Лоран Коэн - Почему девочки не хуже мальчиков разбираются в математике

В глобальном смысле термин «рефлекс» означает действие, которое осуществляется в ответ на стимуляцию или какое-либо событие, произошедшее в окружающем нас мире. Но действие это будет автоматическим, то есть таким, которое не требует от нас осознания и размышлений. В этом случае мы реагируем, не спрашивая себя: «Должен ли я это делать или нет?» И разумеется, в таком широком понимании этого термина, рефлекторной деятельностью охватывается очень большое количество довольно разнообразных жизненных ситуаций. Отдельные рефлексы действуют без участия мозга, когда все решается, так сказать, на «нижних этажах» нервной системы. Примером тому является курица, которой только что отрубили голову, но которая продолжает бегать по двору. В этой связи можно также упомянуть о сухожильных рефлексах, о которых мы уже говорили и которые зарождаются в спинном мозге. Впрочем, они остаются живыми, то есть продолжают действовать, даже если пациент находится в глубокой коме. Другие рефлексы берут начало в стволе мозга, который является промежуточным звеном между спинным и головным мозгом. И примером тому могут служить зрачки, которые сокращаются, когда глаза освещены ярким светом. Кроме того, существуют более сложные виды действий, ставшие автоматическими в силу долгих тренировок, которые также можно назвать рефлекторными и которые формируются на уровне мозга. Например, хороший шофер всегда остановится на красный свет светофора, даже если он одновременно болтает с пассажиром.

Читатель может мне заметить, что все это, конечно, очень интересно, но какую роль играет в неврологии исследование сухожильных рефлексов при помощи маленького молотка?

Это исследование даже в наше время, в век магнитно-резонансных томографов и других совершенных технологий, играет очень важную роль. В двух словах опишу вам один случай из клинической практики. В больницу поступил человек. На протяжении двух дней он ощущал все увеличивающуюся слабость в ногах и в момент появления в больнице едва мог стоять. Предположим, что вы врач.

Вы обследуете пациента и отмечаете, что слабость в ногах действительно имеет место. Первое, что нужно сделать, это узнать, на каком уровне произошла парализация. Грубо говоря, возможны два варианта. Либо проблема существует на уровне нейронов мозга, которые продолжаются до спинного мозга и передают таким образом спинному мозгу импульс начать движение. Либо проблема заключается в нейронах спинного мозга, которые получают приказ от мозга и передают его мышцам. И нарушение может быть либо центрального характера, поражающего нейроны мозга или их продолжение в спинном мозге, либо периферического, когда повреждены нейроны на их пути следования между спинным мозгом и мышцами.

А могут ли рефлексы продемонстрировать нам разницу в функционировании этих двух механизмов?

Разумеется. Если повреждены нейроны, идущие от мозга, то рефлекторная дуга, о которой мы только что говорили, то есть путь туда и обратно между мускулами и спинными мозгом, продолжает функционировать, и рефлексы не только присутствуют, но даже становятся более живыми, хотя целью мозга является именно снижение активности рефлексов, которые становятся ненормально оживленными в силу того, что мозг больше не контролирует спинной мозг. Именно это и происходит в случаях парализации вследствие сосудистых нарушений головного мозга: рефлексы присутствуют и даже становятся ненормально оживленными.

А что же происходит с рефлексами в результате парализации периферического характера?

Если повреждаются нервы между спинным мозгом и мускулами, то рефлекторная дуга – путь между мускулами и спинным мозгом – прерывается, и рефлексы, естественно, исчезают, что бывает при полиневритах, синдроме Джулиана – Барре и ряде других заболеваний.

Значит ли это, что врачи назначают разные виды исследований в зависимости от состояния рефлексов?

Совершенно верно. Если речь идет о центральных нарушениях, врачи, как правило, назначают исследования мозга и спинного мозга на магнитно-резонансном томографе. И наоборот, если нарушения имеют периферический характер, врачи назначают исследования с помощью электрических методов, которые дают возможность проверить функционирование нервов. К таким методам относится электромиограмма. Короче говоря, когда человек здоров, этот тип рефлексов не имеет никакого значения в его существовании, но как только возникает неврологическая проблема – они становятся ключевым элементом диагностики.

