Сенсорные и моторные центры

Применение метода электрической стимуляции мозга позволило установить области мозга, ассоциированные с двигательной активностью. Дальнейшие эксперименты подтвердили, что таким двигательным центром служит моторная, или двигательная, кора головного мозга, ответственная за произвольные движения тела. Следующий вопрос, который предстояло выяснить, заключался в том, как эта область мозга связана с функцией восприятия и движения?

Шотландский исследователь по имени Дэвид Ферриер вынес эксперименты за пределы особняка Фритша и Гитцига и смог доказать, что обнаруженные немецкими исследователями области мозга действительно являются моторной корой: зонами головного мозга, управляющими мышечными движениями, по крайней мере их произвольной частью (см. рис.). Ферриер расширил опыты с электростимуляцией, начатые Фритшем и Гитцигом, и стал применять их на низших приматах, а не на высших обезьянах. Он сумел также выделить специфические центры, отвечающие за ходьбу и хватание предметов.

Вид моторной коры (красная) и соматосенсорной коры (зеленая) сбоку и сверху на обоих полушариях. Моторный, или двигательный, центр находится в лобной доле мозга, тогда как сенсорная кора — в теменной доле

Всего этого, однако, было недостаточно для того, чтобы подтвердить локализацию моторной коры. Ферриер знал об этом, так как ему удавалось вызвать эти же движения путем стимуляции нескольких зон в теменной и височной областях. Поэтому он начал создавать повреждения в этих зонах мозга испытуемых, чтобы посмотреть, какое воздействие они оказывают на движения.

После долгих лет экспериментов ему удалось точно установить место расположения моторной коры в прецентральной извилине лобной доли мозга. Левая лобная доля управляет движениями правой стороны тела, а правая — левой стороной.

ДЭВИД ФЕРРИЕР. Работы Ферриера представляли собой первые убедительные доказательства наличия моторной коры, этим они проложили путь к лучшему пониманию осязательных ощущений. В экспериментах он использовал фарадеев переменный ток, оказывающий более сильное воздействие на активность мышц, чем прямой гальванический ток. Его триумфом стала демонстрация еле двигающейся обезьяны перед ведущими нейробиологами мира в 1886 году. Он сообщил, что вызвал такое состояние животного путем удаления моторной коры.

Замедленный ход

Далее последовали разногласия по поводу роли моторной коры в восприятии чувств и ощущений. Выдвигались предположения, что факт того, что мышца прекращала движения, если моторная кора удалена, объясняется тем, что мозг в этом случае переставал что-либо чувствовать. Но это объяснение оказалось верным лишь наполовину.

Повреждения моторной коры не лишали кожу способности воспринимать легкие прикосновения, однако более сильное давление на кожу не воспринималось вовсе. Рефлексы все-таки продолжали действовать (хотя часто они проявлялись менее отчетливо).

Потребовалось еще семь десятилетий исследований, прежде чем была обнаружена соматосенсорная кора, располагающаяся в мозге сразу позади моторной коры. Тем временем оставались вопросы относительно того, каким образом мозг воспринимает различные типы контактов — и как он «чувствует» свое собственное тело.

ДЕЙСТВИЕ РЕФЛЕКСА

Не все мышечные движения обязательно контролируются моторной корой. Многие движения, по-видимому, происходят автоматически. Непроизвольные движения называются рефлексами. Рефлексы управляются простой рефлекторной дугой из нейронов, и импульсы идут от осязательного рецептора (либо от сходного с ним простого ощущения) через спинной мозг, затем снова через моторный нейрон к мышцам. Моторная кора не участвует в этих движениях, однако благодаря сенсорной коре мы вполне осознаем их.