Член-корреспондент РАН С. В. МЕДВЕДЕВ, директор Института мозга человека РАН

Мозг человека, принципы и механизм его функционирования, связи с психикой, интеллектом, душой... Это направление исследований, на котором ученых ждет много загадок и неожиданных открытий. Ведь объект изучения по сложности превосходит все, что пыталась познать наука ранее: галактику, организм, клетку, молекулу, атом. Однако с общенаучной и даже философской точек зрения пока нет определенности, можно ли решить эту проблему. Так, гносеология, исследуя сущность познавательного отношения человека к миру, его исходные и всеобщие основания, утверждает: главное орудие человеческого познания - не приборы и методы, а мозг. Но в состоянии ли он познать сам себя?

В 70 - 80-е годы XX в. на пике научно-технической революции в мире были созданы новые методологические подходы и исследовательская техника, обеспечившие серьезный прорыв в изучении мозга. В эти годы в нейрофизиологии появились такие методы познания "внутреннего мира" нервной клетки, как магнитоэнцефалография, функциональная магнито- резонансная томография, позитронно-эмиссионная томография и др.

В конце прошлого века проблемами деятельности мозга занимались специалисты многих стран. Ведь именно 90-е годы Конгресс США объявил десятилетием изучения человеческого мозга. Эта инициатива американцев быстро стала международной. Активно работают в данном направлении и российские ученые.

В нашей стране по этой тематике в 90-е годы на базе возглавляемого академиком Н. П. Бехтеревой Отдела НИИ экспериментальной медицины АМН был создан Институт мозга человека РАН. Сейчас - это ведущий отечественный центр по исследованию мозга людей, и прежде всего его психических функций, интеллектуальной деятельности, т.е. всего, что, собственного говоря, и делает человека человеком.

Важнейшее для нашего института направление фундаментальных исследований - изучение высших функций мозга: внимания, памяти, мышления, речи, эмоций, творчества. Этими проблемами занимаются несколько коллективов, в том числе лаборатории, возглавляемые мной, доктором биологических наук Ю. Д. Кропотовым, академиком Н. П. Бехтеревой.

стр. 58

Схема картирования мозга человека в условиях лечебно- диагностического применения имплантированных электродов (слева) и с помощью позитронно-эмиссионной томографии (справа).

Присущие только человеку или особенно ярко проявляющиеся у него функции мозга исследуем различными методами. Это использование "обычной" электроэнцефалограммы, конечно, на новом уровне картирования мозга (установления функциональной специализации работы различных его зон), регистрация импульсной активности нейронов и порождаемых ими процессов при лечебно-диагностическом имплантировании в мозг электродов, применение позитронно-эмиссионной томографии (ПЭТ) и др.

Наш институт принципиально отличается от большинства соответствующих лабораторий мира, где традиционно основную часть исследований проводят на животных. Мы считаем, что данные, полученные на кроликах или крысах, не всегда дают полное представление о работе мозга homo sapiens. Более того, есть явления, которые могут и должны быть изучены только на человеке. Например, в нашей лаборатории ПЭТ изучают организацию мозга при обработке речи. Для этого привлекают добровольцев, которых испытывают с помощью так называемой неинвазивной техники (в частности, позитронно-эмиссионными томографами), позволяющей изучать деятельность мозга без оперативного вмешательства.

Но случается и так, что болезнь или несчастный случай сами "ставят эксперимент" на человеческом мозге. Наблюдая за такими больными, мы не просто проводим необходимые исследования, в ходе которых получаем уникальную информацию о механизмах работы мозга. Наличие в институте своей клиники позволяет оказывать пациентам самую современную и высококвалифицированную медицинскую помощь. Кроме стандартных медицинских манипуляций на мозге, здесь проводят хирургическое лечение эпилепсии и паркинсонизма, психохирургические операции, в том числе для избавления от вызванной героином устойчивой психической зависимости от наркотиков, имплантацию фетальной (эмбриональной) мозговой ткани, лечение магнитостимуляцией и многое другое.

Сотрудники института в разные годы получили очень интересные результаты. Например, открыли и исследовали функционирующий в мозге детектор ошибок. Поясню его действие. Скажем, мы выходим из дома и нас начинает терзать странное чувство - что-то не так.

