В 2014 году врачи в Китае обследовали двадцатичетырёхлетнюю женщину, пришедшую с жалобами на головокружение и тошноту. На снимках обнаружилось, что у неё нет мозжечка, полностью. Она родилась так, и жизнь у неё сложилась: она училась, вышла замуж, родила ребёнка. Правда, ходила она неуверенно, шатаясь, речь была несколько смазана, а в раннем детстве она позже сверстников начала ходить и говорить. Этот редкий случай описали Ю с коллегами в журнале Brain. Он показал, что мозг способен частично компенсировать потерю мозжечка, но не полностью.
Много клеток
Мозжечок («малый мозг») расположен сзади под затылочными долями. По объёму он составляет около десяти процентов мозга, а нейронов в нём около шестидесяти девяти миллиардов, то есть большинство из восьмидесяти шести. Дело в мелких клетках-зёрнах, которых в нём очень много. Крупные клетки Пуркинье, с роскошными ветвистыми дендритами, как веерами, служат единственным выходом коры мозжечка.
Учитель движений
При повреждении мозжечка движения остаются, но становятся неточными: рука «перелетает» цель, а шаги вразвалку. Это называется атаксией. Мозжечок сравнивает намеченное движение с тем, что получилось, и подстраивает: чем лучше навык, тем точнее. Теоретическую модель в 1969–1971 годах предложили Дэвид Марр и Джеймс Олбус, а Масао Ито в 1980-х годах показал на опытах с вестибуло-глазным рефлексом, как она может работать. Если человек надевает очки, смещающие картинку, мозжечок за несколько дней подстраивает рефлекс. Ито наблюдал, что при совпадении сигналов, приходящих по двум разным путям к клетке Пуркинье, связь между клетками ослабевает (долговременная депрессия) и эта перестройка отражает обучение.
Не только движения
В 1998 году Джереми Шмахманн и Джанет Шерман описали у пациентов с повреждением мозжечка мозжечковый когнитивно-аффективный синдром: нарушения планирования, речи, пространственного мышления, а также плоские эмоции и импульсивность. Это не просто «моторные» нарушения. Нейровизуализация показывает, что мозжечок задействован в чтении, счёте, внимании, а его области связаны с префронтальной корой. Идею о том, что мозжечок вычисляет «ошибку предсказания» и тем самым обучает не только движения, но и мышление, развивают сегодня, но по ней много споров.
Поэтому на вопрос «зачем мозжечок» точнее отвечать: чтобы точно и быстро делать то, чему научились, будь то поймать мяч или связно сказать фразу.