О важности выбора правильной каски: история картирования зрительной коры
История изучения зрительной коры началась именно с повреждений, приводящих к слепоте. В XIX веке появилась одна из первых лженаук – френология (утверждавшая, что бугры на черепе связаны с определенными чертами характера, за которые отвечают зоны мозга под костью в этом месте), поэтому вопрос о специализации зон мозга был в то время весьма чувствительным и даже немного скандальным. Поначалу многие ученые вообще отвергали какую-либо специализацию внутри мозга, но данные, говорящие об обратном, неумолимо накапливались, так что к концу столетия многие ученые занялись «специализацией мозга здорового человека», не имевшей никакого отношения к френологии, зато имевшей дело с тем, как меняется поведение животных и людей, когда повреждается та или иная область коры.
Настоящий прорыв в изучении зрительной коры пришел, откуда не ждали – он случился благодаря активным военным действиям в начале двадцатого века. Технологии вооружения стремительно развивались, и в русско-японской войне русская армия вовсю применяла винтовки Мосина. Мелкие пули, которыми она стреляла, меньше деформировались, не вызывая ударную волну, и приводили к меньшим поражениям тканей тела. Кроме того, во время выстрела пули вылетала с большей скоростью и, попадая в череп, пролетали насквозь, почти не разрушая ткани мозга вдали от траектории своего полета. Подстреленные солдаты часто выживали, и неврологи могли сопоставить участки пораженной ткани с тем, какие трудности возникали у солдат после ранений. Используя эти данные, японский офтальмолог Тацуи Инуе составил первую карту зрительной коры, определив, как повреждения в затылочной части мозга соотносятся со слепыми пятнами в зрительном поле раненых солдат.
Спустя десятилетие британский невролог Гордон Холмс усовершенствовал эту карту зрительной коры. Сейчас она называется ретинотопической, потому что показывает, как соотносится изображение на сетчатке - лат. retina, – c участками зрительной коры, а сам Холмс называл отделы зрительной коры на затылке «кортикальной сетчаткой» (cortical retina).
В распоряжении военных врачей того времени были не так много ресурсов и довольно примитивные инструменты, однако у них было очень много раненых. Тут проявил себя недостаток амуниции у армии союзников: их шлемы, в отличие от немецких, хорошо защищали от осколочных снарядов, разрывавшихся над окопами, но оставляли затылок солдат неприкрытым. Тем более что военные действия велись преимущественно в окопах, и головы противника, появлявшиеся над поверхностью, часто становились мишенями для снайперов.
Предполагая, что при сквозных ранениях пуля проходит по прямой от входного до выходного отверстия, Холмс определял области мозга, задетые пулей, а затем определял, где в зрительном поле появились слепые пятна и какого они размера. Всего Холмс со своим коллегой Уильямом Листером проанализировали более четырехсот случаев частичной утраты зрения после ранений в область затылка, и благодаря этому составили довольно точную карту зрительной коры.
На карте видно, что верхние части коры отвечают за нижние части зрительного поля, а кора в правом полушарии обрабатывает то, что мы видим слева – карта получилось перевернутой. Кроме того, она получилась очевидно непропорциональной: центральную часть зрительного поля, где мы различаем гораздо больше мелких деталей, обрабатывает обширный участок коры прямо на затылочном полюсе, а чем ближе к периферии, тем меньше участок коры, занятый обработкой сигналов из этой области сетчатки. Поэтому если пуля проходила чуть кпереди от затылка, пострадавший терял большую часть зрения, но сохранял зрение в небольшом участке в самом центре зрительного поля.
Во время первой мировой войны появились и первые указания на то, что в мозге могут существовать области, специализирующиеся на конкретных аспектах того, что мы видим: британский медик Джордж Риддок, так же осматривавший пострадавших солдат, задокументировал случаи, когда человек не воспринимал неподвижные объекты, но начинал видеть их, стоило им сдвинуться с места, или когда человек терял только способность различать цвета, но правильно определял другие свойства объектов в поле зрения. Тем не менее, коллеги восприняли эти сообщения с большим скепсисом; понадобилось еще полвека, чтобы подтвердить правоту Риддока – но это уже совсем другая история :)