Сейчас мы поговорим о тех ситуациях, в которых часто оказываются люди, которые предпочитают отдыхать далеко от дома. Мы поговорим о часовых поясах и постараемся выяснить, что это такое и как они на нас влияют.

Напомним всем известную истину: наш организм подчиняется суточному, то есть приблизительно двадцатичетырехчасовому, ритму. И самое очевидное подтверждение этому заключается в том, что все мы по вечерам ложимся спать, а утром просыпаемся. Но существуют и другие функции организма, которые подчиняются этому ритму: например, снижение температуры тела по ночам, секреция различных гормонов, голод и жажда.

А как же организму удается придерживаться этого идеально отлаженного двадцатичетырехчасового ритма?

Главное заключается в том, что у нас в организме имеется нечто вроде часового механизма, который в автономном режиме следит за соблюдением ритма, что дает нам возможность ложиться спать и просыпаться тогда, когда это нужно.

А известно ли специалистам, в какой части тела расположен этот знаменитый часовой механизм?

Каждая клетка нашего тела имеет микроскопические часики, и многие органы, таким образом, могут самостоятельно придерживаться заданного ритма. Но главный часовщик, так сказать, дирижер всего оркестра, который контролирует всю совокупность ритмов организма, находится в четко ограниченной зоне, которая называется «супрахиазмальное ядро гипоталамуса». Если у животного изъять это ядро и поместить его в питательную среду, то, даже будучи изолированным от всего организма, оно продолжает циклически функционировать.

А всегда ли эти часы, встроенные в гипоталамус, запрограммированы ровно на двадцать четыре часа?

Не всегда. В среднем их период оказывается несколько длиннее, то есть двадцать четыре часа плюс еще десяток минут. При этом их функционирование зависит от человека. У некоторых цикл короче, и им свойственно раньше ложиться и раньше вставать, они, так сказать, ранние пташки или жаворонки. У других он, наоборот, несколько длиннее, их скорее назовешь совами, потому что они ложатся спать и встают поздно.

Вопрос: известно ли, как функционируют эти часы?

Да, мы располагаем некоторыми сведениями относительно их устройства. Например, у них нет маленьких зубчатых колесиков и пружинок, но они обладают определенной комбинацией многочисленных генов, которые то активизируют, то ингибируют друг друга. В общих чертах это выглядит следующим образом: ген один стимулирует ген два, который, в свою очередь, стимулирует ген три, а этот последний гасит ген один, что приводит к угасанию гена два, затем гена три, который стимулирует ген один. И весь двадцатичетырехчасовой цикл начинается снова. Интересно то, что гены, задействованные в этом процессе, существуют в разных вариантах и функционируют с некоторыми отличиями. Вы, я, любой другой человек обладают несколько различающимися вариантами генов, и поэтому у всех нас разные ритмы сна. В качестве экстремального примера можно привести аномалию сна, передающуюся между членами одной семьи, которая связана с небольшой мутацией одного из этих генов, названного PER2. У людей, являющихся носителями этой мутации, суточный цикл на час меньше, и в этой связи им сложно бодрствовать по вечерам. Поэтому они раньше ложатся спать и встают несколько раньше, чем положено.

Читатель возразит: а что же делать в таком случае, если брать во внимание тот факт, что у «нормальных» людей суточный цикл может варьироваться и отклоняться в ту или иную сторону от нормы? Ведь начальство не будет ждать, и все мы должны ежедневно приходить на работу, и никого не интересует, если наш будильник ускоряет или замедляет ход.

Именно поэтому работа наших внутренних часов должна подстраиваться под внешние сигналы. Главный сигнал – это свет. Знаменитое супрахиазмальное ядро, которое и является нашими часами, как бы подключено к глазам, что дает возможность ежедневно сверять их с ритмом солнца. Разумеется, наш будильник, который звенит по утрам, также является сигналом, синхронизирующим нас с внешним миром.

Теперь, когда мы знаем, как все это функционирует, вернемся к часовым поясам. Что же происходит, если мы, совершая путешествие, перемещаемся на несколько часовых поясов вперед или назад?