Главная задача белого вещества – как можно скорее доставить принятый сигнал в определенный участок серого. Серое вещество занимается в основном обработкой полученных импульсов. Хотя оба типа вещества имеются как в головном, так и в спинном мозге, пока принято считать, что полноценно обрабатывать сигналы и выдавать готовый ответ по каждому из них умеет лишь кора головного мозга. Назначение же скоплений серого вещества в спинном мозге и внутри белых тканей мозга головного науке пока не совсем понятно.
Теперь немного сориентируемся непосредственно в устройстве головного мозга. Он образован запоминающегося вида полушариями и еще несколькими крупными отделами. Однако «мыслящая» кора имеется лишь у полушарий – прочие отделы ее лишены. Кора — это слой серых нейронов толщиной около 0,5 см. А, так сказать, тело головного мозга (его основная масса) образовано сплошь белым веществом с небольшими вкраплениями серого.
Интересный факт: долгое время наука полагала, что извилины коры появляются со временем, по мере приобретения человеком знаний. Но на данный момент уже точно известно, что они имеются даже у новорожденных. Более того: расположение и рисунок большинства извилин одинаков у всех людей мира. На самом деле эти глубокие складки многократно увеличивают реальную площадь коры. Когда мы смотрим на полушария снаружи, мы видим не более 1/3 от общей ее поверхности – остальное скрыто в складках извилин. Оттого приобретение новых знаний с количеством извилин никак не связано. Хотя чрезмерно большой объем постоянно получаемых новых знаний и сложных задач только из одной области и впрямь может привести к появлению на этом участке коры 1–3 новых извилин.
Возможно, вам известно, что полушария головного мозга связаны друг с другом своеобразным мостиком – мозолистым телом. Оно позволяет полушариям обмениваться поступившей в них информацией и работать согласованно – особенно когда это необходимо. Мыслит в головном мозгу, как мы и сказали, только кора. Она разделена на участки, в которые преимущественно поступают сигналы того или иного типа.
Интересный факт: хотя за работу над одинакового типа заданиями отвечают приблизительно одни и те же участки коры, нейроны в них легко меняют «специализацию». Например, при повреждении клеток одного из центров их обязанности вскоре перенимает участок по соседству. Именно этим явлением объясняются случаи частичного или даже полного восстановления функций, нарушенных после черепно-мозговой травмы.
Следует сказать, что у абсолютного большинства людей при размышлении над задачей того или иного типа оба полушария задействуются одновременно. Но пик активности может регистрироваться в разных центрах их коры. Традиционно считается, что у людей с творческим складом ума лучше развито правое полушарие, а у людей с аналитическим – левое. Отсюда и разница в том, у кого какое из них доминирует от природы: доминирование такого типа легко узнать по тому, какой рукой человек от природы выполняет сложные действия.
Дело в том, что правая и левая половины туловища управляются в основном противоположными полушариями мозга. Точно так же и зрительные нервы от разных глаз перекрещиваются, чтобы изображение из, скажем, левого глаза поступало в правый зрительный центр. А травма левого зрительного центра приводит к слепоте на правый глаз. Потому правши больше аналитики, чем художники, и наоборот. Но нужно сказать, что среди представителей различных профессий общее соотношение правшей и левшей сохраняется – правшей на свете гораздо больше, потому их больше в любой профессии. И кстати, далеко не всем левшам рифма дается проще интегралов. Так что эту закономерность можно считать весьма относительной.
Интересный факт: у больных шизофренией при выполнении одинаковых со здоровыми людьми задач пиковая активность регистрируется совсем в других участках коры. Кроме того, у них значительно сильнее выражена синхронизация активности обоих полушарий. Если у здоровых людей разные полушария проявляют разную активность неодинаковых участков, то у шизофреников, судя по энцефалограмме, над одной проблемой работает весь головной мозг одновременно.
Если львиную долю мышления берет на себя кора больших полушарий, это еще не означает, что прочие отделы мозга работают лишь связующими звеньями между нею и органами тела. Например, координацию всех мышц – разгибателей туловища, а также активность мышц, подчиняющихся безусловным рефлексам (диафрагма, сердце, мышцы желудочно-кишечного тракта) регулирует не столько она, сколько мозжечок. Мозжечок расположен сразу за полушариями, в сторону спинного мозга. У нас он находится примерно на уровне затылка.