стр. 59

стр. 60

Возвращаемся в квартиру и видим - забыли выключить свет в ванной. То есть, выполняя ежедневно повторяющиеся действия, мы пропустили одну стереотипную операцию - и в мозге сразу включился контрольный механизм - детектор ошибок, сигнализирующий об этом. Его отрыли Н. П. Бехтерева и сотрудники ее лаборатории в середине 60-х годов. А в конце 80-х - начале 90-х годов с помощью этого механизма мы обнаружили и изучили детектирование ошибок не только в глубоких структурах мозга, но и в его коре. Однако совсем недавно детектор ошибок вновь "открыт" на Западе людьми, знакомыми с работами наших ученых, но не гнушающимися прямым заимствованием. Они даже назвали его точно так же, как Н. П. Бехтерева. Сейчас с позиции системы детекции ошибок удается объяснить, в том числе, и поддержание наркотической зависимости.

Длительное изучение процесса обработки речи позволило сотрудникам нашего института составить "карту" областей мозга, ответственных за синтаксис, орфографию, семантику и т.д. Сделать это удалось, предъявляя испытуемым тексты различной степени сложности, при чтении которых необходимо применять правила грамматики, логического мышления и т.д.; параллельно с помощью методов ПЭТ фиксировали активизацию работы различных групп нервных клеток мозга в данный промежуток времени. Сравнивая полученные ПЭТ-изображения, определили зоны мозга, где происходит обработка отдельных слов текста, его семантики, синтаксиса и т.д.

Еще одно важное и интересное направление поиска - изучение функционирования мозга в процессе творчества, т.е, когда в нашем сознании происходит не механическая или заранее запрограммированная обработка информации, а порождается что-то новое - образы, мысли, чувства, эмоции... Сейчас еще рано говорить о конечных результатах, но можно утверждать: нам удалось обнаружить корреляты творческой деятельности и на уровне биоэлектрической активности мозга (с помощью электроэнцефалограмм), и в мозговом кровотоке (методами ПЭТ).

Мы активно занимаемся и проблемой адаптации сознания к всевозможным ситуациям. Наши ближайшие планы по этой тематике, в частности, предполагают изучение различных измененных состояний сознания, позволяющих человеку адаптироваться для наилучшего выполнения необходимой деятельности и установление их мозговых коррелятов. С точки зрения психологии этой проблемой занимаются многие ученые, а наш институт ведет исследования ее физиологической основы.

Неожиданно интересные результаты мы получили при изучении мозговых механизмов восприятия движений и различных видов соматосенсорной стимуляции. В данном случае реакции различных областей мозга по сравнению с мыслительной деятельностью намного достовернее и выражены ярче. Это позволило с помощью ПЭТ выяснить функциональную роль активных зон, разделить обработку сенсорной информации и ее восприятие.

Кроме того, используя различные методы, можно проникнуть в деятельность мозга, когда человек выполняет ту ил и иную работу, а также изучать различные виды внимания. В последнее время этой темой активно занимается лаборатория Ю. Д. Кропотова, в частности теми ее аспектами, которые касаются клинической практики, лечения такого заболевания, как дефицит внимания, или минимальная мозговая дисфункция. Недавно у нас прошла презентация организованного при институте центра по лечению этой патологии, в нем будут создавать и отрабатывать соответствующие технологии с последующей их передачей медикам-практикам.

Очевидно, это нейрохирургия будущего - стереотаксис. Это не означает, что в будущем все операции будут делаться введением электродов в строго заданные участки глубоких структур мозга, но их доля увеличится в разы. Я бы отнес к числу важнейших достижений в данном плане создание комплексной методики, которая включает в себя как собственно стереотаксический аппарат, так и комплекс манипуляторов и, что самое главное, - стереотаксическую неврологию. Проблема не только в том, как попасть и что там делать, но и знать, куда попадать при разных заболеваниях и почему. Именно такое знание привело к положительному решению Совета по наркологии Минздрава РФ, разрешившего нам операции на наркоманах. Получены обнадеживающие результаты по их лечению. А мы продолжаем разрабатывать новые (и эффективные) способы борьбы с этой болезнью. Настолько новые, что они не всегда сразу принимаются консервативным (в хорошем смысле этого слова) медицинским сообществом.

Несколько слов еще об одной нашей лаборатории - нейроиммунологии. Здесь изучают иммунологические реакции на различные поражения мозга и рассеянный склероз. В ходе исследований у пациентов, пораженных болезнью, обнаружена взаимосвязь между выраженностью когнитивных (познавательных) нарушений и изменением метаболизма глюкозы в коре головного мозга. Это позволяет предположить, что деменция (слабоумие) в данном случае носит не только субкорковый характер, как указывают многие авторы, но и связана с поражением непосредственно коры головного мозга.

В целом же можно сказать: наш институт - молодое, перспективное научное учреждение, проводящее широкий спектр фундаментальных и прикладных исследований, ведущее большую практическую работу по диагностике и лечению заболеваний мозга.

Постоянный адрес данной публикации: