Мозг разум и поведение pdf. Мозг, разум и поведение
Ф. Блум, А. Лейзерсон, Л. Хофстедтер
Мозг, разум и поведение
Редакция биологической литературы
Перевод с английского канд. биол. наук Е. З. Годиной
An Annenberg/CPB Project
W. H. Freeman and Company New York
Предисловие к русскому изданию
Последние десятилетия ознаменовались стремительным прогрессом в области познания структурно-функциональной организации нервной системы и ее высшего отдела - головного мозга. Особенностью современного этапа в изучении строения и работы мозга по обеспечению адаптивного поведения является комплексный подход к решению конкретных проблем, объединяющий усилия ученых разных специальностей и разные методы исследования - морфологические, поведенческие, электрофизиологические, биохимические, генетические и др. Комплекс нейронаук, включающий нейроанатомию, нейрофизиологию, нейрохимию и нейропсихологию, приобрел в последние годы специальное название - нейробиология.
Несмотря на тенденцию к слиянию отдельных дисциплин в науке о мозге, в мировой литературе насчитываются пока еще лишь единичные руководства по нейробиологии. Рассматриваемая книга, написанная коллективом авторов во главе с известным нейробиологом Флойдом Блумом, относится к их числу. Авторы не ставили своей целью создать полное руководство - такая работа потребовала бы многотомного издания и большого коллектива специалистов. Однако созданный ими своего рода популярный учебник охватывает огромный круг вопросов и освещает достижения и современное состояние основных разделов науки о мозге.
Книга явно рассчитана на то, чтобы заинтересовать, увлечь читателя, показать ему, что наука о мозге является неотъемлемой частью мировосприятия всякого современного образованного человека. Поэтому многие вопросы в книге, вынесенные в подзаголовки, ставятся как бы наивно, хотя в то же время и весьма по существу. Например, что такое мозг? Что он делает, каковы основные концепции деятельности мозга вообще? и т. д. Той же цели служат и многочисленные «случаи из жизни», максимально приближающие изучение различных аспектов деятельности мозга к пониманию окружающей нас реальной действительности.
Книга написана поистине мастерски с точки зрения сочетания постановки сложнейших вопросов, требующих обильного запаса специальных знаний, с ясностью и простотой изложения тех базисных сведений, которые накоплены по этим вопросам к настоящему времени. Естественно, что она дает лишь определенный «срез» знаний о мозге, и для более углубленного понимания большинства из затронутых вопросов требуется знакомство со специальной литературой, но срез этот сделан, с моей точки зрения, очень удачно.
В книге нашли свое отражение практически все основные аспекты изучения мозга: строение нервной клетки, передача сигналов от нейрона к нейрону, функционирование синапсов, анатомия и физиология анализаторов, соотношение симпатической и парасимпатической систем и взаимоотношение их с эндокринной системой, биологическая роль различных мозговых ритмов, механизмы эмоций, обучения и памяти и, наконец, такие «высшие» функции, как мышление и сознание. В выборе акцентов явное предпочтение отдается тем проблемам, прогресс в изучении которых был достигнут в последние годы. Так, например, обнаружение на нервных клетках специальных рецепторов морфина и других опиатов открыло новые перспективы в изучении мозговой деятельности, поэтому проблема эмоций (и в первую очередь боли) излагается главным образом именно под этим углом зрения. Знания об асимметрии полушарий и о роли каждого из них в мнестической и речевой деятельности значительно обогатились в последнее десятилетие; этим определяется то, что изложение результатов соответствующих исследований занимает ключевую позицию в трактовке механизмов сознания. В такой же степени это относится и к изложению вопросов, связанных с мозговой патологией: поразительные успехи молекулярной генетики и глубокое проникновение в деятельность медиаторных систем мозга создали, по существу, новую науку - биологическую психиатрию, основные представления которой изложены в соответствующем разделе книги.
Привлекает также и то, что авторы очень четко говорят о тех белых пятнах в познании мозга, размеры которых все более увеличиваются, по мере того как мы переходим к изучению «высших» функций. На этот счет у читателя не должно быть иллюзий: несмотря на все достигнутые успехи, сознание и эмоции все еще остаются величайшей загадкой, разгадать которую пытается познающий себя разум.
Книга, несомненно, может представлять большой интерес для студентов начальных курсов биологических факультетов и медицинских институтов, для учащихся средних учебных заведений - медучилищ и биологических спецшкол. Простота изложения и великолепный иллюстративный материал делают книгу доступной также для широкого круга читателей -от специалистов различных профилей, заинтересованных в знании основных принципов организации и работы мозга, до людей просто интересующихся научными проблемами и достижениями.
В книге американских авторов изложены современные представления о работе мозга. Рассмотрены вопросы строения и функционирования нервной системы; проблемы гомеостаза; эмоции, память, мышление; специализация полушарий и «я» человека; биологические основы психозов; возрастные изменения деятельности мозга.
Предисловие
В последние годы успехи в изучении мозга и поведения стали объектом пристального внимания со стороны широкой общественности. Это случилось отчасти благодаря все возрастающему числу интереснейших открытий, касающихся мозга, его клеточной структуры, химических сигналов и функциональных механизмов. В неменьшей мере этот интерес питают и сами трудности познания, быть может, наиболее сложной из живых тканей, и крепнущая уверенность в том, что эта задача, по крайней мере до некоторой степени, разрешима. Цель предлагаемой читателю книги состоит в том, чтобы сделать эту непрерывно развивающуюся и увлекательную область науки доступной для любознательного читателя, который может иметь ограниченное представление о биологии и психологии или вообще не иметь его.
Это книга с сильно выраженной биологической ориентацией. Центральное место в ней занимает концепция следующего содержания: все, что делает мозг в нормальных условиях, и все, что происходит с ним, когда он болен, можно в конечном счете объяснить исходя из взаимодействия между его основными компонентами. Чтобы обеспечить четкие отправные позиции, необходимые при такой ориентации, читатель вначале знакомится с главными фактами относительно общей организации мозга, изложенными обычным языком на основе намеренно упрощенной схемы. В дальнейшем дается более детальное описание компонентов мозга — нервных и глиальных клеток, из которых он состоит, и их совместной работы. Из этих деталей выводится ряд фундаментальных принципов, лежащих в основе структуры и функции мозга, на которых базируются остальные главы.
Следующие две главы посвящены вопросу о том, как мозг дает возможность организму воспринимать мир и передвигаться в нем и как он в то же время поддерживает то состояние внутренней среды, которое нужно для оптимальной физической и умственной деятельности. Затем мы обратимся к вопросам, касающимся функций мозга в процессе организации поведения. Мы увидим, что способность мозга отвечать на требования окружающей среды зависит от его способности координировать активность нескольких функциональных систем. Меняющиеся уровни его активности — не просто случайные отклонения, а ритмические колебания, которые в свою очередь зависят от систем, регулирующих связь организма с окружающим миром.
Те участки мозга, где осуществляется эта регуляция, действуют в составе более крупных систем, в которых восприятие определенных внешних сигналов приобретает эмоциональную окраску. Эта окраска -положительная или отрицательная — помогает выбрать из множества возможных ответов на такие сигналы наиболее подходящий. Этот материал демонстрирует читателю биологическую основу сложных форм поведения и тем самым приподнимает завесу над некоторыми тайнами мозга. Именно в этом ключе рассматриваются в дальнейшем наиболее сложные процессы, связанные с функциями мозга: научение, память, мышление и сознание. Читателю предлагается новый взгляд и на механизмы чисто человеческих функций мозга, к пониманию которых приблизили нас исследования нервной системы животных и новые мощные методы изучения человеческого мозга. Еще одна область приложения биологического подхода — это проблема душевных болезней. Сравнивая неврологические и поведенческие расстройства, мы получаем основу для понимания психических болезней как результата изменений, которые можно выявить и биологическими методами. В последней главе рассматриваются перспективы дальнейшего развития нейробиологии.
Предлагаемый свод начальных знаний, с одной стороны, является законченным учебным пособием, которое можно рекомендовать в качестве вводного курса на уровне колледжа. Однако эта цель, уже сама по себе важная, была далеко не единственным движущим фактором при создании этой книги. Возможность подключить книгу к новой учебной программе, основанной на восьмисерийном фильме «Мозг», — вот что придавало нашей работе особую привлекательность и помогло авторам уложиться в жесткие сроки. Сериал «Мозг», созданный телевизионной станцией WNET в Нью-Йорке для PBS (Public Broadcast Television System), можно считать наиболее удачной из предпринимаемых в настоящее время попыток воспользоваться огромными возможностями телевидения в образовательных целях. Телесериал и эта книга вместе взятые дополняют друг друга: они дают обширную информацию, которая должна не только заинтересовать, но и обеспечить более солидную научную основу, чем это позволяли сделать временные рамки часовых видеопрограмм.
Авторы благодарны многим, кто направлял их усилия и помогал в достижении конечного результата. Этот список включает наших многочисленных читателей-педагогов, которые, как мы надеемся, увидят, что в завершенной работе были учтены их ценные замечания. То, что изложение получилось ясным, относительно свободным от научной путаницы и превосходящим по стилю личные возможности авторов,-несомненная заслуга ее редактора Черил Каппер, без усилий и поддержки которой наш труд едва ли мог быть закончен. Огромную помощь авторам в их попытках облегчить подачу зачастую сложного материала оказали Кэрол Доннер, известный иллюстратор журнала «Scientific American», своими информативными рисунками, созданными специально для этой книги, и художник Салли Блэк, выполнившая эскизы, схемы и графики.
Ф. Блум, А. Лейзерсон, Л. Хофстедтер
Мозг, разум и поведение
Редакция биологической литературы
Перевод с английского канд. биол. наук Е. З. Годиной
An Annenberg/CPB Project
W. H. Freeman and Company New York
Предисловие к русскому изданию
Последние десятилетия ознаменовались стремительным прогрессом в области познания структурно-функциональной организации нервной системы и ее высшего отдела - головного мозга. Особенностью современного этапа в изучении строения и работы мозга по обеспечению адаптивного поведения является комплексный подход к решению конкретных проблем, объединяющий усилия ученых разных специальностей и разные методы исследования - морфологические, поведенческие, электрофизиологические, биохимические, генетические и др. Комплекс нейронаук, включающий нейроанатомию, нейрофизиологию, нейрохимию и нейропсихологию, приобрел в последние годы специальное название - нейробиология.
Несмотря на тенденцию к слиянию отдельных дисциплин в науке о мозге, в мировой литературе насчитываются пока еще лишь единичные руководства по нейробиологии. Рассматриваемая книга, написанная коллективом авторов во главе с известным нейробиологом Флойдом Блумом, относится к их числу. Авторы не ставили своей целью создать полное руководство - такая работа потребовала бы многотомного издания и большого коллектива специалистов. Однако созданный ими своего рода популярный учебник охватывает огромный круг вопросов и освещает достижения и современное состояние основных разделов науки о мозге.
Книга явно рассчитана на то, чтобы заинтересовать, увлечь читателя, показать ему, что наука о мозге является неотъемлемой частью мировосприятия всякого современного образованного человека. Поэтому многие вопросы в книге, вынесенные в подзаголовки, ставятся как бы наивно, хотя в то же время и весьма по существу. Например, что такое мозг? Что он делает, каковы основные концепции деятельности мозга вообще? и т. д. Той же цели служат и многочисленные «случаи из жизни», максимально приближающие изучение различных аспектов деятельности мозга к пониманию окружающей нас реальной действительности.
Книга написана поистине мастерски с точки зрения сочетания постановки сложнейших вопросов, требующих обильного запаса специальных знаний, с ясностью и простотой изложения тех базисных сведений, которые накоплены по этим вопросам к настоящему времени. Естественно, что она дает лишь определенный «срез» знаний о мозге, и для более углубленного понимания большинства из затронутых вопросов требуется знакомство со специальной литературой, но срез этот сделан, с моей точки зрения, очень удачно.
В книге нашли свое отражение практически все основные аспекты изучения мозга: строение нервной клетки, передача сигналов от нейрона к нейрону, функционирование синапсов, анатомия и физиология анализаторов, соотношение симпатической и парасимпатической систем и взаимоотношение их с эндокринной системой, биологическая роль различных мозговых ритмов, механизмы эмоций, обучения и памяти и, наконец, такие «высшие» функции, как мышление и сознание. В выборе акцентов явное предпочтение отдается тем проблемам, прогресс в изучении которых был достигнут в последние годы. Так, например, обнаружение на нервных клетках специальных рецепторов морфина и других опиатов открыло новые перспективы в изучении мозговой деятельности, поэтому проблема эмоций (и в первую очередь боли) излагается главным образом именно под этим углом зрения. Знания об асимметрии полушарий и о роли каждого из них в мнестической и речевой деятельности значительно обогатились в последнее десятилетие; этим определяется то, что изложение результатов соответствующих исследований занимает ключевую позицию в трактовке механизмов сознания. В такой же степени это относится и к изложению вопросов, связанных с мозговой патологией: поразительные успехи молекулярной генетики и глубокое проникновение в деятельность медиаторных систем мозга создали, по существу, новую науку - биологическую психиатрию, основные представления которой изложены в соответствующем разделе книги.
Привлекает также и то, что авторы очень четко говорят о тех белых пятнах в познании мозга, размеры которых все более увеличиваются, по мере того как мы переходим к изучению «высших» функций. На этот счет у читателя не должно быть иллюзий: несмотря на все достигнутые успехи, сознание и эмоции все еще остаются величайшей загадкой, разгадать которую пытается познающий себя разум.
Книга, несомненно, может представлять большой интерес для студентов начальных курсов биологических факультетов и медицинских институтов, для учащихся средних учебных заведений - медучилищ и биологических спецшкол. Простота изложения и великолепный иллюстративный материал делают книгу доступной также для широкого круга читателей -от специалистов различных профилей, заинтересованных в знании основных принципов организации и работы мозга, до людей просто интересующихся научными проблемами и достижениями.
Профессор В. Г. Скребицкий
Предисловие
В последние годы успехи в изучении мозга и поведения стали объектом пристального внимания со стороны широкой общественности. Это случилось отчасти благодаря все возрастающему числу интереснейших открытий, касающихся мозга, его клеточной структуры, химических сигналов и функциональных механизмов. В неменьшей мере этот интерес питают и сами трудности познания, быть может, наиболее сложной из живых тканей, и крепнущая уверенность в том, что эта задача, по крайней мере до некоторой степени, разрешима. Цель предлагаемой читателю книги состоит в том, чтобы сделать эту непрерывно развивающуюся и увлекательную область науки доступной для любознательного читателя, который может иметь ограниченное представление о биологии и психологии или вообще не иметь его.
Это книга с сильно выраженной биологической ориентацией. Центральное место в ней занимает концепция следующего содержания: все, что делает мозг в нормальных условиях, и все, что происходит с ним, когда он болен, можно в конечном счете объяснить исходя из взаимодействия между его основными компонентами. Чтобы обеспечить четкие отправные позиции, необходимые при такой ориентации, читатель вначале знакомится с главными фактами относительно общей организации мозга, изложенными обычным языком на основе намеренно упрощенной схемы. В дальнейшем дается более детальное описание компонентов мозга - нервных и глиальных клеток, из которых он состоит, и их совместной работы. Из этих деталей выводится ряд фундаментальных принципов, лежащих в основе структуры и функции мозга, на которых базируются остальные главы.
Следующие две главы посвящены вопросу о том, как мозг дает возможность организму воспринимать мир и передвигаться в нем и как он в то же время поддерживает то состояние внутренней среды, которое нужно для оптимальной физической и умственной деятельности. Затем мы обратимся к вопросам, касающимся функций мозга в процессе организации поведения. Мы увидим, что способность мозга отвечать на требования окружающей среды зависит от его способности координировать активность нескольких функциональных систем. Меняющиеся уровни его активности - не просто случайные отклонения, а ритмические колебания, которые в свою очередь зависят от систем, регулирующих связь организма с окружающим миром.
Те участки мозга, где осуществляется эта регуляция, действуют в составе более крупных систем, в которых восприятие определенных внешних сигналов приобретает эмоциональную окраску. Эта окраска -положительная или отрицательная - помогает выбрать из множества возможных ответов на такие сигналы наиболее подходящий. Этот материал демонстрирует читателю биологическую основу сложных форм поведения и тем самым приподнимает завесу над некоторыми тайнами мозга. Именно в этом ключе рассматриваются в дальнейшем наиболее сложные процессы, связанные с функциями мозга: научение, память, мышление и сознание. Читателю предлагается новый взгляд и на механизмы чисто человеческих функций мозга, к пониманию которых приблизили нас исследования нервной системы животных и новые мощные методы изучения человеческого мозга. Еще одна область приложения биологического подхода - это проблема душевных болезней. Сравнивая неврологические и поведенческие расстройства, мы получаем основу для понимания психических болезней как результата изменений, которые можно выявить и биологическими методами. В последней главе рассматриваются перспективы дальнейшего развития нейробиологии.
Предлагаемый свод начальных знаний, с одной стороны, является законченным учебным пособием, которое можно рекомендовать в качестве вводного курса на уровне колледжа. Однако эта цель, уже сама по себе важная, была далеко не единственным движущим фактором при создании этой книги. Возможность подключить книгу к новой учебной программе, основанной на восьмисерийном фильме «Мозг», - вот что придавало нашей работе особую привлекательность и помогло авторам уложиться в жесткие сроки. Сериал «Мозг», созданный телевизионной станцией WNET в Нью-Йорке для PBS (Public Broadcast Television System), можно считать наиболее удачной из предпринимаемых в настоящее время попыток воспользоваться огромными возможностями телевидения в образовательных целях. Телесериал и эта книга вместе взятые дополняют друг друга: они дают обширную информацию, которая должна не только заинтересовать, но и обеспечить более солидную научную основу, чем это позволяли сделать временные рамки часовых видеопрограмм.
Laura Hofstadter
An Annenberg/CPB Project
W. H. Freeman and Company
Мозг, и поведение
Перевод с английского канд. биол. наук Е. 3. Годиной
Москва «Мир» 1988
ББК 28.9 Б70
УДК 612 + 577.3
Блум Ф., Лейзерсон Α., Хофстедтер Л.
Б70 Мозг, разум и поведение: Пер. с англ.- М.: Мир, 1988.-248 с, ил.
ISBN 5-03-001258-3
В книге американских авторов изложены современные представления о работе мозга. Рассмотрены вопросы строения и функционирования нервной системы; проблема гомеостаза; эмоции, память, мышление; специализация полушарий и «я» человека; биологические основы психозов; возрастные изменения деятельности мозга.
Для студентов-биологов, медиков и психологов, школьников старших классов и всех, кто интересуется наукой о мозге и поведении.
