Мозг Леонардо: Постигая гений да Винчи

Этот метод имел тот очевидный недостаток, что заинтересованной стороне приходилось терпеливо ждать смерти субъекта, прежде чем можно будет вскрыть череп покойного и выяснить, какое физическое нарушение там скрывалось. Потом врач должен был начать сложное сопоставление выявленных патологий в головном мозге с теми неврологическими расстройствами, которые наблюдались при жизни пациента. Учитывая, насколько сложен мозг любого человека и как сильно один мозг отличается от другого, сочетать косвенные наблюдения с дедуктивными умозаключениями было очень непросто.

Кроме того, мозг быстро разлагается после смерти, поэтому у древнего патологоанатома для работы был очень короткий промежуток времени. Эта проблема сохранялась даже после того, как благодаря появлению фиксирующих веществ, формальдегида и микроскопа уровень исследований вырос. Изучение среза мертвой ткани под микроскопом или фрагментов мертвого мозга, зафиксированного в формальдегиде, не может заменить наблюдения в режиме реального времени за живым органом, в котором интенсивно бегают электрические импульсы и циркулируют нейромедиаторы.

Мы долго не могли понять, как внутри мозга располагается его «операционная система», еще из-за одной ошибочной концепции. Философ XVII века Рене Декарт авторитетно заявлял: «По моим наблюдениям… мозг парный, так же как руки, глаза и уши». Декарт считал мозг изящной конструкцией, в которой две половины – точное зеркальное отражение друг друга. Насколько сильно укоренилась эта ошибочная идея, можно судить по тому, что в 1800 году французский физиолог Биша писал: «…органам присуща гармония, проявляющаяся в их симметричности». Для Биша и предыдущих поколений анатомов из того, что половинки мозга выглядят симметрично друг другу, следовало, что они должны выполнять одни и те же функции.

Вдобавок Декарт пришел к выводу, что разум – это нематериальная субстанция, совершенно отдельная от тела. Он ввел в философию концепцию дуализма души и тела и таким образом невольно отделил от мозга его важнейший продукт – сознание, считая его чем-то совсем «иным», отличным от частей тела, расположенных ниже шеи.

Особый божественный орган внутри уникального божьего творения фактически был закрыт для земных исследований людьми. Декартова философия с обезглавливанием продержалась до середины XIX века, пока в результате революционного открытия не была доказана ее ошибочность. Французский врач Поль Брока одним смелым ударом разрушил представления о симметрии функций мозга и положил начало современной неврологии. Связав воедино две проблемы – распространенный клинический синдром нарушения речи (афазию), который часто возникает при инсультах, и паралич правой стороны тела, обычно встречающийся вместе с афазией, – он правильно определил, что за речь отвечает преимущественно левое полушарие (это верно для праворуких людей, то есть для большинства)[8]. Из-за перекреста нервных волокон в мозге левое полушарие контролирует правую сторону тела, а правое полушарие – левую. Вскоре Карл Вернике дополнил наблюдения Брока, выделив другую область в левом полушарии, которая отвечала за понимание услышанного, в отличие от расположенной спереди зоны Брока, ответственной за генерирование членораздельной речи. Благодаря сделанному Брока и Вернике открытию зависимости конкретных речевых навыков от соответствующих областей мозга появился новый способ определения функций мозга.

В XX веке появились приборы, с помощью которых нейробиологи могут изучать работу мозга здоровых людей в реальном времени. Сначала стало возможно измерять электрическую активность мозга. Нейроны, основные клетки нервной системы, работают, создавая электрические импульсы. Они генерируют слабые электромагнитные поля в окружающем пространстве. В коре мозга, расположенной непосредственно под костями черепа, содержится большое количество нейронов, и их суммарную активность можно измерить с помощью датчиков, присоединенных к электродам на голове. Считывание информации происходит в режиме реального времени. Метод называется электроэнцефалограммой, или ЭЭГ. Вслед за этим методическим прорывом быстро последовали другие, и у нейробиологов появились и более сложные приборы для изучения работы мозга.

В 1960-х годах Роджер Сперри создал экспериментальную модель, которую можно было использовать для изучения работы мозга. Он перерезал мозолистое тело у кошек, предполагая, что такое серьезное хирургическое вмешательство приведет к выраженным отклонениям. Мозолистое тело, соединяющее кору двух полушарий, – крупнейшая непарная структура в кошачьем мозге. К его удивлению, поведение кошек после операции оставалось обычным. Как такое могло быть? Сперри задумался. Как может сохраняться относительно нормальное поведение после перерезки основного кабеля, соединяющего полушария? И что в этой связи можно сказать о работе человеческого мозга?