000
ОтложитьЧитал
Предисловие Уильяма Файндела,
директора Монреальского неврологического института, профессора нейрохирургии университета Макгилла
Пожалуй, никогда прежде в истории науки не было столь широкого интереса к мозгу, его функциям и к тому, как эти функции взаимосвязаны с поведением человека, по сравнению с тем, что совершенно очевидно происходит сегодня. По понятным причинам эта тема всегда была главным образом в фокусе внимания неврологов, нейрохирургов и психиатров. На протяжении многих лет изучение мозга также привлекало к себе талантливых ученых, работающих в области анатомии, физиологии, патологии и других биологических дисциплин. Все возрастающее число интеллектуальных новобранцев, пришедших из других областей науки, таких как математика, физика, химия, электроника и компьютерные науки, привнесли в последнее время свежий импульс в наши заманчивые исследования в области нейробиологии.
Утверждение, что человеческий мозг – самая высокоорганизованная и сложная структура во Вселенной, стала почти научным штампом. Представляя собой совокупность двух дюжин миллиардов микроскопических нервных клеточных образований, взаимосвязанных миллионами и миллионами проводящих нервных волокон, сплетающихся в невероятно запутанные сложнейшие образования, мозг как объект исследования бросает решительный вызов своей собственности гениальности. Сегодня нам удалось установить некоторые принципы работы мозга, опираясь на тщательное изучение определенных расстройств и нарушений, которые влияют на нервную систему человека. Одним из самых драматичных из таких расстройств является эпилепсия. Эпилептический приступ может продуцировать движения, чувства или изменения в поведении, совершенно неконтролируемые самим пациентом, и такое состояние представляется карикатурой на то, как эти локальные группы нервных клеток могли действовать в норме. Таким образом, пока мы продолжаем поиски подлинных источников эпилепсии и причин того, почему определенные нервные клетки внезапно вырываются в этот неистовый разряд, тщательное изучение и наблюдение за пациентами привело нас к лучшему пониманию локализации функций в структурах мозга.
Однако предстоит сделать еще очень много, помимо широких экспериментальных работ на мозге и наблюдения за пациентами с расстройствами нервной системы. И сегодня мыслящие люди продолжают, как это происходило на протяжении столетий, задаваться вопросом: «Какова взаимосвязь мозга и разума?» Каждому читателю ясно, что потеря мозга означает потерю разума. Но, как заметил сэр Чарльз Шеррингтон: «Разум, если под ним подразумевать мысли, память, чувства и рассуждения и т. д., трудно отнести к разряду физических субстанций».
Из разных групп исследователей и докторов, занятых решением этой невероятно обширной задачи – изучением «нейронных джунглей» человеческого мозга, лишь нейрохирурги имеют необычную возможность и привилегию непосредственно наблюдать живой мозг и отмечать его ответную реакцию на стимуляцию в ходе осуществления терапевтических действий, облегчающих состояние пациента. По многим причинам выдающийся вклад доктора Уайлдера Пенфилда в эту специальную область исследований нейрохирурги и его коллеги ученые признали уникальным. Посвятив всю свою жизнь лечению пациентов, страдающих фокальной эпилепсией, он собрал и каталогизировал огромный массив информации, позволяющей нам глубже всмотреться в «физиологию разума»[1]. Ему было под силу сделать это благодаря солидному образованию и научной подготовке.
Будучи студентом и работая в лаборатории сэра Чарльза Шеррингтона в Оксфорде, он имел шанс разработать прецизионную хирургическую технику и систематически фиксировать наблюдения, которые в дальнейшем он доработал и усовершенствовал для использования в операционной и в клинике. Шеррингтон подчеркивал, с одной стороны, единство нервной клетки и ее индивидуальных процессов, а с другой, поразительную интегрированность и целостность миллиардов таких единиц, производящих образцы скоординированной активности, такой как движения, связанные с поддержанием равновесия, или походка, или же взгляд. Позднее в своих Клиффордских лекциях, в которых были затронуты самые разные стороны вопроса, Шеррингтон собрал воедино все свои физиологические и исторические доводы и рассуждения о разуме и мозге, на которые теперь ссылается доктор Пенфилд.
