Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли

Неожиданно низкие скорости создавали две проблемы. Во-первых, как понял Гельмгольц, обнаруживались последствия для восприятия, поскольку получалось, что мозг может реагировать только на события в прошлом. Гельмгольц не считал эту особенность причиной каких-либо серьезных проблем в реальном мире: «К счастью, расстояния, преодолеваемые чувственным восприятием на пути к мозгу, малы, иначе сознание сильно бы отставало от настоящего» [62]. Несмотря на беззаботную уверенность Гельмгольца, подразумевается, что мы действительно живем – хотя бы немного – в прошлом и никогда не воспринимаем мир мгновенно.

Вторая проблема оказалась более фундаментальной: требовалось объяснение, почему скорость электрической активности в нервах была намного меньше, чем в проводах. Хотя Дюбуа-Реймон и Гельмгольц показали, что нервные системы функционируют в соответствии с физическими принципами, ученые не смогли установить, как именно распространяется нервная электрическая активность.

Телеграфы, в отличие от нервов, не могли порождать ощущение и восприятие.

Для Гельмгольца, как и для многих других мыслителей XIX века, очевидной технологической метафорой нервной системы была телеграфная сеть, опоясавшая всю Европу[70]. Действительно, связи между ними были не просто образными. Ранние нейрофизиологи, включая Гельмгольца, в экспериментах по изучению нервной деятельности использовали телеграфные устройства [63]. В 1863 году Гельмгольц провел параллель и указал, что нервы, как и телеграфные провода, могут активировать всевозможные функции нервной системы:

«Нервы часто и не без основания сравнивали с телеграфными проводами… В соответствии с различными видами устройств, которыми мы снабжаем концы провода, мы можем посылать телеграфные депеши, звонить в колокола, взрывать мины, разлагать воду, перемещать магниты, намагничивать железо, распространять света и так далее. Так и с нервами» [64].

Чего телеграфы сделать не могли, в отличие от нервов, так это порождать ощущение и восприятие. Суть этого феномена была все еще неясна.

* * *

Одна из далеко идущих, но ныне забытых попыток исследовать связь между мозгом, мышлением и электричеством была предпринята Альфредом Сми, блестящим эрудитом и изобретателем.

В возрасте двадцати двух лет он получил весьма хлебную должность в качестве хирурга в Банке Англии (этот пост был создан специально для него), а в следующем году Сми избрали членом Королевского общества. У ученого был широкий круг интересов: от болезней, передаваемых тлей в картофеле (из-за этого его упомянули в пантомиме театра «Друри-лейн») до изобретения нового типа батареи. И в середине XIX века Сми использовал электричество, чтобы объяснить все о функции мозга – от чувств до памяти [65]. В книге 1849 года «Элементы электробиологии» Сми утверждал, что мозг состоит из сотен тысяч крошечных батарей, каждая из которых соединена с определенной частью тела. Он полагал, что желание – это просто выражение электрического заряда в мозге. Как только желание удовлетворено и заряд освобожден, батарее требуется некоторое время, чтобы перезарядиться и снова ощутить желание [66]. Сми даже применил свою теорию к природе ума, предположив, что идеи и сознание являются продуктом комбинаций батарей в мозге [67].

Сми был плодовитым писателем и год спустя опубликовал научно-популярную книгу под названием «Инстинкт и разум». Некоторые из его представлений кажутся удивительно провидческими. Взяв за отправную точку допущение, что «свет, стимулирующий зрительный нерв, рождает электрический ток, который проходит по нервам к мозгу», ученый предположил, что можно было бы создать искусственный глаз, объединив «несколько трубок, сообщающихся фотоэлектрическими цепями». Все, что нужно было сделать, – повторять эти структуры снова и снова, и «нет никаких причин, почему вид на собор Святого Павла в Лондоне не может быть перенесен в Эдинбург по трубам, подобно нервам, передающим впечатление мозгу» [68]. Аналогичный подход был возможен и к другим органам чувств, говорил Сми. Если ощущения имеют электрическую природу, то можно было бы построить устройства, способные их имитировать.

Сми построил сложную схему того, как нервы мышц и нервы органов чувств сходятся в центральной «батарее» мозга, и изобразил замысловатую сеть взаимодействий сенсорных нервов.

Схема Сми мозга животных и человека