Отрытый в XVIII и получивший свое название в XIX веке маленький участок человеческого мозга имеет огромное значение, но до сих пор остается во многом загадочным. Этот участок первым обнаружил и зарисовал французский врач и анатом Феликс Вик-д’Азир, а его немецкий коллега Фридрих Арнольд придумал название — клауструм.
В переводе с латинского claustrum означает замок, засов, запор, замкнутое пространство, комнату или перегородку. Он располагается в центре мозга, имеет неправильную форму серого вещества толщиной в среднем два миллиметра. Из-за малого размера и труднодоступности долгие годы клауструм был обойден вниманием нейробиологов и в целом ученых.
Лишь в 2005 году вышла статья первооткрывателя структуры ДНК нобелевского лауреата Фрэнсиса Крика и Кристофа Коха. Они предположили, что клауструм — это материальный носитель сознания, центр управления всем мозгом и нервной системой млекопитающих. Как рассказал впоследствии известный индийский нейробиолог и популяризатор нейронауки Рамачандран Вилейанур, в их последней встрече Крик, не доживший до выхода их с Кохом статьи, сказал: «Рама, я думаю, что загадка сознания заключается в сlaustrum, не так ли? Иначе зачем эта крошечная частичка подключена к столь многим структурам мозга?».
В 2014 году, через 10 лет после кончины Фрэнсиса Крика, произошло очень важное, но небезупречное открытие. В Университете Джорджа Вашингтона 54-летнюю женщину лечили от эпилепсии невролог Мохаммад Кубесси и его коллеги. Они пытались с помощью электрической стимуляции выяснить, какая из областей мозга вызывает припадки. В одном из экспериментов ученые и врачи вживили в область клауструма электрод.
Когда в мозг пациентки поступил слабый разряд, она впала в ступор. Женщина не отвечала на вопросы, оставалась неподвижной и лишь безучастно смотрела в пространство перед собой. Стимуляцию, естественно, сразу отключили. Пациентка быстро пришла в себя, ее сознание проснулось, но женщина совершенно не помнила, что с ней произошло.
Такой эффект повторялся в течение двух дней. В результате зона для лечения была найдена. Пациентка прошла курс лечения, припадки стали поражать ее реже. С тех пор несколько лет эксперименты с клауструмом не проводились, во всяком случае, в открытых источниках сообщений о них не было. А всего один фактически побочный зарегистрированный результат на серьезно больном человеке не позволял сделать определенные выводы о связи «перегородки» с сознанием.
В 2017 году упомянутый Кристоф Кох уже в ранге директора Института Аллена по изучению мозга на конференции Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies initiative в Бетесде (штат Мэриленд, США) сделал доклад об исследовании клауструма генно-модифицированных мышей. На их мозг ученые воздействовали определенными химическими веществами, что вызывало у мышей выделение флуоресцентного белка зеленого цвета.
Главный результат эксперимента — обнаружение в клауструме мышей трех ранее неизвестных нейронов. Их дендриты (разветвленные отростки) опутывают практически весь мозг грызунов и служат управляющими ими микроскопическими нитями. Это открытие, опубликованное журналом Nature, претендовало на статус главного в нейробиологии с начала XXI века. Оно косвенно говорило в пользу предположения, выдвинутого Фрэнсисом Криком и Кристофом Кохом в 2005 году. Некоторые популяризаторы науки, включая Рамачандрана Вилейанура, даже называли клауструм обителью души человека.
Но в 2022 году ученые Медицинской школы Университета Мэриленда провели ряд опытов, которые поставили гипотезу Крика и Коха под сомнение. Стремясь определить роль клауструма, доктор Брайан Матур и его коллеги провели серию экспериментов как на животных, так и на людях. В опытах над мышами их клауструм отключали. Грызуны оставались активны, но теряли способность к решению сложных задач.
Похожим образом вели себя в аналогичных условиях и люди-добровольцы. На основе результатов опытов их авторы выдвинули теорию, согласно которой роль «перегородки» в мозге иная. Клауструм ведет себя скорее как высокоскоростной маршрутизатор. То есть клауструм получает команды из областей коры головного мозга, которые отвечают за решения сложных когнитивных задач, сортирует и транслирует эти сведения, обеспечивая восприятие и реакцию человека на внешнюю среду.
Мэрилендцы также утверждают, что понимание того, как мозг формирует и координирует нейросети коры мозга с помощью клауструма, очень важно. Но авторы исследования 2022 года рассматривают проблему лишь в практической плоскости. Весь рассогласование в работе нейросетей — признак таких недугов, как наркомания, болезнь Альцгеймера и шизофрения. Понимание этих процессов поможет разработать более эффективные методы лечения.
«Мозг — самая сложная система во Вселенной, — комментировал результаты ведущий автор исследования Брайан Матур. — Клауструм — самая тесно связанная структура коры со многими нейросетями в мозгу. Поэтому клауструм является окном в загадку мозга и разума».
Фото из открытых источников