На другом этапе своих научных изысканий доктор Пенфилд посетил испанскую гистологическую школу Рамона и Кахала в Мадриде. В то время Кахал был признанным «маэстро» микроскопической школы изучения мозга. Он, как и Шеррингтон, рассматривал нервную систему с позиций философа, являющегося экспертом в области нейробиологии. «В той мере, в какой мозг продолжает оставаться тайной», – писал однажды Кахал, – Вселенная как отражение структуры мозга также является тайной».
У Кахала и его блестящего ученика дель Рио-Ортега доктор Пенфилд научился методике изучения микроскопического строения рубцов на мозге, которые иногда ассоциируются с эпилепсией. В дальнейшем он работал над этой проблемой с профессором Отфридом Форстером из Бреслау, неврологом, переквалифицировавшимся в нейрохирурга и одним из немногих ученых того времени, кто упорно продолжал лечение эпилепсии путем хирургического удаления рубца на мозге.
Затем в 1934 году доктор Пенфилд и его младшие коллеги и ученики из университета Макгилла основали Институт неврологии в Монреале. Этот институт сочетал в себе функции специального госпиталя для нервных болезней и лабораторию для исследований мозга. И именно здесь в течение более тридцати лет интенсивной работы он руководил командой ученых медиков и хирургов, трудившейся над разрешением многих невыясненных вопросов о мозге, таких как причины возникновения и течения эпилепсии, механизмы запоминания, обучения языку и т. д.
Здесь можно привести один из примеров этих исследований, поскольку они затрагивают ключевые моменты любой дискуссии о разуме и мозге. В 1952 году мы с доктором Пенфилдом работали бок о бок в операционной, наблюдая за ответной реакцией пациентов на слабые электрические токи, приложенные к их височной доле. Нам удалось выяснить, что у некоторых пациентов можно было искусственно вызвать любопытное состояние автоматизма. В этом состоянии пациенты впадали в беспамятство и начинали произносить бессвязные комментарии – один, к примеру, говорил «Время и пространство, кажется, оккупированы» и производил бессмысленные движения, но что самое странное, впоследствии совершенно ничего не помнил об этом. Ранее мы пришли к пониманию, подобно тому, как это много лет назад произошло и с Хьюлинсом Джексоном, что такое поведение является знаком особого типа приступа эпилепсии. Теперь мы могли установить, что этот приступ зарождается в глубинной части височной доли, удивительной локальной области – небольшого, напоминающего по форме миндаль островка нервных клеток, называемого амигдала, или миндалевидное тело (от греческого слова, означающего миндаль). Стало очевидно, что высвобождение нервных клеток, спровоцированное искусственной стимуляцией, вызвало целую цепь сложных процессов в мозге, которые в свою очередь, возможно, привели к изоляции сознания пациента и блокировали механизмы запоминания фактов моторной (двигательной) и сенсорной (чувствительной) активности. На деле, что было очевидно, пациент «утратил разум» в прямом смысле этого пришедшего из древности слова[2].
Это стало для всех нас небольшим откровением – осознать, что применение столь слабого электрического стимула к очень ограниченной локальной части мозга может привести к столь глубоким изменениям в умственной активности человека. Непосредственным результатом этого открытия стало решение о важности включения в зону хирургического вмешательства этой небольшой области, затронутой тканевым рубцом, с целью избавления пациента от эпилептических приступов. Через аналогичные операции в институте прошли более 700 пациентов. Трое из четверых таких пациентов вернулись к плодотворной и счастливой жизни, избавившись от угрозы непредсказуемых эпилептических атак. Однако удаление этой части мозга, содержащей пусковой механизм приступов эпилепсии, не оказывало влияния на их умственную деятельность – напротив, некоторые пациенты, у которых эпилептические приступы прекратились и они могли снизить употребление лекарств или же прекратить их употребление вовсе, обнаружили, что способны демонстрировать более высокий уровень интеллектуальной деятельности, как об этом свидетельствуют подробные психологические тесты.
Книга, которая сейчас находится в ваших руках, представляет собой квинтэссенцию научных трудов доктора Пенфилда, дающую нам представление о постепенной эволюции взглядов автора на функциональную локализацию и взаимодействие разных структур внутри мозга. Вдобавок к этому он теперь перешел к более глубокому обсуждению вопроса о соотношении мозга и разума. Как философы, так и, я не сомневаюсь, нейрохирурги, будут восхищены интеллектуальной смелостью автора при реализации проекта. Джон Локк, после того как в течение нескольких лет обдумывал свой очерк о человеческом понимании, писал во введении: «Сейчас я не стану ввязываться в рассуждения о физической природе разума или беспокоить себя анализом того, в чем состоит ее сущность…» Великий психолог Уильям Джеймс, в трудах которого доктор Пенфилд черпал свое вдохновение, видел в трудности установления связи между мозгом и разумом «конечную из конечных проблем».