Редакция биологической литературы
Предисловие |
|||||
1. Введение |
|||||
Почему нужно изучать мозг? |
|||||
Что делает мозг? |
|||||
Ощущение |
|||||
Движение |
|||||
Внутренняя регуляция |
|||||
Продолжение рода |
|||||
Адаптация |
|||||
Что такое мозг? |
|||||
История представлений о мозге, мышле- |
|||||
нии и поведении |
|||||
Анализ по |
аналогии |
||||
Современная аналогия |
|||||
Научный метод |
|||||
Научное исследование мозга, мышления и |
|||||
поведения |
|||||
Строение нервной системы |
|||||
«Географическая» |
организации |
||||
Континенты, страны и ш т а т ы. . . . |
|||||
Самопостроение |
|||||
«Центральная догма» |
н е й р о б и о л о г и и. . |
||||
Размышления |
о « с о з н а н и и » . . . . |
||||
Основные концепции |
|||||
2. Клеточные механизмы |
|||||
Нейробиологический |
п о д х о д. . . . |
||||
Особенности |
нервных к л е т о к. . . . |
||||
Различные названия н е й р о н о в. . . . |
|||||
Регуляция нейронной а к т и в н о с т и. . . |
|||||
Синаптические медиаторы |
|||||
Изменчивость |
нейронных |
ф у н к ц и й. . |
|||
Генетическая |
детерминация основных |
||||
типов нейронных сетей |
|||||
Три генетически детерминированных ти- |
|||||
па нервных |
|||||
Изменчивость генетически детерминиро- |
|||||
ванных типов |
|||||
Другие клетки и структуры нервной |
|||||
Сосудистые |
элементы |
||||
Соединительнотканные э л е м е н т ы. . . |
|||||
Что же действительно делает м о з г? . . . |
3. Ощущение |
д в и ж е н и е . . . . . . . |
||||||
Общая модель сенсорной и двигательной |
|||||||
Тонкая настройка сенсорных процессов |
|||||||
Строение зрительной |
с и с т е м ы. . . . |
||||||
Другие зрительные зоны к о р ы. . . . |
|||||||
Переработка сигналов кортикальными |
|||||||
нейронами |
|||||||
Избирательная реакция нейронов на от- |
|||||||
дельные особенности зрительных стиму- |
|||||||
Два глаза - один мир |
|||||||
Цвет - особое качество зрительного ощу- |
|||||||
Предметное и пространственное зрение |
|||||||
Насколько обычна параллельная обработ- |
|||||||
ка информации? |
|||||||
Движение |
|||||||
Мышцы и суставы |
|||||||
Спинной мозг - вместилище мотонейро- |
|||||||
Двигательная кора |
|||||||
Базальные ганглии |
|||||||
Мозжечок |
|||||||
Заключительные замечания |
|||||||
4. Гомеостаз - поддержание внутренней среды |
|||||||
организма |
|||||||
Вегетативная |
с и с т е м а. . . . |
||||||
Симпатическая нервная с и с т е м а. . . |
|||||||
Парасимпатическая |
|||||||
Сравнительная характеристика отделов |
|||||||
вегетативной нервной |
с и с т е м ы. . . . |
||||||
Диффузная нервная система кишечника |
|||||||
Центральная регуляция функций вегета- |
|||||||
Эндокринная система |
|||||||
Эндокринные органы и их гормоны |
|||||||
Эндокринология |
и г о м е о с т а з. . . . |
||||||
Физиологические |
«заданные |
значения» |
|||||
Регуляция |
общего уровня активности |
||||||
бодрствование |
|||||||
Центральные интегрирующие |
|||||||
Поддержание постоянства внутренней сре- |
|||||||
Ранние проявления эмоций |
у человека |
|||||||||||||||||||||
Дифференцированные |
и сложные эмо- |
|||||||||||||||||||||
Изучение |
организмов |
|||||||||||||||||||||
Познание |
||||||||||||||||||||||
человека) |
||||||||||||||||||||||
организмы |
||||||||||||||||||||||
Как ощущается боль? |
||||||||||||||||||||||
Птицы и млекопитающие |
||||||||||||||||||||||
Пути болевых сигналов, направляющих- |
||||||||||||||||||||||
Роль средовых сигналов |
||||||||||||||||||||||
Химическая |
передача |
торможение |
||||||||||||||||||||
Циркадианные ритмы у ч е л о в е к а. . . . |
||||||||||||||||||||||
Сон и бодрствование |
||||||||||||||||||||||
Роль эндорфинов в эмоциях |
||||||||||||||||||||||
Когда сдвигаются фазы р и т м а. . . . |
||||||||||||||||||||||
Индивидуальное восприятие б о л и. . . |
||||||||||||||||||||||
Ультрадианные ритмы у ч е л о в е к а. . . . |
||||||||||||||||||||||
Общий адаптационный синдром Селье |
||||||||||||||||||||||
Стресс, заболевание и чувство контроля |
||||||||||||||||||||||
Инфрадианные ритмы у ч е л о в е к а. . . |
||||||||||||||||||||||
Функции мозга и повседневные стрессы |
||||||||||||||||||||||
Репродуктивный |
ж е н щ и н. . |
|||||||||||||||||||||
научение |
||||||||||||||||||||||
Сезонные |
||||||||||||||||||||||
Пейсмейкеры |
млекопитающих - |
Научение |
||||||||||||||||||||
супрахиазменные ядра |
Простые формы научения и их нейронная |
|||||||||||||||||||||
пейсмейкеры |
||||||||||||||||||||||
Ритмы и психические н а р у ш е н и я. . . . |
||||||||||||||||||||||
Привыкание и сенситизация |
||||||||||||||||||||||
Депрессия |
Классические условные р е ф л е к с ы. . . |
|||||||||||||||||||||
Бессонница, |
связанная с |
задержкой |
Системы головного мозга и память |
|||||||||||||||||||
Мозжечок |
||||||||||||||||||||||
биологических |
ч а с о в. . . . |
Гиппокамп |
||||||||||||||||||||
Медиаторные системы |
||||||||||||||||||||||
Что такое эмоции? |
