Сэм Кин - Дуэль нейрохирургов. Как открывали тайны мозга и почему смерть одного короля смогла перевернуть науку
Тогда почему люди замечают разницу между левой и правой стороной? Отчасти из-за лиц. Мы общественные существа, и из-за нашего латерального мышления полуулыбка на правой стороне лица не производит на нас такого же впечатления, как на левой стороне.
Но настоящий ответ заключается в чтении и письме. Дети, которые учатся грамоте, часто пишут асимметричные буквы S и N в зеркальном отражении, потому что их мозг не видит разницу. Неграмотные ремесленники, которые изготавливали наборные блоки для средневековых книг, имели такую же проблему, и их зеркальные буквы придают клоунскую легкомысленность сухим латинским манускриптам. Лишь постоянная тренировка при чтении и рукописи позволяет нам выучить правильное начертание букв. По всей вероятности, лишь появление письменных манускриптов несколько тысячелетий назад заставило людей уделять особое внимание разнице между левой и правой стороной. Это еще один пример того, как грамотность изменила наш мозг.
* * *Из трех «доказательств обратного» у Сперри работа по восприятию расщепленного мозга была наиболее плодотворной и увлекательной. Она сделала Сперри научной знаменитостью и привлекла в его лабораторию коллег со всего мира. (Хотя Сперри и не был пижоном, он организовал достойную вечеринку с народными танцами и пуншем под названием «Расщепление мозга», который, судя по всему, вполне оправдывал свое название.) Результаты его трудов проникли и в популярную литературу. Писатель Филипп К. Дик опирался на его исследования в поиске сюжетных линий, и вся образовательная теория о левостороннем и правостороннем мышлении опирается (пусть и опосредованно) на работу Сперри и его команды.
Вероятно, ранние открытия Сперри заслуживали отдельных Нобелевских премий, но исследования расщепленного мозга в конце концов принесли ему почетную награду в 1981 году. Он разделил ее с Дэвидом Хьюбелом и Торстеном Визелом, которые показали, как работают зрительные нейроны. Будучи научными отшельниками, они не привыкли к официальным костюмам, и позже Хьюбел вспоминал, как услышал стук в дверь своего номера незадолго до начала Нобелевской церемонии в Стокгольме. За дверью стоял сын Сперри с белым галстуком-бабочкой для отцовского смокинга в руке. «Кто-нибудь имеет представление, что с этим делать?» – спросил он. Пол, младший сын Хьюбела, кивнул. Дома он играл на трубе в молодежном симфоническом оркестре и хорошо разбирался в смокингах. В конце концов он повязал галстуки ученым гениям.
Получение Нобелевской премии не утолило амбиций Сперри. По сути дела, уже тогда он почти забросил исследования расщепленного мозга ради решения вечной проблемы неврологии об отношениях тела и разума. Как и многие до него, Сперри не верил, что разум можно свести к обычной коммуникации между нейронами. Но он не верил и в дуализм, концепцию о том, что разум может существовать независимо от мозга. Вместо этого Сперри полагал, что сознательный разум является «эмергентным качеством»[49] нейронов.
Примером такого эмергентного качества является влажность. Даже если вы обладаете самым полным знанием о молекуле H2O, то все равно не сможете предсказать, что если опустите руку в ведро с водой, то ощутите ее влажность. Для возникновения этого качества необходимо взаимодействие огромного количества молекул. То же самое относится к гравитации, другому качеству, которое почти магически возникает на макроуровне. Сперри утверждал, что наш разум возникает аналогичным образом: необходимо скоординированное действие огромного количества нейронов, чтобы пробудить к жизни сознательный разум.
Большинство ученых соглашались со Сперри в этой предпосылке. Более спорным было его утверждение, что хотя разум нематериален, он может влиять на физические функции мозга. Иными словами, мысли каким-то образом могли изменять молекулярное поведение тех самых нейронов, которые породили их. То есть разум и мозг взаимно влияют друг на друга. Это бодрящая идея, и если она верна, то может объяснить природу сознания и даже приоткрывает дверь для свободы воли. Но остается вопрос, каким образом это происходит, и Сперри так и не придумал правдоподобного механизма для ответа на него.