Сегодняшний анализ доктора Пенфилда основывается на накопленных им наблюдениях за человеческим мозгом у пациентов, находившихся в состоянии ясного сознания. Эти его работы, посвященные очень важному аспекту исследований, значительно превосходят все предыдущие по данной теме. Будь то написанные физиологами, которые опираются на открытия, сделанные в результате экспериментов на животных, или неврологами, психологами или психиатрами, чьи взгляды были связаны с интерпретацией внешних моторных и эмоциональных форм поведения пациентов, страдавших фокальным расстройством мозга. Многие читатели узнают, что сведения, обнаруженные в ходе исследований и обобщенные здесь доктором Пенфилдом, являются базовыми для нашего понимания феноменов памяти, обучения, языка и поведения. В качестве своего последнего заключения доктор Пенфилд еще раз напоминает о своей приверженности идее о том, что существует нечто, делающее разум автономной субстанцией, отделенной от физического мозга.
Рисунок из анатомического атласа Сигизмунда Ласковски
(фр. Anatomie normale du corps humain: atlas iconographique de XVI planches). 1894 г.
Многие нерешенные вопросы, касающиеся мозга и разума, до сих пор остаются без ответа. Триста лет назад Джон Локк задавался вопросом: «Как мы различаем воображение и сумасшествие?» Сегодня этот вопрос звучит более актуально, чем во времена Локка. Какова природа тех процессов в мозге, которые делают возможным различия между этими двумя аспектами ментального поведения? В чем смысл и каков механизм убедительной, правдоподобной и калейдоскопической активности наших снов, превращающих всех нас в ночных глупцов? Как мы можем объяснить гипноз или облегчение боли, которое иногда достигается при процедуре восточной акупунктуры? Какова взаимосвязь между разумом и многими разновидностями религиозного опыта? И что, в конце концов, происходит с нашим многообразным опытом, мыслями и идеями, заключенными в кладовой памяти нашего мозга?
Глава 1
Альтернативы Шеррингтона – два фундаментальных элемента или только один?
Моя профессиональная карьера определилась, как полагаю, в нейрофизиологической лаборатории профессора Шеррингтона в Оксфорде. После этого она продолжилась в коридорах и операционной комнате Монреальского неврологического института. Помимо этого, у меня было много других самых разнообразных занятий, но под внешним слоем этих интересов, где-то в глубине души меня всегда будоражило величайшее любопытство относительно природы человеческого разума. После того как перешел от изучения мозга животных к исследованию человеческого мозга, я поставил перед собой задачу понять механизм его работы и раскрыть, имеет ли этот механизм отношение к тому, как функционирует разум, и, если возможно, понять, как это происходит.
Мой учитель сэр Чарльз Шеррингтон получил Нобелевскую премию за свои исследования рефлексов и анализ интегративной активности нервной системы. Его интересы фокусировались главным образом на врожденных рефлексах, но после ухода на пенсию с поста главы кафедры физиологии Оксфордского университета в 1935 году в возрасте семидесяти восьми лет он перешел от экспериментов на животных к научным и философским изысканиям в области мозга и разума человека[3].
В итоге он лишь смог сказать, что «нам следует рассматривать вопросы взаимоотношения разума и мозга как просто еще нерешенные, к тому же лишенные какой-либо базы, которая могла бы служить отправной точкой для начала такого их рассмотрения». В июне 1947 года он написал предисловие к своей книге «Интегративная активность нервной системы», которая впоследствии была опубликована в его честь Физиологическим обществом.32
Последний параграф предисловия содержит его заключение относительно всего вышесказанного:
«Изначальная невероятность того, что наша сущность должна состоять из двух фундаментальных элементов, не выше, чем невероятность того, что она должна опираться только на один».
Прошло больше четверти века с того момента, как Шеррингтон написал эти слова. С тех пор мы узнали значительно больше о человеке, и я с волнением осознаю, что наступило время вернуться к двум его гипотезам, двум «невероятностям». Или активность мозга способна объяснить природу разума, или мы должны будем рассматривать два элемента[4].