||||||||||||||||||||||
Белковый |
||||||||||||||||||||||
Простые формы научения и мозг человека |
||||||||||||||||||||||
Ранние работы Фрейда в области |
Система памяти у человека |
|||||||||||||||||||||
неврологии |
Память и переработка и н ф о р м а ц и и. . |
|||||||||||||||||||||
Джеймса-Ланге |
Кратковременная и долговременная па- |
|||||||||||||||||||||
Кэннона-Барда |
||||||||||||||||||||||
Консолидация |
п а м я т и. . . . |
|||||||||||||||||||||
Структуры мозга, участвующие в эмо- |
||||||||||||||||||||||
Процедурная |
декларативная память |
|||||||||||||||||||||
Влияние поощрения и н а к а з а н и я. . . |
||||||||||||||||||||||
Лимбическая |
Что можно узнать при изучении повреж- |
|||||||||||||||||||||
больших полушарий |
Четыре типа |
|||||||||||||||||||||
Экспериментальные подходы |
изучению |
|||||||||||||||||||||
Две области мозга и их ф у н к ц и и. . . |
||||||||||||||||||||||
роли мозга |
эмоциональных |
|||||||||||||||||||||
Пластичность головного мозга: воздейст- |
||||||||||||||||||||||
окружающей |
||||||||||||||||||||||
Исследования |
электродов: |
|||||||||||||||||||||
Мышление |
сознание |
|||||||||||||||||||||
агрессия |
и удовольствие |
|||||||||||||||||||||
Опыты с удалением участков мозга: |
Анатомия |
мышление |
||||||||||||||||||||
несоответствующие |
эмоциональные |
Ассоциативная кора |
||||||||||||||||||||
Большие полушария |
головного мозга |
|||||||||||||||||||||
Психофармакологические |
Расщепленный мозг |
|||||||||||||||||||||
Специализация и доминирование полу- |
||||||||||||||||||||||
Роль вегетативной нервной системы в |
||||||||||||||||||||||
полушарие |
||||||||||||||||||||||
Развитие эмоций: эволюционная перспек- |
Правое полушарие |
|||||||||||||||||||||
Два полушария - один м |
||||||||||||||||||||||
Лимбическая система и забота о |
Анатомия и физиология |
межполушарных |
||||||||||||||||||||
потомстве |
различий |
|||||||||||||||||||||
Лимбическая система и социальная ком- |
Половые различия и различия между полу- |
|||||||||||||||||||||
муникация |
шариями мозга |
Различия в последствиях повреждений |
Возможные |
биологические |
|||||||||||||||||||
маниакально-депрессивного психоза.. |
|||||||||||||||||||||
Пренатальное |
развитие и тестостерон |
||||||||||||||||||||
когнитивный диссо- |
Шизофрения |
||||||||||||||||||||
шизофрении |
|||||||||||||||||||||
Роль языка в происхождении сознания |
Распространенность ш и з о ф р е н и и. . . |
||||||||||||||||||||
нейронов |
с о з н а н и е. . . . |
Основные |
ш и з о ф р е н и и. . . . |
||||||||||||||||||
сознание |
л и ч н о с т ь. . . . |
Биологические |
природе ши- |
||||||||||||||||||
9. Неисправная |
зофрении |
||||||||||||||||||||
расстройств |
п о в е д е н и я. . . |
||||||||||||||||||||
История взглядов на расстройства пове- |
|||||||||||||||||||||
Дальнейшие |
перспективы |
||||||||||||||||||||
описания |
Стареющий |
||||||||||||||||||||
Последние |
Стариться - это значит не просто стано- |
||||||||||||||||||||
Болезни мозга и расстройства поведения |
|||||||||||||||||||||
Нарушения |
функционирования мозго- |
Болезнь Альцгеймера: ускоренная деге- |
|||||||||||||||||||
нерация мозговой ткани |
|||||||||||||||||||||
Способы диагностики мозговых заболе- |
Болезнь Гентингтона: еще один вид не- |
||||||||||||||||||||
излечимого |
слабоумия |
||||||||||||||||||||
Нормальные и патологические отклонения |
Диагностика и лечение мозговых рас- |
||||||||||||||||||||
в настроении и мышлении |
стройств |
||||||||||||||||||||
Диагностика, основанная на анализе пове- |
н е й р о м е д и а т о р о в. . . . |
||||||||||||||||||||
биологии |
к п а т о л о г и и. . . . |
||||||||||||||||||||
Биологические основы п с и х о з о в. . . . |
клеточной |
патологии |
|||||||||||||||||||
Клинические |
исследования |
м о з г е? . . . . |
|||||||||||||||||||
Химические |
исследования |
Почему нужно |
м о з г? . . . . |
||||||||||||||||||
Маниакально-депрессивный п с и х о з. . . |
Мозг и физическое здоровье организма |
||||||||||||||||||||
Распространенность |
маниакально-де- |
Литература для |
дальнейшего |
ч т е н и я. . . |
|||||||||||||||||
прессивного |
|||||||||||||||||||||
Диагностика маниакально-депрессивно- |
|||||||||||||||||||||
Предисловие к русскому изданию
Последние десятилетия ознаменовались стремительным прогрессом в области познания структурнофункциональной организации нервной системы и ее высшего отдела - головного мозга. Особенностью современного этапа в изучении строения и работы мозга по обеспечению адаптивного поведения является комплексный подход к решению конкретных проблем, объединяющий усилия ученых разных специальностей и разные методы исследования - морфологические, поведенческие, электрофизиологические, биохимические, генетические и др. Комплекс нейронаук, включающий нейроанатомию, нейрофизиологию, нейрохимию и нейропсихологию, приобрел в последние годы специальное название - нейробиология.
