Ваш мозг. Что нейронаука знает о мозге и его причудах

Глубоко в полушариях мозга располагается группа областей мозга, известная под общим названием «базальное ядро». Она отвечает за двигательные функции, а также выполняет другие задачи, не связанные с движением. Базальное ядро порой называют базальными ганглиями: «базальный» указывает на то, что входящие в эту группу системы находятся в нижней части (в «базе») мозга, а вот использование слова «ганглий», по мнению современных нейробиологов, неточно. Ганглиями (от лат. ganglia — «центры», «узлы») обычно называются скопления нейронов в периферийной нервной системе (то есть вне головного или спинного мозга). Выходит, что «ганглии», из которых состоят базальные ганглии, на деле скорее ядра.

Базальное ядро включает в себя следующие структуры: хвостатое ядро, скорлупу, бледный шар, черную субстанцию и субталамическое ядро. Каждая из перечисленных структур важна для мозга сама по себе, однако они также взаимосвязаны друг с другом, образуя систему, без которой невозможно движение.

Ученые еще спорят о том, насколько базальное ядро важно для моторики. Согласны они лишь в одном: эта группа структур выполняет множество двигательных функций. Считается, что базальное ядро помогает нам выбирать из перечня движений то, которое позволит достигнуть положительного результата – например, получить вознаграждение. Также оно помогает закреплять поведение, за которым следует вознаграждение, и избегать всего, что вызывает отвращение. Нейроны в базальном ядре активны еще во время подготовки тела к движению, хотя его задачи в этом плане не определены точно.

Чаще всего базальное ядро связывают с началом и (или) процессом движения. Распространенная – хоть и спорная – гипотеза гласит, что определенные проводящие пути в базальном ядре отвечают за то, чтобы человек выполнил предпочтительное движение, не отвлекаясь при этом на другие, менее эффективные его вариации. Давайте снова вспомним пример с чашкой кофе и разберемся, что имеется в виду.

Задумайтесь, что происходит за мгновения до того, как вы потянетесь к напитку – когда вы еще неподвижны. Кажется, что вашему мозгу пока делать нечего, но в это время он усердно нейтрализует все движения, которые вам сейчас не нужны. Другими словами, мозг постоянно усмиряет руки, которые так и норовят дернуться вверх, голову, которая желает внезапно повернуться в сторону, и т. д. Согласно упомянутой гипотезе, базальное ядро играет важную роль в подавлении непроизвольных движений.

Болезнью Паркинсона страдают 10 млн людей на земле. Как и болезнь Альцгеймера, ее чаще всего диагностируют в пожилом возрасте, но встречаются и исключения, у которых симптомы появляются в возрасте до 45 лет.

Когда вы уже готовы потянуться за чашкой, мозг перестает сдерживать мышцы в руке, иначе она не сдвинулась бы с места. Скорее всего, именно базальное ядро помогает мозгу снять блокировку с нужных мышц.

Наконец, когда ваша рука тянется к чашке, базальное ядро предотвращает сокращение тех мышц, которые могут помешать движению. Когда вы раскрываете ладонь, чтобы взяться за чашку, ваша рука предпочитает оставаться сжатой в кулак. Но базальное ядро пресекает ее протест, благодаря чему рука легко и плавно приближается к чашке.

Повторюсь, это лишь гипотеза. Невзирая на то, что базальное ядро считается важной для движения системой, оно плохо изучено. Хотя общее его влияние на моторику особенно заметно, если взглянуть на движения людей, чье базальное ядро повреждено. Для этого предлагаю обратиться к самому распространенному нарушению двигательных функций – болезни Паркинсона.

Болезнь Паркинсона

В Главе 2 я рассказывал о болезни Альцгеймера – самом распространенном нейродегенеративном заболевании сегодняшнего дня. Болезнь Паркинсона занимает второе место в этом списке: ей болеют около 10 млн жителей планеты. Совсем как болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона в основном поражает пожилых людей. Однако есть и исключения. Боксер Мухаммед Али и актер Майкл Джей Фокс столкнулись с болезнью Паркинсона с ранним началом. Обоим диагностировали заболевание в возрасте до 45 лет.

Хотя мы знаем, что наиболее важный фактор риска заболевания – возраст, в большинстве случаев неизвестно, почему болезнь настигает одних людей и не трогает других. Считается, что развитие болезни определяется сочетанием наследственных и экологических причин. Но факторы, влияющие на пациента, различны от случая к случаю, поэтому ученые пока лишь в начале пути изучения данного заболевания.

Болезнь Паркинсона проявляется в виде целого набора симптомов, многие из которых не связаны с движением напрямую – запоры, нарушения обоняния, резкие перепады настроения и слабоумие. Самыми же узнаваемыми проявлениями болезни остаются проблемы с моторикой.

В замедленном действии