люди, шимпанзе, киты и маленькие бегемотики
В природе не так много людей, с упоением читающих пухлые обзоры по анатомии. Поэтому мало кто знает, что в центральных областях анатомических обзоров встречаются очень забавные фрагменты.
Обзор:
The insular cortex: A review
Rudolf Nieuwenhuys
Progress in Brain Research, Vol 195, Chapter 7, 2012
Из названия можно догадаться, что речь в нем про инсулярную кору. Она же инсула, она же островок Рейля. Находится примерно на уровне виска и уха, но запрятана глубоко в извилины и снаружи мозга не видна. Это весьма интригующая часть коры по простой причине: она занимает всего 1.8% от общей площади коры, но при этом список функций у нее вот такой:
- обработка ощущений от внутренних органов (висцеросенсорика - сами ощущения и висцеромоторика - управляющие сигналы, изменяющие разные параметры работы внутренних органов, в диапазоне от кровяного давления до перистальтики кишечника)
- это часть слуховой коры, она занимается в частности регуляцией слухового внимания
- и часть вестибулярной коры тоже
- она занимается обработкой безболезненных тактильных ощущений, например, легких прикосновений или вибрации
- и при этом инсула является основным корковым центром боли, описаны случаи, когда после поражения этой области болевые ощущения пропадают начисто
- она вовлекается в восприятие температуры
- инсула - первичная вкусовая зона
- она явно участвует в анализе запахов
- это соматомоторная область, ее стимуляция вызывает движения мышц конечностей и лица, восстановление свободы движений после инсульта зависит от сохранности инсулярной коры (функция моторной пластичности)
- инсула оказалась одной из зон речи, она вовлечена в собственно продукцию речи - управление мышцами, организующими речь
- она связана с осознанием человеком своего тела, например, при инсульте, вызвавшем паралич руки, человек может отрицать, что его рука парализована, и считать ее двигающейся совершенно нормально, если правая инсула оказалась затронута инсультом
- с самоосознанием как таковым инсула тоже связана: предъявление человеку собственного изображения активирует инсулу
- и еще с вниманием к внешним стимулам самой разной природы
- передняя часть инсулы тесно контактирует с центром эмоций - миндалиной, и участвует в формировании целого спектра индивидуальных эмоций: счастья, печали, страха, отвращения, а также социальных эмоций - эмпатии, чувства справедливости, сострадания
- инсула является одним из элементов сети сознательного управления действиями.
При этом часть нейронов инсулы может реагировать на стимулы разных модальностей одновременно (например, слуховые, зрительные и вестибулярные стимулы). То есть, это ассоциативная кора очень высокого уровня. Вдобавок оказалось, что нарушения развития инсулярной коры - единственный устойчивый маркер риска шизофрении, который можно наблюдать до начала собственно болезни, а не только после. Не удивительно, что мозговеды активно начали делать стойку в направлении инсулы, количество исследований растет стремительно, и, конечно, появляются теории относительно того, что в ней такое творится. В этих теориях не последнюю роль играет тот факт, что инсула - это место, где есть нейроны Фон Экономо. Подробно описал их, само собой, фон Экономо, в 1962 году. Это большие клетки, аксоны которых идут далеко-далеко от того места, где лежит тело нейрона. Очень, очень горячая тема в последнее время. Дальше будет прямая цитата в моем слегка вольном переводе.
«Крупные веретеновидные клетки передней инсулы и передней поясной извилины были переоткрыты Nimchinsky et al. (1995, 1999) and Allman et al. (2005). Чтобы избежать путаницы при сопоставлении этих клеток с другими веретеновидными клетками, было предложено называть их в честь первооткрывателя нейронами фон Экономо. Nimchinsky, основываясь на материале широкого сравнительного анализа коры мозга разных животных, отметил, что эти клетки встречаются только у человека и человекообразных обезьян, но не у остальных обезьян или других млекопитающих. Поэтому данные нейроны стали рассматривать как эволюционно недавнее приобретение человекообразных. Большой размер этих клеток и тот факт, что они посылают аксоны за пределы коры привели к возникновению гипотезы о том, что они специализируются на быстрой передаче информации на дальние расстояния Nimchinsky et al. (1995). Allman предположил, что нейроны фон Экономо являются частью нейронной сети, ответственной за социальное осознание происходящего, что они и могут участвовать в формировании быстрых интуитивных решений в сложных и быстро меняющихся социальных ситуациях. Таким образом, данные нейроны являются частью системы, поддерживающей социальные взаимодейсвия человека. Было установлено, что они сильно и селективно повреждаются при тех вариантах лобно-височной деменции, которые характеризуются существенным дефицитом способности больного оценивать эмоциональное воздействие своего поведения на окружающих (Seeley, 2008, 2010). С точки зрения Craig (2009), передняя часть инсулы и передная поясная извилина, и особенно содержащиеся здесь нейроны фон Экономо, представляют собой важнейший компонент основной сети управления всей умственной деятельностью и поведением взрослого человека.