Несмотря на тенденцию к слиянию отдельных дисциплин в науке о мозге, в мировой литературе насчитываются пока еще лишь единичные руководства по нейробиологии. Рассматриваемая книга, написанная коллективом авторов во главе с известным нейробиологом Флойдом Блумом, относится к их числу. Авторы не ставили своей целью создать полное руководство - такая работа потребовала бы многотомного издания и большого коллектива специалистов. Однако созданный ими своего рода популярный учебник охватывает огромный круг вопросов и освещает достижения и современное состояние основных разделов науки о мозге.
Книга явно рассчитана на то, чтобы заинтересовать, увлечь читателя, показать ему, что наука о мозге является неотъемлемой частью мировосприятия всякого современного образованного человека. Поэтому многие вопросы в книге, вынесенные в подзаголовки, ставятся как бы наивно, хотя в то же время и весьма по существу. Например, что такое мозг? Что он делает, каковы основные концепции деятельности мозга вообще? и т. д. Той же цели служат и многочисленные «случаи из жизни», максимально приближающие изучение различных аспектов деятельности мозга к пониманию окружающей нас реальной действительности.
Книга написана поистине мастерски с точки зрения сочетания постановки сложнейших вопросов, требующих обильного запаса специальных знаний, с ясностью и простотой изложения тех базисных сведений, которые накоплены по этим вопросам к настоящему времени. Естественно, что она дает лишь определенный «срез» знаний о мозге, и для более углубленного понимания большинства из затронутых вопросов требуется знакомство со специальной литературой, но срез этот сделан, с моей точки зрения, очень удачно.
В книге нашли свое отражение практически все основные аспекты изучения мозга: строение нервной клетки, передача сигналов от нейрона к нейрону, функционирование синапсов, анатомия и физиология анализаторов, соотношение симпатической и парасимпатической систем и взаимоотношение их с эндокринной системой, биологическая роль различных мозговых ритмов, механизмы эмоций, обучения и памяти и, наконец, такие «высшие» функции, как мышление и сознание. В выборе акцентов явное предпочтение отдается тем проблемам, прогресс в изучении которых был достигнут в последние годы. Так, например, обнаружение на нервных клетках специальных рецепторов морфина и других опиатов открыло новые перспективы в изучении мозговой деятельности, поэтому проблема эмоций (и в первую очередь боли) излагается главным образом именно под этим углом зрения. Знания об асимметрии полушарий и о роли каждого из них в мнестической и речевой деятельности значительно обогатились в последнее десятилетие; этим определяется то, что изложение результатов соответствующих исследований занимает ключевую позицию в трактовке механизмов сознания. В такой же степени это относится и к изложению вопросов, связанных с мозговой патологией: поразительные успехи молекулярной генетики и глубокое проникновение в деятельность медиаторных систем мозга создали, по существу, новую науку - биологическую психиатрию, основные представления которой изложены в соответствующем разделе книги.
Привлекает также и то, что авторы очень четко говорят о тех белых пятнах в познании мозга, размеры которых все более увеличиваются, по мере того как мы переходим к изучению «высших» функций. На этот счет у читателя не должно быть иллюзий: несмотря на все достигнутые успехи, сознание и эмоции все еще остаются величайшей загадкой, разгадать которую пытается познающий себя разум.
Книга, несомненно, может представлять большой интерес для студентов начальных курсов биологических факультетов и медицинских институтов, для учащихся средних учебных заведений - медучилищ и биологических спецшкол. Простота изложения и великолепный иллюстративный материал делают книгу доступной также для широкого круга читателей - от специалистов различных профилей, заинтересованных в знании основных принципов организации и работы мозга, до людей просто интересующихся научными проблемами и достижениями.
