Истории от разных полушарий мозга. Жизнь в нейронауке

На самом деле исследования Сперри на животных разительно отличались от более ранних работ по рассечению мозолистого тела у людей, которые проводились в начале 1940-х годов. В первых публикациях сообщалось, что рассечение, как тогда писали, комиссур переднего мозга не оказывает заметного влияния на взаимодействие полушарий. Отчасти именно эти публикации помешали распространению идеи о том, что разного рода информация передается в мозге по отдельным каналам. Неясно было, поможет ли операция купировать эпилептические припадки, однако Боген, тщательно изучив ряд историй болезни, решил, что хирургическое вмешательство должно принести пользу. Он оказался прав. Новые знания позволили также начать новые эксперименты с расщепленным мозгом у людей – со временем это стало возможно благодаря готовности самих пациентов к сотрудничеству.

Когда пациент с расщепленным мозгом начал за счет “неговорящего” правого полушария производить интегрированные действия, которые левое, доминирующее по речевым функциям, не могло ни описать, ни осмыслить, это потрясающее зрелище оказалось полной неожиданностью для исследователей. Чудесное было время. Стало ясно, что модель для животных работает и на людях, и тогда Сперри разработал программу исследований расщепленного человеческого мозга, которые продолжаются по сей день. Эксперименты Сперри позволили сделать открытия в областях, касающихся теории сознания и специализации разных частей мозга, когнитивной науки и клинической неврологии, а также размышлений о человеческих ценностях. Он щедро делился опытом со многими студентами Калтеха, в числе которых были Колвин Тревартен, Джерри Леви, Роберт Нибис, Чарльз Хэмилтон, Иран Зайдел, а также я; все мы работали с ним по теме расщепления мозга. Однако главные достижения принадлежат Роджеру Сперри. Он по своему характеру интересовался исключительно острыми вопросами и своих подопечных учил не тратить силы и время ни на что, кроме важных проблем.

В лаборатории Сперри исследования человеческого мозга делились на две основные фазы. Первая – описание основных неврологических и психологических последствий операции по расщеплению мозга и определение индивидуальной психологической природы каждого из разделенных полушарий. Собранные за шесть лет данные показали, что корковые комиссуры играют ключевую роль для взаимодействия полушарий при выполнении перцептивных и двигательных функций. В ходе тех же экспериментов выяснилось также, что “неговорящее” правое полушарие отвечает за определенные функции, связанные с невербальными процессами, а левое, что неудивительно, доминирует во всем, что связано с речью. Впервые за всю историю нейробиологии было экспериментально показано, как проявляются специфические функции каждого полушария в зависимости от того, какую половину мозга просят выполнить задание. В ходе важных клинических обследований пациентов с повреждениями мозга удавалось лишь показать отсутствие функции – не конкурентное, а раздельное, латерализованное сосуществование таких функций. И наконец, когда выяснилось, что одна половина мозга пациента ничего не знает о деятельности другой, стало очевидно, сколь важны эти результаты для модели психического состояния.

Во второй фазе исследований акцент был сделан на различных когнитивных стилях полушарий и специфических речевых способностях правой половины мозга. Эта тема интересовала не только Сперри, но и других ученых, изучавших латерализацию функций мозга, причем работы велись как со здоровыми людьми, так и с теми, кто страдал неврологическими заболеваниями. Оказалось, что природа организации человеческого мозга дает людям массу возможностей. Были подняты чрезвычайно интересные проблемы, и многие современные научные работы в области нейропсихологии посвящены поискам непростых ответов на ключевые для того исследования вопросы.

Следует помнить, что этим поискам предшествовал цикл экспериментов Роджера Сперри, которые легли в основу современной нейробиологии развития – пожалуй, половина всех тем в нейронауке зиждется на тех опытах. Все началось в 1940-х годах в Чикагском университете. Сперри, тогда еще аспирант, подверг сомнению нейробиологическую теорию своего гениального учителя Пола Вайсса о том, что “функция предшествует форме”, то есть что центральная нервная система и ее периферийные связи не определяются генетическими механизмами. Сперри провел серию экспериментов, затянувшуюся еще на двадцать с лишним лет, каждый новый опыт в которой был интереснее предыдущего, и сформулировал собственную теорию хемоспецифичности. Все современные нейробиологические исследования так или иначе связаны с его концепцией ключевой роли химического градиента в избирательном взаимодействии нейронов, и сегодня каждый ученый, занимающийся нейробиологией развития, старается найти в ней свою нишу.