В то же время было показано, что эти клетки встречаются не только у людей и крупных обезьян, но также присутствуют в передней части инсулы и передней поясной извилине китов (Hof and van der Gucht, 2007) и слонов (Hakeem et al., 2009). В свете этих открытий концепцию нейронов фон Экономо как нововведения характерного только для человекоообразных пришлось отбросить. Тогда было высказано предположение, что эти нейроны возникли независимо при эволюции различных животных с крупным мозгом, характеризующихся широкой и сложной сетью социальных связей, и что данные клетки могут быть приспособлением для быстрой передачи важной социальной информации в очень больших мозгах (Hakeem et al., 2009). Craig подчеркивает, что все животные имеющие нейроны фон Экономо также способны пройти зеркальный тест на самораспознавание (прим. переводчика: узнают себя в зеркале), что указывает на присутствие у них способности к самоосознанию. Полностью забытый факт, что Rose еще в 1928 году отметил наличие вереновидных нейронов, ныне известных как нейроны фон Экономо, в инсулярной коре таких не особенно башковитых не обладающих крупным мозгом животных, как гамадрил, и что эти клетки даже присутствуют у лемуров, говорит о необходимости адаптации теории относительно специфичных функций этих удивительных клеток. Butti and Hof (2010) недавно обнаружили, что нейроны фон Экономо есть в инсулярной коре карликовых бегемотов, атлантических моржей и флоридских ламантинов. Трудноватая работенка предстоит тем, кто решится пропустить этих животных через зеркальный тест на самоосознание.»
Сразу представляется картина в духе Лоры Белоиван «Моржи осознают себя». Вообще, поиск структур и функций мозга, специфичных только для нас, любимых - это такая наркота наших дней. И в том смысле, что затягивает, и в том, что напоминает истории с поиском идеального наркотика фрейдовских времен. Тогда модно было изучать новые психоактивные вещества в надежде, что одно из них непременно окажется супернаркотиком: чтобы кайф как у наркоты, но безо всякого привыкания. И тогда бы пошла такая жизнь! Можно было бы не только кайфовать всласть, но и вылечить все опасные зависимости, заменив их одной безопасной... Веществ было тогда открыто немало, а вот с главной целью вышло как-то не очень.
Обзор:
The insular cortex: A review
Rudolf Nieuwenhuys
Progress in Brain Research, Vol 195, Chapter 7, 2012
Из названия можно догадаться, что речь в нем про инсулярную кору. Она же инсула, она же островок Рейля. Находится примерно на уровне виска и уха, но запрятана глубоко в извилины и снаружи мозга не видна. Это весьма интригующая часть коры по простой причине: она занимает всего 1.8% от общей площади коры, но при этом список функций у нее вот такой:
- обработка ощущений от внутренних органов (висцеросенсорика - сами ощущения и висцеромоторика - управляющие сигналы, изменяющие разные параметры работы внутренних органов, в диапазоне от кровяного давления до перистальтики кишечника)
- это часть слуховой коры, она занимается в частности регуляцией слухового внимания
- и часть вестибулярной коры тоже
- она занимается обработкой безболезненных тактильных ощущений, например, легких прикосновений или вибрации
- и при этом инсула является основным корковым центром боли, описаны случаи, когда после поражения этой области болевые ощущения пропадают начисто
- она вовлекается в восприятие температуры
- инсула - первичная вкусовая зона
- она явно участвует в анализе запахов
- это соматомоторная область, ее стимуляция вызывает движения мышц конечностей и лица, восстановление свободы движений после инсульта зависит от сохранности инсулярной коры (функция моторной пластичности)
- инсула оказалась одной из зон речи, она вовлечена в собственно продукцию речи - управление мышцами, организующими речь
- она связана с осознанием человеком своего тела, например, при инсульте, вызвавшем паралич руки, человек может отрицать, что его рука парализована, и считать ее двигающейся совершенно нормально, если правая инсула оказалась затронута инсультом
- с самоосознанием как таковым инсула тоже связана: предъявление человеку собственного изображения активирует инсулу
- и еще с вниманием к внешним стимулам самой разной природы
- передняя часть инсулы тесно контактирует с центром эмоций - миндалиной, и участвует в формировании целого спектра индивидуальных эмоций: счастья, печали, страха, отвращения, а также социальных эмоций - эмпатии, чувства справедливости, сострадания
- инсула является одним из элементов сети сознательного управления действиями.