Профессор В. Г. Скребицкий
Предисловие
В последние годы успехи в изучении мозга и поведения стали объектом пристального внимания со стороны широкой общественности. Это случилось отчасти благодаря все возрастающему числу интереснейших открытий, касающихся мозга, его клеточной структуры, химических сигналов и функциональных механизмов. В неменьшей мере этот интерес питают и сами трудности познания, быть может, наиболее сложной из живых тканей, и крепнущая уверенность в том, что эта задача, по крайней мере до некоторой степени, разрешима. Цель предлагаемой читателю книги состоит в том, чтобы сделать эту непрерывно развивающуюся и увлекательную область науки доступной для любознательного читателя, который может иметь ограниченное представление о биологии и психологии или вообще не иметь его.
Это книга с сильно выраженной биологической ориентацией. Центральное место в ней занимает концепция следующего содержания: все, что делает мозг в нормальных условиях, и все, что происходит с ним, когда он болен, можно в конечном счете объяснить исходя из взаимодействия между его основными компонентами. Чтобы обеспечить четкие отправные позиции, необходимые при такой ориентации, читатель вначале знакомится с главными фактами относительно общей организации мозга, изложенными обычным языком на основе намеренно упрощенной схемы. В дальнейшем дается более детальное описание компонентов мозга - нервных и глиальных клеток, из которых он состоит, и их совместной работы. Из этих деталей выводится ряд фундаментальных принципов, лежащих в основе структуры и функции мозга, на которых базируются остальные главы.
Следующие две главы посвящены вопросу о том, как мозг дает возможность организму воспринимать мир и передвигаться в нем и как он в то же время поддерживает то состояние внутренней среды, которое нужно для оптимальной физической и умственной деятельности. Затем мы обратимся к вопросам, касающимся функций мозга в процессе организации поведения. Мы увидим, что способность мозга отвечать на требования окружающей среды зависит от его способности координировать активность нескольких функциональных систем. Меняющиеся уровни его активности - не просто случайные отклонения, а ритмические колебания, которые в свою очередь зависят от систем, регулирующих связь организма с окружающим миром.
Те участки мозга, где осуществляется эта регуляция, действуют в составе более крупных систем, в ко-
торых восприятие определенных внешних сигналов приобретает эмоциональную окраску. Эта окраскаположительная или отрицательная - помогает выбрать из множества возможных ответов на такие сигналы наиболее подходящий. Этот материал демонстрирует читателю биологическую основу сложных форм поведения и тем самым приподнимает завесу над некоторыми тайнами мозга. Именно в этом ключе рассматриваются в дальнейшем наиболее сложные процессы, связанные с функциями мозга: научение, память, мышление и сознание. Читателю предлагается новый взгляд и на механизмы чисто человеческих функций мозга, к пониманию которых приблизили нас исследования нервной системы животных и новые мощные методы изучения человеческого мозга. Еще одна область приложения биологического подхода - это проблема душевных болезней. Сравнивая неврологические и поведенческие расстройства, мы получаем основу для понимания психических болезней как результата изменений, которые можно выявить и биологическими методами. В последней главе рассматриваются перспективы дальнейшего развития нейробиологии.
Предлагаемый свод начальных знаний, с одной стороны, является законченным учебным пособием, которое можно рекомендовать в качестве вводного курса на уровне колледжа. Однако эта цель, уже сама по себе важная, была далеко не единственным движущим фактором при создании этой книги. Возможность подключить книгу к новой учебной программе, основанной на восьмисерийном фильме «Мозг»,- вот что придавало нашей работе особую привлекательность и помогло авторам уложиться в жесткие сроки. Сериал «Мозг», созданный телевизионной станцией WNET в Нью-Йорке для PBS (Public Broadcast Television System), можно считать наиболее удачной из предпринимаемых в настоящее время попыток воспользоваться огромными возможностями телевидения в образовательных целях. Телесериал и эта книга вместе взятые дополняют друг друга: они дают обширную информацию, которая должна не только заинтересовать, но и обеспечить более солидную научную основу, чем это позволяли сделать временные рамки часовых видеопрограмм.
Авторы благодарны многим, кто направлял их усилия и помогал в достижении конечного результата. Этот список включает наших многочисленных чи- тателей-педагогов, которые, как мы надеемся, увидят, что в завершенной работе были учтены их ценные замечания. То, что изложение получилось
ясным, относительно свободным от научной путаницы и превосходящим по стилю личные возможности авторов,- несомненная заслуга ее редактора Черил Каппер, без усилий и поддержки которой наш труд едва ли мог быть закончен. Огромную помощь авторам в их попытках облегчить подачу зачастую сложного материала оказали Кэрол Доннер, известный иллюстратор журнала „Scientific American",
Предисловие
своими информативными рисунками, созданными специально для этой книги, и художник Салли Блэк, выполнившая эскизы, схемы и графики.
Флойд Э. Блум Арлин Лейзерсон
Ла-Джолла, Калифорния, июль 1984 г.