Спор между сторонниками «корковой» и «бугровой» локализации болевого восприятия потерял в настоящее время свою остроту. Вскрылись новые обстоятельства, позволившие по-новому проследить путь болевых ощущений, совершенно иначе расценить давно известные факты и установившиеся, как казалось многим, «ученические» истины.
Уже давно известно, что при раздражении какого-нибудь чувствующего нерва в коре головного мозга можно обнаружить два вида электрической активности, различающихся временем их возникновения.
В 1942 г. американские ученые Морисон и Демпси показали, что и при электрическом раздражении ядер зрительного бугра в коре можно получить два типа электрических реакций. Первый с коротким скрытым периодом, обнаруживающимся преимущественно в чувствительных зонах коры, в корковых ядрах тех или иных анализаторов. Второй — с длинным скрытым периодом, распространяющимся по всей коре и не поддающимся точной локализации. Эта распространенная (генерализованная) реакция коры головного мозга наблюдается при раздражении всех видов чувствующих волокон — зрительных, слуховых, обонятельных, тактильных, температурных и болевых. Можно предположить, что периферические раздражения поступают в кору по двум различным проводящим системам. Один путь — специфический, знакомый нам во всех деталях. Другой — до недавнего времени гипотетический, мало изученный.
Используя специальные так называемые стереотаксические дриборы, физиологи научились вводить тончайшие, невидимые невооруженным глазом электроды не только в скопления нервных клеток, расположенные в глубинных отделах мозга, но даже в отдельные нейроны.
Электрический ток, пропущенный через такие электроды, способен раздражать нервные ядра мозга, а в случае необходимости разрушать строго ограниченные участки мозговой ткани. При этом экспериментатор имеет возможность наблюдать, каким становится поведение животного, как изменяются в его организме физиологические и биохимические процессы.
Хирурги во время операции на центральной нервной системе давно заметили одно интересное обстоятельство.
Оказалось, что можно во время операции производить любые разрезы через кору больших полушарий мозга, можно удалять значительные участки мозговой ткани, иногда даже целое полушарие, тем не менее пациент продолжает бодрствовать и не теряет сознания. Однако стоит лишь слегка задеть инструментом некоторые точечные участки в глубине мозга, как больной немедленно впадает в бессознательное состояние, похожее на сон. В конце 40-х годов нашего столетия два видных физиолога — американец Г. Мэгоун и итальянец Д. Моруцци — провели на животных серию экспериментов, которые не только объяснили это явление, но и заложили основу изучения функций особого образования мозга, известного под названием ретикулярной формации.
Ретикулярная формация представляет скопление нервных клеток в центральных отделах той части головного мозга, которую называют мозговым стволом. Нервные клетки ретикулярной формации, благодаря большому числу ветвящихся и переплетающихся отростков, образуют густую нервную сеть, откуда и возникло название «ретикулярная» или в переводе на русский язык сетевидная формация. Анатомы уже давно описали этот своеобразно построенный отдел мозга. Но значение его стало понятным лишь сравнительно недавно.
Если у животного разрушить определенные участки ретикулярной формации мозгового ствола, сохранив неповрежденными другие мозговые образования, наступает состояние длительной спячки. Вывести животное из спячки не удается, даже применяя самые сильные внешние раздражители. Сигналы об этих раздражениях беспрепятственно достигают коры больших полушарий головного мозга, но животное на них не реагирует. При этом электрические потенциалы, возникающие в коре мозга, ничем не отличаются от потенциалов, наблюдаемых при глубоком естественном сне.
Попробуем через специально вживленные электроды раздражать слабым электрическим током сохранившиеся после опыта участки ретикулярной формации. Животное сразу просыпается, а на электроэнцефалограмме появляются типичные сдвиги, названные физиологами «реакцией пробуждения».
Результаты этих опытов убедительно показывают, что ретикулярная формация непосредственно участвует в процессах регулирования сменяющих друг друга состояний — сна и бодрствования. В чем же смысл этого регулирования?