При этом часть нейронов инсулы может реагировать на стимулы разных модальностей одновременно (например, слуховые, зрительные и вестибулярные стимулы). То есть, это ассоциативная кора очень высокого уровня. Вдобавок оказалось, что нарушения развития инсулярной коры - единственный устойчивый маркер риска шизофрении, который можно наблюдать до начала собственно болезни, а не только после. Не удивительно, что мозговеды активно начали делать стойку в направлении инсулы, количество исследований растет стремительно, и, конечно, появляются теории относительно того, что в ней такое творится. В этих теориях не последнюю роль играет тот факт, что инсула - это место, где есть нейроны Фон Экономо. Подробно описал их, само собой, фон Экономо, в 1962 году. Это большие клетки, аксоны которых идут далеко-далеко от того места, где лежит тело нейрона. Очень, очень горячая тема в последнее время. Дальше будет прямая цитата в моем слегка вольном переводе.
«Крупные веретеновидные клетки передней инсулы и передней поясной извилины были переоткрыты Nimchinsky et al. (1995, 1999) and Allman et al. (2005). Чтобы избежать путаницы при сопоставлении этих клеток с другими веретеновидными клетками, было предложено называть их в честь первооткрывателя нейронами фон Экономо. Nimchinsky, основываясь на материале широкого сравнительного анализа коры мозга разных животных, отметил, что эти клетки встречаются только у человека и человекообразных обезьян, но не у остальных обезьян или других млекопитающих. Поэтому данные нейроны стали рассматривать как эволюционно недавнее приобретение человекообразных. Большой размер этих клеток и тот факт, что они посылают аксоны за пределы коры привели к возникновению гипотезы о том, что они специализируются на быстрой передаче информации на дальние расстояния Nimchinsky et al. (1995). Allman предположил, что нейроны фон Экономо являются частью нейронной сети, ответственной за социальное осознание происходящего, что они и могут участвовать в формировании быстрых интуитивных решений в сложных и быстро меняющихся социальных ситуациях. Таким образом, данные нейроны являются частью системы, поддерживающей социальные взаимодейсвия человека. Было установлено, что они сильно и селективно повреждаются при тех вариантах лобно-височной деменции, которые характеризуются существенным дефицитом способности больного оценивать эмоциональное воздействие своего поведения на окружающих (Seeley, 2008, 2010). С точки зрения Craig (2009), передняя часть инсулы и передная поясная извилина, и особенно содержащиеся здесь нейроны фон Экономо, представляют собой важнейший компонент основной сети управления всей умственной деятельностью и поведением взрослого человека.
В то же время было показано, что эти клетки встречаются не только у людей и крупных обезьян, но также присутствуют в передней части инсулы и передней поясной извилине китов (Hof and van der Gucht, 2007) и слонов (Hakeem et al., 2009). В свете этих открытий концепцию нейронов фон Экономо как нововведения характерного только для человекоообразных пришлось отбросить. Тогда было высказано предположение, что эти нейроны возникли независимо при эволюции различных животных с крупным мозгом, характеризующихся широкой и сложной сетью социальных связей, и что данные клетки могут быть приспособлением для быстрой передачи важной социальной информации в очень больших мозгах (Hakeem et al., 2009). Craig подчеркивает, что все животные имеющие нейроны фон Экономо также способны пройти зеркальный тест на самораспознавание (прим. переводчика: узнают себя в зеркале), что указывает на присутствие у них способности к самоосознанию. Полностью забытый факт, что Rose еще в 1928 году отметил наличие вереновидных нейронов, ныне известных как нейроны фон Экономо, в инсулярной коре таких не особенно башковитых не обладающих крупным мозгом животных, как гамадрил, и что эти клетки даже присутствуют у лемуров, говорит о необходимости адаптации теории относительно специфичных функций этих удивительных клеток. Butti and Hof (2010) недавно обнаружили, что нейроны фон Экономо есть в инсулярной коре карликовых бегемотов, атлантических моржей и флоридских ламантинов. Трудноватая работенка предстоит тем, кто решится пропустить этих животных через зеркальный тест на самоосознание.»
Сразу представляется картина в духе Лоры Белоиван «Моржи осознают себя». Вообще, поиск структур и функций мозга, специфичных только для нас, любимых - это такая наркота наших дней. И в том смысле, что затягивает, и в том, что напоминает истории с поиском идеального наркотика фрейдовских времен. Тогда модно было изучать новые психоактивные вещества в надежде, что одно из них непременно окажется супернаркотиком: чтобы кайф как у наркоты, но безо всякого привыкания. И тогда бы пошла такая жизнь! Можно было бы не только кайфовать всласть, но и вылечить все опасные зависимости, заменив их одной безопасной... Веществ было тогда открыто немало, а вот с главной целью вышло как-то не очень.