Нейротон. Занимательные истории о нервном импульсе

В 1928 г. американский хирург Уолтер Эдвард Денди (Walter Edward Dandy, 1886—1946) впервые провёл радикальное удаление поражённого полушария головного мозга так называемую гемисферэктомию, в попытке излечить пациентов с неоперабельными опухолями (глиомами) которые то время считались неизлечимыми.

Из пяти пациентов, оперированных Денди, первый умер в течение 48 часов в результате кровотечения из-за смещения сосудистого зажима; 2-й скончался от пневмонии через две недели; двое умерли от рецидива опухоли; и пятый пациент был потерян по окончании 2-й послеоперационной недели.

В 1933 г. другой хирург, Уильям Джеймс Гарднер, провёл подобные операции на троих пациентах с эпилепсией. Один из них спустя два года полностью избавился от приступов, хорошо соображал, двигался и обошелся без рецидивов.

Но вскоре от процедуры отказались и не использовали в течение многих лет из-за тяжёлых последствий и высокой смертности.

Позднее, в 1950 году к ней возвратился южноафриканский нейрохирург Роланд Крынау, который применил её для лечения детской гемиплегии – полной потери возможности произвольных движений в ноге и руке с одной стороны тела.

Хирурги пробовали различные вариации гемисферэктомии, то оставляя немного ткани на месте, то лишая полушария связи с мозолистым телом – толстой полосой нервных волокон, которая соединяет левое и правое полушария.

Удаление мозолистого тела в 1960-х годах даже доказало свою эффективность в лечении тяжёлых форм эпилепсии. Это было менее экстремально, чем удаление целого полушария, и означало, что две половины мозга могут функционировать независимо друг от друга, не имея возможности взаимодействовать. При этом случайное возбуждение нервов во время эпилептических приступов не могло передаваться из одного полушария в другое.

В обычной жизни мы используем оба глаза, оба уха, обе руки и т.д., поэтому – наши полушария работают одновременно и совместно. Тем более было интересно наблюдать их несогласованную работу.

Этим и заинтересовался нейропсихолог Роджер Сперри (1913—1994). Он обнаружил, что, если какой-либо предмет сначала показать одному глазу, а затем другому, пациент с разделёнными полушариями и не вспомнит, что видел его раньше, будто каждое полушарие формирует собственные воспоминания.

При дальнейшем тестировании больных с «раздвоенным» головным мозгом было выявлено, что правое и левое полушария выполняют различные функции.

Именно благодаря работам Сперри, стало известно, что познавательные функции левого и правого полушарий во многом различаются. Левое (доминирующее) полушарие обрабатывает информацию последовательно и аналитически. Оно занято математическими расчётами, абстрактным мышлением, вербальным функциями и интерпретацией символических понятий. Напротив, правое (недоминирующее) полушарие обрабатывает информацию интуитивно и одновременно.

За работу с пациентами с расщепленным мозгом Сперри получил в 1981 Нобелевскую премию.

PS Invitro

В следующих главах я расскажу о многих хитроумных методах исследования живого мозга, основанных на наблюдении за реакцией в ответ на стимул. Но самая детально изученная модель нервной системы нематоды Caenorhabditis elegans была создана скальпелем и микроскопом. На основании серии электронных микрофотографий, на которых запечатлены срезы тела червя на разных уровнях.

Способ №2. Исследования с помощью приборов

Электроэнцефалография (ЭЭГ)

4 августа 1875 года Ричард Катон впервые исследовал открытый живой мозг при помощи гальванометра и сумел зарегистрировать электрические импульсы. Им были обнаружены отчётливые вариации тока, которые становились более заметными во время сна.

Спустя несколько лет суммарную активность полушарий мозга животных зафиксировали Адольф Бек и Наполеон Цибульский в конце 1880-х годов. Правда в своих экспериментах они помещали электроды непосредственно на поверхность мозга животного, а на ритмичность изменений они не обратили внимания.

Продолжил электроэнцефалографические исследования В.В.Правдич-Неминский, опубликовав 1913 году первую электроэнцефалограмму, записанную с мозга собаки. В своих исследованиях он использовал струнный гальванометр. А также Правдич-Неминский ввёл термин электроцереброграмма.

Первая же запись ЭЭГ человека была создана немецким психиатром Гансом Бергером (1873—1941). И, хотя ЭЭГ снимается через электроды с поверхности головы, Г. Бергер сумел доказать, что часть электрической активности обусловлена деятельностью мозга, а не покрывающих его поверхностных тканей.

Бергер всерьёз увлекался идеями магнетизма и возможностью телепатии, передачи мыслей на расстояние. Не исключено, что его интерес к регистрации и записи биотоков головного мозга был продиктован именно увлечением магнетизмом.