Оливер Сакс - Мигрень

Самое поразительное в фортификационных скотомах – и это свойство присутствует в описаниях Гершеля и Лэшли – это ориентация составляющих их частей («прямолинейных угловатых форм… с выступающими и западающими углами, бастионами и равелинами»). Такая ориентация заставляет предположить, что либо активированные нейроны коры сами имеют такую ориентацию (если существует буквальное соответствие между кортикальными и галлюцинаторными паттернами), либо они чувствительны к различным ориентациям. Как раз последнее и было продемонстрировано Хьюбелом и Визелом в 1963 году. Но размер колонки детектора ориентации – по Хьюбелу и Визелу – не превышает 0,2 мм, а размеры зубцов скотомы, как рассчитал Ричардс, соответствуют протяженности коры около 1 мм. Отсюда, утверждает Ричардс, следует, что распространяющаяся волна активирует не индивидуальные колонки, а их группы или пулы, соответствующие определенной ориентации. Таким образом (как представляет это Ланс), волна возбуждения, перемещающаяся по коре, может активировать группы одну за другой, а их непосредственная электрическая стимуляция заставляет больного «видеть» полосы света, расположенные под разными углами друг к другу и вспыхивающие по мере того, как колонки – одна за другой – активируются. «Таким образом, – пишет Ричардс, – фортификационная мигрень представляет собой превосходный естественный эксперимент: продвигающиеся волны возмущения оставляют заметные следы в коре и в течение получаса раскрывают секреты ее нейронной организации».

Когда в 1970 году я писал книгу, то чувствовал, что теория Лэшли и Ричардса – хотя и нуждается в кое-каких незначительных поправках – в целом адекватно объясняет наблюдающиеся феномены. Но такая схема – активация цитоархитектонических элементов волной возбуждения – казалась мне непригодной для объяснения третьего клюверовского уровня мигренозных галлюцинаций: появления мозаичных структур и решеток, непрерывно меняющих свой размер и форму; криволинейных организующих форм в виде, например, спиралей и конусов; и сложных геометрических фигур, напоминающих узоры турецкого ковра или радиолярии, и склонных к внезапным калейдоскопическим трансформациям. «Очевидно, – писал я в первом издании „Мигрени“ 1970 года, – что здесь мы должны постулировать какую-то форму функциональной схематизации, находящейся над анатомически фиксированными цитоархитектоническими паттернами». Я предложил несколько гипотез, включая гипотезу единиц восприятия («гностических единиц»), способных изменять свой размер. Но все эти гипотезы казались мне неудовлетворительными. Но тогда, в 1970 году, едва ли можно было продвинуться вперед в понимании феноменов мигренозных галлюцинаций, так как требовались новые концепции, а новые методы исследования были тогда делом будущего. Нам было необходимо более глубокое понимание функциональной анатомии и физиологии зрительной коры. Была нужна математическая теория распространения волн сложной формы в возбудимой среде. И в не меньшей мере был необходим способ стимуляции или моделирования взаимодействия больших групп связанных между собой нейронов. Кроме того, я допускал, что нам нужен радикально новый взгляд на сложные системы и их самоорганизацию во времени. Обеспечением этого взгляда могла стать и стала только зарождавшаяся в то время наука о нелинейных динамических системах – теория хаоса.

Проблема, с которой столкнулись исследователи, была проблемой морфогенеза, возникновения и роста биологических форм, пусть даже это были простейшие геометрические формы. Разработка этого вопроса на простом и на гораздо более сложном уровне занимала еще Аристотеля и стала подлинной страстью человека, являвшего собой странную смесь любителя античности, математика и биолога Д’Арси Томсона, книга которого «Рост и форма» является длинным рассуждением на эту тему. Любой больной мигренью или человек, на собственном опыте знающий, что такое константы Клювера, едва ли не вскрикнет от удивления, увидев иллюстрации этой книги: радиолярии и актинии, морские звезды и морские ежи, сосновые шишки и цветки подсолнечника или спирали, решетки, туннели и фигуры, обладающие радиальной симметрией.

