Мозг человека

Мозг содержит биллионы хрупких нервных клеток — нейронов, которые, если сложить их в длину, протянутся на тысячи миль. Каждый нейрон взаимодействует с другими через десятки, сотни и тысячи индивидуальных синапсов. Через эти крошечные щели (0,02–0,05 микрона) между двумя нейронами происходит их контакт, посредством выброса в синаптическую щель особых веществ — нейромедиаторов.

По некоторым оценкам, в мозге находится около квадриллиона синаптических связей — больше, чем звезд во Вселенной. Мозг взрослого человека весит около 1200 г и составляет 2 % от массы тела. Однако это основной потребитель энергии в организме — мозг забирает 20–30 % всей его энергии.

Предполагается, что в мозге содержится около 2000 отдельных структур. Нейробиологи делят мозг на доли, или крупные системы. Различают корковые области (внешняя поверхность мозга) и подкорковые (глубинные).

В коре больших полушарий мозга выделяют 4 пары долей: лобные (фронтальные) доли, височные, теменные и затылочные.

Если объяснять упрощенно, то задняя половина мозга (теменные, затылочные и задние части височных долей) отвечает за восприятие мира, а передняя половина мозга интегрирует поступающую новую информацию с прошлым опытом, планирует действия и управляет поведением. В целом лобные доли связаны с мышлением и планированием движений и действий. Височные доли причастны к функции памяти и обработке поступающей зрительной и слуховой информации.

В теменных долях, известных как «сенсорная кора», происходит обработка тактильных и вестибулярных ощущений, воспринимаемых органами чувств (прикосновения, температура, расположение тела в пространстве). А затылочные доли — главное представительство зрительных ощущений.

Наш «компьютер» изнутри: сканирование мозга

Ученые располагают множеством способов заглянуть внутрь мозга. Например, проводя анатомические исследования, такие как МРТ и КАТ. Однако эти методы плохо помогают понять проблемы с поведением, если они возникают из-за функциональных, а не анатомических нарушений (для сравнения: чтобы разобраться в поломке автомобильного двигателя, недостаточно осмотреть его внешний вид, нужно еще понаблюдать его в работе. Двигатель может выглядеть замечательно, но не заводиться). Сегодня существует пять методов исследования функционирования мозга.

Электроэнцефалограмма (ЭЭГ) — технология, которая служит больше 70 лет. С помощью электродов регистрируют электрическую активность мозга, передающуюся через кожу скальпа. Однако для психиатров этот метод бесполезен.

Количественная ЭЭГ — более изощренная версия ЭЭГ. Здесь компьютер помогает усилить сигналы, но они все равно поступают через кожу, череп и оболочки мозга.

Позитронная эмиссионная томография (ПЭТ) — технология ядерной медицины. Исследует кровоток и метаболизм в мозге, для этого пациенту вводят дозы радиоизотопов. Сканы ПЭТ создают детальные снимки функционирования мозга, но

оборудование для ПЭТ имеется лишь в крупных исследовательских центрах и недоступно большинству пациентов.

Однофотонная эмиссионная компьютерная томография (ОЭКТ) — это тоже ядерная технология, которая оценивает кровообращение в мозге. Сканы, полученные с помощью ОЭКТ, доступны и недороги, изображения мозга здесь не столь точны, но достаточно информативны.

Методы ядерной медицины измеряют физиологическое функционирование тела. Их используют, чтобы диагностировать множество заболеваний: болезни сердца, некоторые инфекционные заболевания, степень развития рака, болезни костей и щитовидной железы. Томограммы ОЭКТ помогают выявить травмы мозга, деменцию, атипичные расстройства поведения, инсульты, припадки, связанные с наркоманией изменения, а также сложные формы синдрома дефицита внимания и агрессивное поведение.

Впервые ОЭКТ применили в конце 1960-х — начале 1970-х годов. В конце 70–80-х технологию ОЭКТ вытеснили более продвинутые анатомические техники КЭТ и еще позднее — МРТ.

Разрешение этих новых технологий превосходило эффективность ОЭКТ в обнаружении опухолей, цист и тромбов. Однако несмотря на четкость изображений, сканы КЭТ и МРТ — это лишь статические картинки анатомии мозга, они не дают информации о работе мозга. Это можно сравнить с обследованием отдельных частей мотора машины, при том что вы не видели двигатель в работе.

Функциональная МРТ (ФМРТ) — новый метод, который все шире применяется в психиатрии. Преимущество ФМРТ заключается в том, что для получения снимков не требуется вводить радиоизотопы, как с ПЭТ или ОЭКТ. Эта технология находится еще в начале своего развития, и пока собрано недостаточно данных о ее клинической достоверности.