Ваш мозг. Что нейронаука знает о мозге и его причудах - Марк Дингман

Весной 1971 г. Иэну Уотермену было 19 лет, и уже тогда он знал, чему желает посвятить свою жизнь. С 13 лет юноша работал в мясной лавке и успел полюбить это место, а еще накопить большой опыт в мясном деле. Владелец лавки, где работал Иэн, предложил ему в будущем открыть собственный магазин – другими словами, исполнить мечту всей жизни. Иэн, счастливый как никогда прежде, уже предвкушал этот момент. Однако затем он подхватил болезнь – как ему казалось, простуду, – которая перечеркнула все его прежние достижения1.

Иэн продолжал работать, невзирая на болезнь, но у него начали проявляться странные симптомы. Самым необычным среди них были необъяснимые трудности в передвижении. Дело было не в простой слабости или усталости – Иэн внезапно потерял власть над своим телом. Отправившись выпить чаю, он не смог удержать в руках чашку, из-за чего половина напитка оказалась на полу. Когда он стоял у аптеки в ожидании лекарств, не смог устоять на ногах и повалился прямо на землю рядом со зданием. А попытавшись утром подняться с постели, он упал. Тогда Иэн стал догадываться, что дело не в простуде.

В конце концов он отправился в больницу. К тому времени молодой человек уже с трудом произносил слова, из-за чего врачи решили, что он пьян. Но Иэну некогда было обижаться на предвзятое отношение. Его уже настиг новый, более тревожный симптом: он постепенно переставал чувствовать руки и ноги.

Очнувшись в больнице на следующий день, Иэн не ощущал ни рта, ни языка, ни других частей тела ниже шеи. Что странно, он мог двигать конечностями. Но при этом не был способен управлять направлением или скоростью движения. Простая попытка поднять руку на несколько сантиметров оканчивалась тем, что та резко дергалась вверх и опускалась мимо постели.

Наконец Иэн осознал, в чем причина таких странностей: он не чувствовал, где находится часть его тела, если не смотрел на нее. Без зрительной информации мозг отказывался сообщать ему, что и когда делают его мышцы.

Например, если вы закроете глаза и подвигаете рукой вверх-вниз, то будете понимать, поднята ваша рука или опущена – даже не глядя на нее. Но когда Иэн закрывал глаза и двигал рукой, он не мог сказать, где она сейчас находится – и переместилась ли вообще – до тех пор, пока на нее не посмотрит. Лежа на больничной кровати и не получая никаких сведений о местоположении частей своего тела, Иэн ощущал себя так, будто парит в воздухе.

Ощущение собственного тела в пространстве называется проприоцепцией, что дословно переводится как «принимающий от самого себя». Проводящие пути, которые передают мозгу осязательную информацию, также доносят до него сведения о положении тела в пространстве. Врачи определили, что Иэна настиг вирус, на который иммунная система откликнулась преувеличенно – и повредила необходимые для проприоцепции проводящие пути. Почему это произошло именно с Иэном, обойдя стороной миллионы других людей с такими же простудными заболеваниями, неясно.

Иэн больше не чувствует ничего ниже шеи. Большинство пациентов, сталкивающихся с данным состоянием, теряют способность ходить. Иэн же научился – благодаря исключительному упорству и силе воли – двигать мышцами с помощью зрения. Он не чувствует, где его ноги, но видит их. Глядя на ноги и пользуясь зрительной информацией о том, где они находятся, Иэн может двигать ими в нужном направлении. Это сложно и требует сосредоточенности, но Иэн настолько старательно тренировался, что почти вернулся к обычной жизни.

Случай Иэна показывает, насколько сложно устроена моторика. Для движения сигналы должны передаваться не только от мозга к мышцам. Самому мозгу также необходимо получать обратную связь, которая позволяет вносить миллионы поправок в движение. Благодаря этому человек двигается точно, но при этом плавно и естественно. Моторика, несмотря на ее внешнюю простоту, подразумевает сложную взаимосвязь между головным мозгом и частями тела.

Когда Поль Брока открыл предположительный «речевой центр», о котором мы говорили в Главе 4, нейробиологи XIX столетия бросились определять задачи остальных зон головного мозга. Прежде я уже упоминал, что современные нейробиологи отказываются воспринимать головной мозг как набор «центров» с определенными задачами: такой подход упрощает сложные процессы, которые позволяют мозгу работать в должном режиме. В то же время нельзя отрицать, что некоторые зоны головного мозга могут отвечать за что-то «по большей части» – особенно если речь идет об относительно бесхитростном чувственном восприятии и двигательных функциях (а не намного более сложном речевом общении). Благодаря работе Брока образовалось целое поколение нейробиологов, которые пытались найти центры чувственного восприятия и моторики. Не прошло и 10 лет со знакомства Брока с Таном, как первых значительных успехов в своих поисках добилась пара юных немецких исследователей – Густав Фрич и Эдуард Гитциг.

Прежде чем мы погрузимся в исследования Фрича и Гитцига, я должен предупредить вас: подробности их опытов на живых собаках – не для слабонервных, особенно если учесть, что Фрич и Гитциг в своих экспериментах в основном пренебрегали анестезией. Естественно, описанные ниже хирургические операции, проведенные без анестезии – и без достойного оправдания отказу от нее, – сегодня назвали бы аморальными. Сейчас за такие поступки исследователей увольняют и включают в черные списки. Однако Фрич и Гитциг проводили свои эксперименты в те времена, когда еще не существовало правил, предписывающих не обходиться жестоко с подопытными животными.

Говоря откровенно, Фрич и Гитциг – не единственные нейробиологи, которые проявляли жестокость по отношению к животным. Тогда людей в принципе не особо заботило, каким мукам они подвергают братьев наших меньших. Даже если помнить о разнице в ценностных ориентирах нейробиологов XIX и XXI вв., читать об опытах Фрича и Гитцига все равно трудно. Но своей работой Фрич и Гитциг внесли огромный вклад в понимание функций головного мозга, поэтому ее нельзя не упомянуть. Если вы боитесь расстроиться, прочитав о зверских опытах над собаками, пропустите этот раздел и перейдите к заголовку «Двигательная кора головного мозга».

Еще до совместных опытов Фрич и Гитциг независимо друг от друга сталкивались со свидетельствами того, что в коре головного мозга располагается область, благодаря которой организмы способны передвигаться, – зона, которую впоследствии назовут двигательной корой. Им было известно и другое: убедить остальное научное сообщество в том, что часть коры головного мозга отвечает за движение, удастся только с том случае, если у них будут результаты полноценного исследования.

Ряд ученых, искавших двигательную кору до Фрича и Гитцига, уже потерпели поражение, поэтому многие исследователи старались обходить этот вопрос стороной. Однако Фрич и Гитциг были молоды и уверены в себе. Их не пугало то, что глубокоуважаемые и почитаемые ими же личности не справились с этой задачей. Они решили так: ученым не удалось ничего найти потому, что они действовали неправильно или сдавались слишком рано. Юные исследователи были убеждены, что обязательно решат задачу, которая не поддалась остальным.