Кора больших полушарий — это внешний слой мозга, покрывающий все другие его части подобно морщинистому шлему. Посередине ее проходит глубокая продольная борозда, разделяющая ее на две части. Эти две половины называют правым и левым полушариями головного мозга. Каждое полушарие далее разделено на «доли», которые представлены (если двигаться спереди назад) лобной, теменной, затылочной и височной. Хотя мозг работает как единое целое и разделение на доли было придумано анатомами для удобства описания различных частей мозга, все же в мозгу существует некоторое разделение труда, в общем совпадающее с разделением на доли.
Лобная доля, по-видимому, регулирует приобретение навыков социального поведения и такие черты, как любопытство и планирование.
Теменная доля интерпретирует информацию, получаемую от различных органов чувств (кроме обонятельной, которая от рецепторов в полостях носа поступает в обонятельные луковицы и таламус в лимбической системе).
Затылочная доля, хотя и расположена на тыльной стороне мозга, принимает информацию, поступающую с сетчатки глаз, и занимается обработкой зрительной информации. Это одна из наиболее сложных функций мозга. Она включает расшифровку информации о размере, форме, цвете, расстоянии, поверхности, движении, и затем на основе этой информации происходит формирование единого, цельного образа.
Височная доля связана с обработкой информации от органа слуха и с памятью. Поскольку нервные волокна, входя в мозг, перекрещиваются, полушария контролируют противоположные стороны тела. То есть левое полушарие контролирует правую руку, ногу и даже правую часть нашего поля зрения, а правое — соответственно левые части. Эта особенность объединяет нас с другими млекопитающими. Полушария обычно так хорошо работают вместе, что разделение их функций незаметно. Они делятся и обмениваются информацией с помощью толстого ствола нервных волокон, расположенного глубоко внутри мозга и называемого мозолистым телом.
Хотя полушария внешне и похожи друг на друга, они выполняют различные функции. Этот факт был обнаружен нейробиологами при наблюдении за больными, у которых мозолистое тело было рассечено в целях купирования тяжелых эпилептических припадков или вследствие иных серьезных поражений мозга. При рассечении мозолистого тела одно полушарие буквально не знало, что делает другое (Курланд, и др., 2003).
У человека кора занимает более 40% от объема мозга. У всех других живых существ это значение существенно скромнее. Большая часть объема коры у человека приходится на новую кору (неокортекс). У низших млекопитающих эта часть коры только намечена, у высших развита сильнее, но в таком объеме присутствует только у человека. Свое название «новая» эта часть коры получила потому, что она возникла на поздних этапах эволюции. Иногда новую кору называют новым мозгом, а остальные структуры — древним мозгом.
Древний мозг — это то, что роднит нас с остальными живыми существами, обитающими на нашей планете. Все рефлексы, все наше поведение, предопределенное от рождения, эмоции и инстинкты «зашиты» в этой части мозга.
Кора головного мозга — это наша память, все наши знания и способности, которые мы приобретаем при жизни. Новую кору головного мозга у новорожденного можно сравнить с чистым листом. Вся последующая жизнь будет оставлять свои записи на этом листе, образуя «книгу жизни человека», формируя его память.
Участки коры головного мозга, получившие определенную специализацию, принято называть зонами. Таких зон выделено множество. Например:
Зона Брока
В 1861 г. к французскому врачу Полю Брока пришел пациент, который потерял способность говорить и мог сказать только «тан-тан». Когда пациент скончался, Брока исследовал его мозг и обнаружил, что участок левой лобной доли размером с куриное яйцо был поврежден. Брока пришел к выводу, что эта часть мозга отвечает за речевые способности. Исследования головного мозга других пациентов с аналогичными симптомами подтвердили предположения Брока, и с тех пор эта зона называется в его честь. Неспособность произнести ничего, кроме повторяющихся слогов, назвали афазией Брока.
Зона Вернике
В 1871 г. немецкий врач-невролог Карл Вернике диагностировал у нескольких своих пациентов другой тип афазии. Они могли отвечать на определенные вопросы, но их ответы не имели смысла и содержали бессмысленный набор звуков вместо отдельных слов. Например, если бы вы спросили одного из пациентов Вернике, где он живет, он мог бы ответить: «Да, конечно. Грустно думдить па редко пестовать. Но если вы считаете барашто, то это мысль, тогда стрепте».
Проведя аутопсию, Вернике обнаружил, что такой тип афазии был вызван поражением другой зоны, расположенной рядом с зоной Брока. И болезнь, и зона мозга были названы в честь Вернике (Курланд, и др., 2003).
Трехуровневая организации коры
Кора головного мозга представляет собой тонкий слой нервной ткани, образующей множество складок. Общая поверхность коры составляет примерно 2200 кв. см. Толщина коры в разных областях больших полушарий колеблется от 1,3 до 4,5 мм, а общий объем составляет 600 куб. см. В состав коры входит порядка 10— 15 млрд нейронов и еще большее число глиальных клеток. Сравнительные исследования показали: огромное увеличение объема и массы мозга у человека, по сравнению с животными, происходило за счет развития коры больших полушарий. Кору больших полушарий условно разделяют на три типа. Первичная носит название палеокортекс. Эта кора четко не отделена от подкорковых образований. Вторичная — археокортекс (образования двухслойной древней коры, входящей в систему обонятельного мозга) и промежуточный слой (образования, носящие характер переходных между только что названными).
На основании анализа того, как в структурах мозга происходит обработка информации, условно выделяют три уровня (или зоны) организации коры.
Первичная (или проекционная) зона коры обеспечивает анализ и переработку информации, идущей от периферии — мышц, органов чувств, рецепторов внутренних органов и сосудов.
Более сложное структурное строение имеет вторичная (или ассоциативная) кора. По занимаемой площади ассоциативные отделы больше проекционных. Считается, что этот второй уровень связан с «интегрирующей» деятельностью коры, а также с анализом и синтезом возбуждений различной модальности.
Самой сложной организацией и локализацией обладают «третичные» зоны коры. Здесь происходит обработка всей поступающей информации (интегральная функция). Эти области коры целиком состоят из верхних («ассоциативных») слоев клеток и не имеют прямой связи с периферией (органами чувств и мышцами). Третичные зоны играют существенную роль в построении наиболее сложных программ поведения человека.
Кора головного мозга находится в постоянном взаимодействии с нижележащими (подкорковыми) образованиями. Следует сказать несколько слов о важности вторичных и третичных зон. Ребенок появляется на свет с полностью развитыми аппаратами подкорковых образований и наиболее простых, проекционных (первичных), зон коры. Клетки же вторичных и третичных зон развиты недостаточно, их количество и занимаемая ими площадь еще мала. С развитием речи, то есть в возрасте 2—3 лет, происходит наиболее активное увеличение площади вторичных и третичных зон, причем наиболее сложные лобные области созревают окончательно лишь к 21—23 годам. Итак, подытожим.