Сперри умер в 1994 году с мыслью о том, что его работа о сознании и разуме будет его наследием. Коллеги позволили себе не согласиться с ним, и некоторые из них смотрят на последние годы Сперри (как и на поздние труды Уолтера Пенфилда) со смесью недоверия и замешательства. Как заметил один ученый, работа над смутными аспектами сознания отвращает всех, кроме «дураков и лауреатов Нобелевской премии». Тем не менее Сперри был прав в одном: объяснение, как человеческое сознание возникает из мозга, всегда было – и до сих пор остается – одной из главных проблем неврологии.
Глава 12
Человек, миф, легенда
Высшей целью неврологии является понимание сознания. Это самый сложный, самый изощренный, самый важный процесс в человеческом мозге. И один из самых легких для превратного понимания.
13 сентября 1848 года выдался чудесный осенний денек, яркий и безоблачный, с прохладным ветром. Около 16.30, когда мысли порой начинают блуждать, прораб железнодорожной бригады Финеас Гейдж заполнил порохом высверленную скважину и повернул голову, чтобы проконтролировать своих людей. Жертвы несчастных случаев и психических расстройств в медицинских анналах почти всегда проходят под инициалами или псевдонимами. Но только не Гейдж: его имя наиболее прославлено в неврологии. По иронии судьбы, нам мало что известно об этом человеке.
Той осенью железнодорожная компания Рутленда и Барлингтона расчищала скальные выходы в окрестностях Кавендиша в Центральном Вермонте и наняла бригаду ирландцев для взрывных работ. Хотя они были хорошими работниками, но как любители выпить, побуянить и пострелять из ружей нуждались в отеческом присмотре. Поэтому бригадиром назначили двадцатипятилетнего Гейджа: ирландцы уважали его жесткость, деловую сметку и мастерство управления и с радостью работали под его началом. По сути дела, до 13 сентября железнодорожное начальство считало Гейджа лучшим бригадиром.
В качестве бригадира Гейдж должен был определять места для бурения скважин; эта задача была наполовину геологической, наполовину геометрической. Скважины заглублялись на один-два метра в черную породу и должны были залегать вдоль естественных трещин и разломов, чтобы скала быстрее распадалась на части. После бурения скважины бригадир засыпал порох, а потом аккуратно утрамбовывал его железным ломом. По окончании работы он закладывал запал. Наконец, помощник накладывал песок или глину, которая плотно утрамбовывалась, чтобы сосредоточить силу взрыва в небольшом пространстве.
Большинство бригадиров пользовались лапчатым ломом, но Гейдж заказал собственный лом у местного кузнеца. По сравнению с лапчатым ломом, имевшим форму растянутой буквы S, лом Гейджа был прямым и ровным, как копье. Он весил шесть килограммов и имел длину 110 сантиметров (рост Гейджа составлял 168 сантиметров). В самом широком месте лом имел толщину 3,5 сантиметра, но последняя треть – та часть, которую Гейдж держал у головы при трамбовке, – сужалась до острия.
Около 16.30 рабочие Гейджа отвлекли его; они загружали колотую породу на тележку, и рабочий день близился к концу, поэтому, скорее всего, они болтали и смеялись. Гейдж только что закончил утрамбовывать порох и повернул голову. Описания того, что случилось дальше, отличаются друг от друга. Некоторые говорят, что Гейдж пытался трамбовать порох с повернутой головой и чиркнул ломом по краю скважины, выбив искру. Другие говорят, что помощник Гейджа (возможно, он тоже отвлекся), не успел засыпать песок в скважину, и когда Гейдж повернулся обратно, он сильно ударил ломом, полагая, что трамбует инертный материал. Так или иначе, где-то в темной полости вспыхнула искра, и мощная отдача отбросила лом назад.
По всей вероятности, Гейдж что-то говорил в этот момент и его рот был открыт. Острие лома вошло внутрь под левой скулой Гейджа. Лом разрушил верхний коренной зуб, пронзил левую глазницу и прошел за глазом в черепную коробку. На этом этапе обстоятельства становятся неясными.
Размер и положение мозга внутри черепа, а также размер и положение отдельных элементов мозга меняются от человека к человеку – мозги так же разнообразны, как и лица. Поэтому никто точно не знает, что было разрушено в мозге Гейджа (об этом следует помнить). Но лом все же проник в самую нижнюю часть левой фронтальной доли и вышел через макушку, где находится родничок у младенцев. Взмыв вверх по дуге – он якобы летел со свистом, – лом приземлился в восьми метрах и воткнулся в землю под прямым углом. Свидетели вспоминали, что он был красным и жирным на ощупь от мозговой ткани.
