Тимоти Верстинен - Мозг зомби

• Название: Мозг зомби
• Автор: Тимоти Верстинен
• Жанр: Научпоп
• Год: 2016
• ISBN: 978-5-9614-4372-1

Вы задумывались, почему зомби так странно себя ведут? Почему они мычат и рычат, раскачиваются из стороны в сторону, демонстрируют нечеловеческую силу, но не могут совершать простейшие движения? Все дело в особенностях работы их мозга. Нейробиологи Тимоти Верстинен и Брэдли Войтек, большие поклонники темы зомби-апокалипсиса, разбирают самые интересные сюжеты кинематографа и литературы, с изрядной долей юмора размышляя о ходячих мертвецах. Обстоятельно анализируя их повадки, поступки и способности, авторы рассказывают массу интересного о человеческом мозге, психике и поведении, показывая на примере злобных фантастических монстров, как устроена и какие функции выполняет наша с вами центральная нервная система.

---

В ответ на труд Галена Везалий писал: «Наивысшая часть мозжечка доходит лишь до середины [затылка], хотя некоторые [т. е. Гален], сбитые с толку быками и ослами либо мечтами, писали, что мозжечок начинается с задней части отверстия…»

Перевод: у людей и животных мозжечок выглядит очень по-разному, так что, возможно, и функции его несколько разнятся!

Если бы в то время было принято делать обзоры исследований перед публикациями в журналах, Везалий оказался бы настоящим обозревателем-всезнайкой, то есть погибелью для любого автора.

Вплоть до XIX века мы знали только, что есть такая структура странной формы в задней части мозга, но мы не понимали, что она делает. Конечно, как и многие гипотезы ранних ученых, первые теории функции мозжечка были слегка странными. К примеру, после того как в начале XIX века Вольта[22] открыл, что можно получить электричество из двух металлических пластин, ученые считали, что чередующиеся белая и серая поверхность мозжечка представляет собой нечто вроде «вольтова столба», который вырабатывает электричество для мозга. Назовем это «теорией батарейки».

Конечно, это была не самая (оглядываясь назад) абсурдная гипотеза о функции мозжечка. Френологи середины XIX века считали мозжечок основой сексуального аппетита. Собственно, предложенным лечением осужденных сексуальных «девиантов», проявлявших нимфоманию или привычную мастурбацию, было прикладывание льда к затылку над мозжечком. Эта гипотеза сексуального органа была в итоге подвергнута проверке французским врачом Мари-Жан-Пьером Флурансом (1794–1867). Флуранс удалил мозжечок у особо ярого петуха, чтобы проверить, как изменится его поведение. Ученый заметил, что петух все равно проявлял сильный сексуальный аппетит, издавая типичный свист, когда мимо проходила курица, но стал столь неуклюж, что не мог завершить дело (поведение, которое можно наблюдать во многих университетских барах в субботу вечером благодаря сильному влиянию алкоголя на функции мозжечка). Это наблюдение доказало, что похоть не заложена в мозжечке, а вот моторная координация, скорее всего, происходит там.

Перенесемся в наши дни, когда мы знаем, что мозжечок – важный эксперт по контролю качества моторной системы. Давайте вернемся к ситуации, в которой вы тянетесь за бензопилой, столкнувшись с зомби. Представьте, что, когда тянетесь за ней первый раз, вы слегка промахиваетесь и не достаете до ручки. Мозжечок берет весь сенсорный опыт от ваших руки и глаз, каким-то образом складывает всю эту информацию и говорит: «Эй, ты промахнулся!» Потом он смотрит на моторную команду, которую вы хотели исполнить (схватить эту чертову бензопилу), и определяет, что требуется изменить, чтобы вы добрались до пилы при следующей попытке.

Так как мозжечок следит за всем вашим сенсорным опытом и всеми моторными планами, которые вы исполняете, он также удостоверяется, что вы чувствуете то, что ожидаете. Собственно, ваш мозжечок – это причина, по которой вы не можете пощекотать сами себя. Когда вы пытаетесь пощекотать себя, мозжечок знает, что делает ваша рука, и регистрирует, что вы должны что-то почувствовать. В результате то, что вы воспринимаете, не столь сильное. Но когда вас щекочет кто-то еще, мозжечок не может вывести внутреннее ожидание, или по крайней мере не такое точное, и в результате вам безумно щекотно.

Это значит, что вы можете благодарить свой мозжечок за то, что вы не пугаетесь, когда чешете свою спину (ожидаемый сенсорный опыт), но оправданно отпрыгиваете, когда рука зомби касается вашего плеча (определенно неожиданный стимул).

Когда мозжечок повреждается или работает неправильно, эта способность отслеживать свои чувства и моторные сигналы приводит к потере общей координации. Например, пациенты со спинально-церебеллярной атаксией имеют генетическое нарушение, которое вызывает дегенерацию мозжечка и других клеток ствола мозга. По мере того как болезнь прогрессирует, у этих пациентов начинают проявляться трудности баланса и координации, вплоть до смазанной речи (дизартрии), потому что мышцы, которые контролируют рот и язык, не работают должным образом. Повреждение мозга влияет даже на взгляд. У пациентов с нарушением функции мозжечка наблюдаются проблемы ровного движения глаз, когда они переводят взор с одной точки на другую. Это называется нистагмом.

