веке до нашей эры. Его оставили два древнегреческих анатома, Герофил и Эрасистрат, которые жили и работали в Александрии. Считается, что именно они первыми разделили головной мозг на два крупных отдела: большой мозг и мозжечок.

Но спустя примерно 40 лет практика вскрытия тел была запрещена, причем запрет продержался вплоть до эпохи Возрождения. Знаменитый римский врач Гален, который жил во II веке нашей эры, тоже интересовался головным мозгом. Его анатомические познания опирались на работы врачей былых времен. Однако он пытался пойти дальше предшественников и разобраться, зачем нужны те или иные части мозга.

Гален предположил, что раз мозжечок более твердый, вероятно, он отвечает за движение мышц. А поскольку большой мозг мягкий, он, очевидно, нужен для выражения эмоций. Что самое интересное, Гален фактически угадал: мозжечок действительно отвечает за координацию движений, а структуры, связанные с эмоциями, находятся в большом мозге.

Со времен Галена и до выдающегося анатома XVI века Везалия врачи и ученые не слишком интересовались корой головного мозга. Для тогдашних врачей кора мозга и правда была чем-то вроде коры дерева, то есть самая важная и интересная часть мозга считалась обычной оболочкой [77], которая защищает более ценное белое вещество мозга. В те времена врачи уже понимали, что мозг каким-то образом управляет телом, но какие его части отвечают за работу внутренних органов, а какие – за способность двигаться и воспринимать окружающий мир, еще никто не знал.