Возможно, мы можем сделать шаг вперед к пониманию проблемы, если попытаемся совместить две гипотезы и присовокупить их к существующим в настоящее время физиологическим данным. Настоящий ученый в своих изысканиях не должен быть ни монистом, ни дуалистом. Задача, которую он ставит перед собой, заключается в том, чтобы объяснить все, что в его силах и возможностях, путем критического анализа природы и мозга и с помощью соответствующих экспериментов. И лишь тогда он сможет, насколько это будет в его силах и возможностях, отбросив в сторону все свои предубеждения, сообщить нам нечто о Вселенной и о человеке. Но ему также следует время от времени останавливаться на достигнутом, не пересматривать и не рационализировать свои взгляды.
Лорд Эдриан, разделивший Нобелевскую премию с Шеррингтоном, в 1966 году высказался как нейрофизиолог: «Если мы позволяем себе размышлять о нашем собственном месте в общей картине мира, мы, похоже, выходим за пределы границ естественных наук». И в этом я согласен с ним. Тем не менее нам время от времени необходимо идти поперек той границы, и нет никакого смысла полагать, что нас при этом не будет сопровождать критическое суждение.
В мои руки попал необыкновенный по качеству и объему материал, так что я постоянно наталкивался на волнующие открытия. Я обобщал данные и вел записи на протяжении всей своей профессиональной карьеры. Однако впоследствии я с большим энтузиазмом обратился к авторству другого рода, возможно необдуманно. Может быть, обязанность каждого человека состоит в том, чтобы совершить нечто большее, чем просто вести записи. В ответ на возможные возражения я могу заявить, что после перерыва, даже в свои семьдесят или восемьдесят, я вижу все эти материалы в более зрелой перспективе. Разве это так трудно, если перефразировать Гамлета, полить «льстивый елей на мою душу»?
Однако все может быть, теперь, когда я возвращаюсь к материалу и окидываю взором свой жизненный опыт, я, кажется, вижу все это более четко и понимаю немного лучше. Таким образом, я предоставлю читателю краткий обзор этого прогресса паломника. Это будет рассказ о многочисленных и неожиданных откровениях, последующих сомнениях и исканиях, и, наконец, восхождении на более высокий уровень осознания вдохновляющей перспективы нового понимания. В конце я изложу выводы и заключения, носящие научный характер, и приведу гипотезы, представляющиеся очевидными. Потом, в силу того, что эти данные очень важны для других научных дисциплин, я перейду к рационализации и рассмотрению человеческой сущности с позиции обычного человека и, в меру своих возможностей, с точки зрения философа и даже теолога.
Может ли мозг объяснить суть человека? Способен ли мозг достичь путем нейрональной активности всего того, что выполняет разум? В конце концов, сведения, которые может представить клиническая физиология, должны помочь нам получить ответ на эти вопросы.
Чтобы яснее понять проблему сущности разума, давайте взглянем на эту нашу Вселенную в долгосрочной перспективе. Жизнь появилась на Земле только во второй половине тысячелетия – сначала в форме бесклеточных организмов, затем постепенно во все более сложных формах, сначала в морской среде, а затем на суше. В этой долгосрочной перспективе, появление свидетельств индивидуального самосознания и целеполагания представляется совершенно недавним событием. Сегодня человек с его поразительным разумом и чрезвычайно сложно устроенным мозгом стремится понять эту Вселенную, находящуюся внутри него самого, и более того, он стремится постичь природу жизни и сознания.
Физиологи, основываясь на изучении механизмов, действующих внутри тела и мозга высших и низших живых организмов, значительно лучше осветили эти вопросы. Ими были исследованы чувствительность и движения, действие рефлексов, память и поведение. Карл Лешли7 отдал тридцать лет своей плодотворной жизни попыткам раскрыть природу «следа памяти» в мозге животных, начав с экспериментального изучения мозга крыс и завершив изучением шимпанзе. Он охотился за энграмой, записью этого следа. Иначе говоря: «структурным следом, который психический опыт оставляет на протоплазме». Поиски успехом не увенчались и закончились тем, что Лешли стал цинично смеяться над собственными усилиями, притворяясь, что задается вопросом, способны ли животные и даже люди вообще обучаться.