По сути, мозжечок – это отдел контроля качества для моторных систем мозга. Хотя вообще-то не только моторных систем. Оказывается, тот факт, что он отслеживает на входе сенсорную информацию, делает его очень полезным для многого: языка, восприятия времени, обработки эмоций и даже принятия решений. В этом смысле мозжечок вполне заслуживает своего звания «маленького мозга».

Теперь, когда мы установили цепочки, которые контролируют наши движения, вернемся к ордам ходячих мертвецов. Хотя движения зомби медлительные, напряженные и нескоординированные, зомби кажутся способными их планировать. То есть если зомби хочет напасть на вас, скорее всего он выберет верное направление. Когда он получит вас в свои лапы, ему будет нетрудно вас удержать. То есть корковые моторные системы не повреждены. Тогда что не так? Настоящие возможные кандидаты для моторной дисфункции зомби – базальные ганглии и мозжечок.

Учитывая это ограничение, подумаем, что происходит, когда нарушена функция у базальных ганглиев, и сравним это с нарушениями мозжечка. В обоих случаях люди испытывают трудности при ходьбе и координации движений, но совершенно по-разному. Например, при болезни Паркинсона люди начинают сутулиться и ходят мелкими шаркающими шагами. Им также трудно порождать действия без очевидной цели (они склонны замирать). Напротив, у людей со спинально-церебеллярной атаксией развивается деревянная, широкая походка и большие, ковыляющие шаги. И в отличие от людей с болезнью Паркинсона у этих пациентов нет проблем с инициацией движений.

Как мы можем использовать эту информацию, чтобы диагностировать мозг зомби? Мы знаем, что ходячие мертвецы, которых показывают в фильмах, имеют как раз деревянную широкую походку с большими ковыляющими шагами. Они движутся медленно (по большей части), и им не хватает гладких, скоординированных движений. Собственно, зомби почти все время движутся, у них нет проблем с началом движения (скажем, чтобы достичь следующей жертвы), и они не застывают во время движения. Также они не шаркают и не сутулятся.

По этим причинам мы утверждаем, что кластер симптомов, наблюдающихся у зомби, – широкая поза, ковыляющая походка, отсутствие замирания, легкость в общем планировании и исполнении действий – отражает дегенерацию мозжечка. То есть дисфункция мозжечка приводит ко многим моторным симптомам при инфекции зомби, однако пути корковых моторных зон и базальных ганглиев остаются относительно целыми.

Примерно здесь настоящий тонкий фанат фильмов о зомби спросит: «А как же "быстрые зомби"?» Для тех, кто смотрел «Войну миров Z», «28 дней спустя» или ремейк 2004 г. фильма «Рассвет мертвецов», «быстрые зомби» представляются без какой-либо моторной дисфункции. Они могут двигаться быстро и не имеют проблем с координацией движений. Учитывая ужасающе скоординированные движения «быстрых зомби», нам кажется, что их мозжечки не повреждены. Любые трудности, которые испытывают «быстрые зомби» при движении, скорее всего связаны не с повреждением мозга, а с тем, что у них гниют руки и ноги.

По сути, эта разница в поведении позволяет нам создать неврологическую классификацию разных подтипов расстройства, которая может дать нам важные подсказки в этиологии эпидемии зомби.

• Подтип I (медленно двигающийся подтип): первый наблюдающийся вариант болезни.

• Подтип II (быстро двигающийся подтип): отличается от подтипа I здоровой моторной координацией и отсутствием нарушений внимания (см. главу 7).

Эй, ребята… Порой болезнь мутирует. Почему бы этому не случиться в зомбизме?

Замечание: откровенно говоря, когда у нас была возможность спросить Джорджа Ромеро, почему нежить в его фильмах движется так, как в фильме о живых мертвецах, он ответил: «Они же мертвые. Они одеревенелые. Так вы будете ходить, когда умрете». Не вполне тот ответ, который нравится нашим нейронаучным инстинктам, но хорошая альтернативная гипотеза для проверки в следующем зомби-апокалипсисе.

Источники и дополнительное чтение

Alexander G.E., Crutcher M.D. Functional architecture of basal ganglia circuits: Neural substrates of parallel processing // Trends in Neurosciences, 1990, 13 (7), 266–271.

Clarke E. The human brain and spinal cord: A historical study, illustrated by writings from antiquity to the 20th century. – Norman Publishing, 1996.

Geyer S., Matelli M., Luppino G., Zilles K. Functional neuroatanomy of the primate isocortical motor system // Anatomy and Embryology, 2000, 202 (6), 443–474.

Glickstein M., Strata P., Voogd J. Cerebellum: History // Neuroscience, 2009, 162 (3), 549–559.

Graybiel A.M. The basal ganglia: Learning new trick and loving it // Current Opinion in Neurobiology, 2005, 15 (6), 638–644.