Все это не раз приходило мне на ум, когда в 1968 году я писал пятую часть «Мигрени», но мне казалось, что чисто топологический подход Д’Арси Томсона – несмотря на то что он мог объяснить постепенный переход форм или рисунков друг в друга (например, превращение плоской решетки в искривленную) – не мог объяснить внезапные глобальные изменения, флуктуации, калейдоскопические превращения, столь характерные для мигренозной ауры. По этой причине я тогда не стал включать в книгу пятую часть.

Для объяснения нужен был другой подход – но он был неизвестен Д’Арси Томсону в то время, когда он писал свою книгу (и мне, когда я писал «Мигрень»). Этот подход был озвучен, хотя и в абсолютно теоретической форме, математиком Аланом Тьюрингом. Одну из своих последних статей он посвятил проблеме морфогенеза, о том, как его моделировать или инициировать с помощью волны, например с помощью волн или распределений концентраций химических веществ. Такой морфогенез может запускаться, как показал Тьюринг, в некоторые критические моменты в сложной химической системе, находящейся в диффундирующей среде (Тьюринг, 1952).

Несколько лет спустя такая система была открыта Белоусовым и независимо от него Жаботинским. Эти ученые исследовали сложные смеси сульфата церия, малоновой кислоты и бромата калия, растворенных в серной кислоте. Если эти ингредиенты расположить на поверхности кислоты тонким слоем и не встряхивать, то в слое спонтанно возникают и растут волны – волны округлой формы, расходящиеся от фиксированного центра, спирали, раскручивающиеся от таких же центров – по или против часовой стрелки, и т. д. Если же реагенты перемешивать и встряхивать, то никакого пространственного рисунка мы не увидим, но зато возникают не менее любопытные временные явления. Со смесью начинают происходить интереснейшие изменения и осцилляции: на минуту смесь становится синей, потом красной, потом – опять синей. Регулярность этого процесса удивительна. Пригожин даже назвал это явление «химическими часами».

Впоследствии были открыты или созданы многие другие такие же химические системы, способные генерировать весьма сложные геометрические фигуры в пространстве и порождать регулярные события во времени. Но все это были примитивные формы, похожие на элементарные галлюцинаторные константы Клювера или на элементы сенсорного калейдоскопа Гершеля. Так, Маллер и др. (1989) пишут:

«Какими бы сложными ни были наблюдаемые химические паттерны… остается очевидным, что из них можно извлечь определенное ограниченное число базовых структурных типов… Это сингулярные точки, ветвящиеся точки, имеющие треугольную форму, отчетливые ленты, диффузные полосы, круги, пятна с разной степенью правильности формы, спирали и завитки. Картины смещений, многоугольники или мишени являются уже сочетаниями перечисленных элементов… Очень часто эти сочетанные узоры отличаются друг от друга пространственным масштабом».

Эти спонтанные формы организации материи могли казаться и действительно казались чистыми случайностями, трюками природы до тех пор, пока Илья Пригожин не осознал в буквальном смысле слова космическую (или, если угодно, космогенетическую) важность таких систем и одним ударом разрешил научную и философскую дилемму, занимавшую умы мыслителей со времен Древней Эллады.

Аристотель видел причину возникновения органических форм в Цели, в Плане. Демокрит считал такое возникновение результатом случайного соположения атомов. Идеализм и материализм соперничали между собой на протяжении более двух тысяч лет, но ни тот ни другой так и не смогли исчерпывающе объяснить природу (как и вообще что бы то ни было). Гершель на самом деле балансировал между этими объяснениями, так как его геометрические признаки казались ему то выражением «мышления, интеллекта», то чисто механическим приспособлением, калейдоскопом – модным в то время развлечением викторианских салонов. Ни одно из этих объяснений Гершеля не удовлетворяло – и не без основания, – ибо ни одно, ни другое не работает [70]. В основу исследования должен быть положен совершенно иной принцип, принцип возникновения или эволюции, принцип, не предусматривающий заранее существующего плана или образца, а принцип самопроизвольного возникновения порядка и формы.

Этот новый принцип Пригожин назвал «самоорганизацией», каковую он считает универсальной созидающей силой природы, созидающей порядок, созидающей сложность, созидающей «стрелу времени». Самопроизвольная самоорганизация возникает в природе на любом ее уровне – от космического и физико-химического до биологического и культурного. Это совершенно новый взгляд на природу и, если угодно, на Бога.