Мозг – самая сложная область для изучения даже для студентов-медиков. Занятия по нейроанатомии считаются ужасной дисциплиной. Когда-то корейские студенты сдавали «экзамен падук»[65], по результатам которого многие получали ноль баллов. В начале семестра студенты подробно разбирали теоретический материал, а на экзамене им предстояло расположить в нужном порядке точки на карте мозга, подобно фишкам на доске при игре в падук, чтобы описать анатомически правильные связи между мозговыми структурами.

На самом деле оценка ноль баллов была хорошей, ведь если студент устанавливал неправильные соединения, баллы снимались, поэтому студентов с отрицательными оценками было больше, чем тех, кто получил ноль баллов.

Однако многие люди до сих пор говорят о мудрости того гениального профессора, который рано осознал, что связи между нервными клетками – это самое важное в функционировании мозга. Давайте просто взглянем на структуру мозга, разделив ее на макроскопическую, которую можно увидеть невооруженным глазом, и микроскопическую, которую можно увидеть только с помощью микроскопа.

На рисунках головного мозга, которые все мы видели хотя бы раз, наибольшую часть занимает конечный мозг. Он составляет бо́льшую часть мозга, если смотреть на него с любой стороны: спереди, сзади, сбоку или сверху. Конечный мозг отвечает за различные функции, которые делают человека человеком, такие как речь, суждение, мышление и эмоции, в дополнение к основным функциям движения и восприятия органами чувств[66]. Головной мозг подразделяется на лобную, височную, теменную и затылочную доли. Лобная доля отвечает за когнитивные функции, такие как речь и язык[67]. С другой стороны, большая часть визуальной информации поступает в затылочную долю и передается в другие области: когда она передается в височную долю, можно распознать, что это за объект; когда в теменную долю – где он находится. У мужчины, который принял свою жену за шляпу, возникли проблемы со связью между затылочной и височной долями. Когда сигналы передаются от затылочной доли к лобной через теменную, мы можем определить местонахождение предмета, который видели глазами, и пошевелить руками, чтобы поднять его.

Такие чувства, как боль, тепло и осязание, окончательно формируются в теменной доле, эта область участвует и в сложных движениях рук, подобных использованию палочек для еды, и в вычислительных способностях. Височная доля помогает распознавать звуки и сохранять информацию в течение длительного времени, она наделяет сохраненную информацию эмоциями. Когда мы становимся свидетелями страшного зрелища и нам хочется убежать, то работает миндалевидное тело, расположенное глубоко в височной доле. Лобная доля истолковывает информацию, поступающую в затылочную долю, и информацию, уже хранящуюся в височной доле, и участвует в принятии сложных решений. Из-за этой способности многие ученые иногда называют лобную долю «начальником мозга».

Строение нашего мозга

Левое полушарие мозга в основном отвечает за языковые способности, праксис (двигательные навыки), математические способности и т. д., а правое – в основном за пространственно-временную ориентировку, необходимую для рисования схем, определения направлений и ориентации в пространстве[68]. В процессе эволюции видов строение головного мозга усложнялось. Мозг человека состоит из неокортекса (или нового кора), лимбического мозга и рептильного мозга. Бо́льшую часть человеческого мозга составляет неокортекс.

В дополнение к конечному мозгу существуют такие области головного мозга, как мозжечок, мозговой ствол, таламус, гипоталамус, базальные ядра и лимбическая система. Поскольку мозжечок расположен позади конечного мозга и играет важную роль в управлении движениями, при инсульте в этой области у человека может возникать сильное головокружение и атаксия[69].

Ствол – это самая глубокая часть головного мозга, в нее входят продолговатый мозг, варолиев мост и средний мозг, и это самая неизвестная часть мозга[70]. При повреждении ствола головного мозга нарушаются основные жизненные функции, такие как дыхание и сердцебиение, и возникают проблемы с сознанием.

Лимбическая система управляет эмоциональными реакциями и играет важную роль в возникновении различных симптомов психических заболеваний.

Знаменитый персонаж произведений Агаты Кристи Эркюль Пуаро по описанию автора использует «серые клеточки» для раскрытия сложных преступлений. «Серые клеточки» относятся к серому веществу конечного мозга. Когда мы рассматриваем под микроскопом серое вещество мозга, то можем увидеть, что в нем сосредоточены нейроны. Невооруженным глазом можно отличить его от белого вещества, которое в основном состоит из отростков нервных клеток, объединенных в миелиновые волокна.

На микроскопическом уровне мозг состоит из нейронов (нервных клеток), обладающих способностью передавать импульсы, и глиальных клеток (нейроглии), играющих роль поддержания и связывания нервной ткани. В человеческом мозге насчитывается около 85 миллиардов нейронов и примерно такое же количество глиальных клеток. Нейронные клетки делятся на двигательные и сенсорные нейроны, или возбуждающие и тормозящие нейроны, они имеют форму, сильно отличающуюся от формы других клеток, из которых состоит наше тело.

Прежде всего, следует отметить, что размер нейронов намного больше, чем размер обычных клеток. Кроме того, в теле нейрона есть удлиненные волокна, которые называются аксонами. Проводя аналогию с техникой, можно сказать, что аксон действует, как волоконно-оптический кабель, – он проводит нервные импульсы. В некоторых случаях длина аксона может достигать одного метра. Мозг можно рассматривать как огромную связующую базу, где десятки миллиардов нервных клеток соединены друг с другом, и основной темой современных научных исследований является изучение этих многочисленных связей (коннектомов).

Место соединения нейронов друг с другом называется синапсом. В нем аксоны одной нервной клетки соприкасаются с другим нейроном. Аксоны передают электрические сигналы, и в синапсе в ответ на электрическую стимуляцию выделяются химические вещества. К таким химическим веществам относится так называемый «гормон счастья» дофамин. Эти химические вещества называются нейромедиаторами. Они выделяются в синапс, преобразуются в электрический импульс и таким образом воздействуют на соседние нервные клетки.

Известный профессор неврологии Джон Дже Гын сопоставил компоненты нервной ткани с объектами, которые всем хорошо известны, следующим образом[71]:

нейроны – поезд;

белое вещество – железнодорожные пути;

синапс – станция, остановка;

аксоны – телефонные провода.

Соединение нейронов