Мозг: прошлое и будущее. Что делает нас теми, кто мы есть

Специализация отдельных участков мозга надежно установлена уже давно. До ПЭТ и МРТ такие данные получали в основном от ограниченного числа неврологических больных, у которых конкретные когнитивные и поведенческие расстройства можно было непосредственно объяснить локальным повреждением мозга. Пожалуй, самый известный пример – случай пациента по имени Луи Леборн, которого изучал французский врач Поль Брока в 1861 году[209]

. Леборн с детства страдал эпилепсией и практически полностью утратил способность говорить; когда его госпитализировали, он мог произнести лишь один слог – «тан». Во всем остальном интеллект и общие когнитивные способности Леборна сохранились; такой набор симптомов в наши дни называется «афазией Брока». При вскрытии Леборна Брока обнаружил, что у Леборна была повреждена левая лобная доля коры головного мозга, а затем оказалось, что повреждения того же участка наблюдаются и у других больных с похожими нарушениями речи. Открытие связи между порождением речи и особым участком мозга под названием «зона Брока» стало веским доказательством теории функциональной локализации Франца Галля (см. главу 1). Так что основная идея френологии оказалась верна хотя бы отчасти, даже если карты конкретных участков мозга и соответствующих особенностей черепа, которые составлял Галль, не имели ни малейшего отношения к действительности.

Рис. 7. Кора головного мозга человека с указанием долей и областей, которые, согласно исследованиям сканирования мозга, отвечают конкретно за: 1) места, 2) части тела, 3) лица, 4) лица и движения, 5) только движения, 6) размышления о том, как люди мыслят, 7) трудные когнитивные задачи, 8) речевые звуки, 9) тоны звуков

Сканирование мозга говорит о том же, только точнее. Современные методы избавляют ученых от необходимости уповать на редкое совпадение несчастья и везения, которые в прошлом приводили к находкам наподобие случая Брока. Сегодня можно набрать сколько угодно добровольцев, чтобы сканировать их под воздействием самых разных стимулов или при выполнении самых разных задач и поодиночке, и группами. Исследователи изучают результаты практически сразу после эксперимента, им не нужно дожидаться, пока испытуемые умрут и можно будет провести вскрытие. Мозг здоровых испытуемых, подвергающихся сканированию, не изуродован в целом болезнью или травмой, в отличие от недужного мозга несчастных страдальцев. Поэтому результаты сканирования обычно отражают нормальную физиологию мозга. А главное – сканирование, в отличие от травмы и болезни, охватывает мозг целиком. ПЭТ или фМРТ показывают, задействованы ли в экспериментальные парадигмы несколько структур одновременно, и характеризуют, насколько сильно и интенсивно реагирует каждый участок. Например, роли структур, задействованных в порождении и восприятии речи, можно исследовать в ходе одного эксперимента: это зона Брока, отвечающая за артикуляцию, зона Вернике, необходимая для понимания речи, слуховая и двигательная зоны коры, обеспечивающие слух и движение в целом, и множество функционально важных подотделов каждого из этих участков. Когда испытуемый выполняет задание, связанное с речью, исследователи наблюдают, как задействованы все эти области и как все они работают параллельно.