Мозг и сознание - страница 41
Фиг. 9. Электрическое раздражение моторных зон коры правого полушария вызывает сгибание левой задней лапы животного, причем амплитуда движения пропорциональна приложенной силе тока. Кошка гармонично адаптирует позу всего тела к вызванному движению, не проявляя никакого беспокойства. При проведении этих экспериментов кошка сохраняла обычную активность, была настроена дружелюбно, ласкалась и мурлыкала.
легкого сгибания лапы, производили в то время, когда животное ходило, то оно оказывалось неэффективным. Если раздражение производили в момент, когда кошка прыгала со стола за пищей, то даже ток 1,5 миллиампера, который обычно вызывает отчетливую двигательную реакцию, не имел действия; по-видимому, физиологическая команда брала верх над искусственно вызванным возбуждением и кошка опускалась на пол, великолепно координируя свои движения. Если ток увеличивали до 2 миллиампер, то преобладал эффект раздражения, сгибание начиналось во время прыжка, координация нарушалась и кошка приземлялась неудачно. Аналогичный эксперимент описан в гл. 15,
Фиг. 10. При раздражении электрическим током височной доли (обонятельной области) обезьяна открывает пасть и совершает характерные движения лапой, но не проявляет признаков страха или враждебности [49].
У обезьян электрическое раздражение моторных зон вызывало движения противоположной половины тела, аналогичные только что описанным у кошки. Животное, которому наносили раздражение, не проявляло признаков страха или враждебности (фиг. 10) и не прекращало своего спонтанного поведения, продолжая, например, ходить, лазать по веткам или есть. Спонтанные и искусственно вызванные движения оказывали влияние друг на друга, и окончательный результат складывался из их сочетания.
При одновременном раздражении двух точек мозга, в которых представлены противоположно направленные движения, может установиться состояние динамического равновесия, внешне ни в чем не проявляющееся. Например, если раздражение одной точки приводит к повороту головы вправо, а раздражение другой — к повороту головы влево, то при одновременном раздражении обеих точек обезьяна вообще не двигает головой. Подобное равновесие можно поддерживать при нанесении одновременных раздражений, возрастающих по силе.
Раздражая различные области мозга, можно вызвать большинство простых движений, наблюдаемых при естественном поведении: животное нахмуривает лоб, открывает и закрывает глаза, открывает, закрывает и искривляет рот, двигает языком, производит жевательные движения и различные гримасы, двигает ушами, поворачивает и наклоняет голову, сгибает и разгибает туловище, двигает руками, ногами и пальцами. Таким образом, огромное большинство, если не все известные простые движения можно вызвать, раздражая мозг электрическим током. Аномальные двигательные реакции, хаотичные движения, потерю равновесия (фиг. 11) и эпилептиформные судороги также можно вызвать искусственно, если выбрать соответствующее место приложения и параметры раздражения.
Что касается более сложных двигательных реакций, то здесь следует ясно понимать, что нормальная деятельность животных и человека слагается из последовательной цепи различных движений, хорошо координированных во времени и пространстве. Например, ходьба — это перемещение тела с помощью попеременных сгибаний и разгибаний конечностей, требующее тонкой регуляции силы, амплитуды и скорости сокращения различных групп мышц; при этом сокращения должны происходить в определенной последовательности и должны быть строго коррелированы друг с другом, будучи направлены к единой цели.
Фиг. И. Постепенно усиливающееся вращение тела по часовой стрелке вокруг продольной оси, сопровождающееся полной потерей равновесия, при раздражении по радио определенных отделов мозга (в данном случае покрышки).
Кроме того, необходима адаптация позы и корректировка при помощи движений головы и туловища. Воссоздать искусственно ходьбу животного при помощи программированных электрических раздражений отдельных мышц — невероятно сложная задача, которая требует подсоединения электродов минимум к 100 мышцам, использования сложной вычислительной техники, очень сложных механизмов, устанавливающих временную последовательность раздражений, большого числа стимуляторов с мгновенно адаптируемой силой сигнала, множества воспринимающих устройств, целой бригады ученых и технического персонала, не говоря уже о послушном животном и известной доле удачи. Удивительно то, что электрическое раздражение самого мозга активирует церебральные структуры, которые обладают необходимой функциональной сложностью для того, чтобы вызвать ходьбу, напоминающую нормальную.