обеспеченная связями часть мозга. Префронтальная кора прямо взаимосвязана с каждой функциональной единицей мозга24. Она соединена с задней ассоциативной корой, высшей инстанцией перцептивной интеграции, а также с премоторной корой, базальными ганглиями и мозжечком, которые вовлечены в различные аспекты моторного управления и движений. Префронтальная кора соединена с дорзомедиальным ядром таламуса, высшей инстанцией нейронной интеграции внутри таламуса, с гиппокампом и относящимися к нему структурами, которые имеют решающее значение для памяти, и с цингулярной корой, которая играет решающую роль для эмоций и для разрешения неопределённости. Вдобавок этот командный пункт соединяется с амигдалой, которая регулирует наиболее базовые отношения между индивидуальными особями, и с гипоталамусом, ответственным за управление жизненными гомеостатическими функциями. Последнее, но далеко не исчерпывающее, — командный пункт связан с ядрами ствола мозга, ответственными за активацию и возбуждение.
Из всех структур мозга только префронтальная кора встроена в такую богатую сеть проводящих путей. Эта уникальная связность делает лобные доли особенно подходящими для координации и интеграции работы всех других мозговых структур — дирижёром оркестра. Как мы увидим позднее, эта крайняя степень связности также подвергает лобные доли особому риску повреждения. Как и в политических, экономических и военных организациях, лидер является в итоге ответственным за промахи подчинённых.
Мы увидим позднее, что префронтальная кора, уникальная среди мозговых структур, как бы содержит карту всей коры, — это утверждение сделал впервые Хьюлингс Джексон25 в конце девятнадцатого столетия. Эта особенность префронтальной коры может быть главной предпосылкой сознания, «внутреннего восприятия». Так как каждый аспект нашего внутреннего мира может, в принципе, быть фокусом нашего сознания, разумно предположить, что в мозгу должно существовать место конвергенции всех его нейронных субстратов. Это ведёт к интересной гипотезе, что эволюция сознания, высшего выражения развитого мозга, параллельна эволюции префронтальной коры. Действительно, эксперименты показали, что понятие
5. Первый ряд оркестра: кора головного мозга
Звуки и исполнители
Чтобы оценить роль дирижёра, надо осознать сложность оркестра. Оркестр мозга состоит из большого числа исполнителей — умений, способностей и знаний, которые образуют наш внутренний мир. И неокортекс безусловно включает в себя наиболее совершенных музыкантов мозгового оркестра.
Учёных давно интриговала сложность и функциональное разнообразие мозга, в особенности его наиболее развитой части, коры. Большинство из нас видело в университетских учебниках или в антикварных магазинах старые френологические карты. Сегодня они в основном отвергнуты как изощрённое шарлатанство. Однако они отражают состояние знания об организации мозга в начале девятнадцатого века, когда отец френологии, Франц Йозеф Галль, опубликовал свою работу, оказавшую большое влияние1. Френологи рассматривали шишки на поверхности черепа и соотносили их с индивидуальными умственными способностями и чертами личности. На основе этих соотношений они конструировали сложные карты, помещая специфические умственные атрибуты в специфические части мозга.
С точки зрения современной науки, эти френологические карты были фальстартом. Подобно отношению алхимии к химии, френология относится скорее к предыстории нейронауки, чем к её ранней истории. Однако это была первая в истории попытка рассматривать кору как собрание различных частей, как оркестр, а не как отдельный инструмент, и первая попытка определить исполнителей. Фальстарт, связанный с френологией, высветил фундаментальную проблему, присущую каждой области исследования, — проблему соотношения между обыденным языком описания и научным языком анализа.
Мы все располагаем определёнными когнитивными умениями (читать, писать, считать), чертами (мужество, мудрость, безрассудство) и установками (привязанность, презрение, нерешительность). На первый взгляд, значение этих слов очевидно, и можно ожидать, что каждое из упомянутых свойств психики должно занимать определённое место в мозге. Это было преобладающим убеждением на протяжении 150 лет, как иллюстрирует френологическая карта на рисунке 5.1.
С тех пор учёные поняли, что то, как в обыденном человеческом языке обозначаются психологические черты и формы поведения, не вполне согласуется с тем, как они представлены в мозге. Сегодня мы все ещё думаем о коре как состоящей из многих функционально различных частей. Но научный язык, который мы используем для описания этих различных функций, существенно изменился. Сравните две карты на рисунках 5.1 и 5.2. Первая карта была создана Галлем в начале девятнадцатого столетия. Вторая карта была создана выдающимся неврологом Клейстом в начале двадцатого столетия2. Хотя очевидно, что вторая карта не вполне отражает сегодняшнее состояние науки, она намного ближе к принципам нейронной организации, как мы понимаем их сегодня.
Эти две карты отражают изменение нашего понимания мозга. Различие между ними отражает не просто рост знания. Оно отражает парадигматический сдвиг, для завершения которого потребовалось приблизительно одно столетие. В каждой области познания существует фундаментальное различие между языком здравого смысла и научным языком, используемым для описания его предметной области. Повседневный язык описывает мир в терминах столов, стульев, камней, рек, цветов и деревьев. Ранние религиозные системы, древние предшественники науки, пытались объяснять мир, постулируя отдельное божество для каждого такого повседневного объекта.
Напротив, научный язык описывает мир в терминах единиц, которые не обязательно отражают то, что доступно простому наблюдению. Язык физики описывает мир в терминах атомов и субатомных частиц; научный язык химии — в терминах молекул. Наука о мозге находится сегодня на той же стадии, на которой находилась неорганическая химия ко времени Менделеева — на стадии поиска своих организующих принципов и разработки собственного научного языка. Эта область пребывает в постоянном процессе движения. Переход от карты Галля к карте Клейста отражает этот процесс. Такие френологические признаки как жадность, почитание, самоуважение, могут иметь непосредственный обыденный смысл, но они не соответствуют отдельным структурам мозга.
Но какие признаки соответствуют определённым структурам мозга? Представьте себе, что вы слушаете сложную музыку, производимую рядом неизвестных и невидимых музыкальных инструментов, и пытаетесь установить, что это за инструменты, сколько их, и что добавляет каждый из них к общему