Интересный факт: мозжечок имеет полушария, как и основной отдел головного мозга. Правда, их поверхность лишена извилин. Из-за внешнего сходства этих двух отделов долгое время считалось, что мозжечок является чем-то вроде запасного мозга – на случай гибели или удаления основного раздела.
В настоящее время известно, что расстройства сердечного ритма и дыхания, а также полный или частичный паралич могут появиться и при полностью здоровой коре головного мозга. Для этого достаточно более или менее сильно повредить мозжечок. Если разрушение невелико, в течение нескольких недель эти функции могут и полностью восстановиться. Впрочем, аналогичный результат легко получить при разрушении любого из отделов между позвоночным столбом и полушариями.
Тем не менее именно врожденными патологиями развития или функционирования мозжечка объясняются необъяснимые ничем другим сахарный диабет (поджелудочная полностью здорова), гастрит (не вырабатывается желудочный сок – и все тут!), атония кишечника, слабость диафрагмы и легких и пр. А врожденный, явно выраженный дефект такого рода называется атаксией — неспособностью больного правильно скоординировать даже самое простое движение. При патологиях мозжечка жизненно важные функции не прекращаются, но серьезно нарушаются, не глядя ни на какие усилия коры. Потому в настоящее время за мозжечком принято признавать не только проводящие, но и самостоятельно исполняемые функции.
У головного мозга имеется и другая часть, которая, по-видимому, выполняет некоторые функции «за» кору. Речь идет о среднем мозге — продолжении мозжечка, которое соединяет всю «начинку» черепной коробки с «начинкой» позвоночного столба. Функции среднего мозга во многом схожи с мозжечком. Потому некоторые ученые их не разделяют, полагая мозжечок частью среднего мозга. В любом случае, нам следует знать, что именно в среднем мозге расположена главная эндокринная железа тела – гипофиз.
Гипофиз важен тем, что он регулирует с помощью своих гормонов активность как самой коры, так и всех остальных желез внутренней секреции. За исключением вилочковой и эпифиза.
А это как-никак щитовидная железа, надпочечники, половые железы, поджелудочная. Так что едва ли нас удивит, что одна эта железа (кстати, очень маленькая) постоянно производит около 20 различных гормонов…
Рядом с ним расположен упомянутый только что эпифиз — железа, которая отвечает за суточные ритмы в организме. Эпифиз вырабатывает два гормона – серотонин (гормон бодрости и сосредоточенности) и мелатонин — его антипод, гормон сонливости.
Интересный факт: эпифиз уникален своей способностью не столько производить два гормона – антипода, сколько соотносить эту выработку со временем суток. Причем дело здесь вовсе не в постоянстве суточного ритма. Ведь именно работе эпифиза мы обязаны постепенным его изменением при переезде в другой часовой пояс. В тканях эпифиза имеются пинеалоциты – клетки, похожие на те, что присутствуют в коже и вырабатывают гормон ровного загара меланин. Эти клетки обладают повышенной чувствительностью к уровню освещения. И как раз по подаваемым ими сигналам, а не по информации от зрительных органов эпифиз «судит» о том, какой гормон сейчас более актуален.
Кроме эпифиза, в среднем мозге расположено еще одно скопление уникальных клеток – ретикулярная формация.
Известно, что головной мозг, наряду с мышцами, является основным потребителем глюкозы – вещества, в которое в нашем желудке и кишечнике превращаются углеводы, белки и жиры. Но с одной существенной оговоркой: в состоянии покоя мышцы по скорости потребления сахара мозгу и впрямь не конкуренты. Однако когда мы заняты физическим трудом или спортом, они потребляют его значительно больше, чем мозг. В то же время имеется и еще одно различие. А именно: в глюкозе нуждаются все ткани тела. Но все ткани могут усваивать ее только в присутствии гормона инсулина. Отсюда и сахарный диабет (неспособность усваивать глюкозу) у людей, у которых поджелудочная перестает вырабатывать инсулин.
