Кипит наш разум

И. М. Сеченов, которого все знают как автора "Рефлексов", писал в своих "Автобиографических записках", в которых описывается история несчастной любви поэта Аполлона Григорьева к молодой девушке; что "медицина тогдашнего времени, как наука, содержала в себе мало культурного". Слова относятся к концу XIX века. То же самое можно было бы сказать и век спустя, что особенно справедливо в отношении нашего мозга.

Память языка

В любом языке имеются примеры "умерших" слов и выражений, которые современные носители языка по инерции употребляют, но не понимают их значения. Возьмем для примера древний индоевропейский корень "гв", от которого происходит выражение "разговеться", употребляемое старыми людьми для обозначения первой трапезы после поста. Современный носитель вряд ли объяснит его значение.

А ведь все знают, что название коровьего мяса "говядина". То есть разговеться значит, что можно начать прием скоромной — мясной пиши. Естественно, что коровяк называется "гов-но", а в восточных языках это древнейшее слово приобрело форму "гяур", то есть нечистый.

То же и с обычаями народов. Вспомним несравненную Марину Влади в потрясшем в свое время советский народ фильме "Колдунья", который был поставлен по рассказу А. Куприна "Олеся". Фильм заканчивается — как и рассказ — "визуализацией" древнего обычая побивания камнями.

И сразу вспоминается Христос, который останавливает фарисеев, собравшихся казнить девушку легкого поведения за ее грехи побиванием камнями. Иисус предлагает бросить камень тому, кто без греха. Таких, как известно, не оказалось.

Но вот читаем у Антонии Байет в ее великолепном романе "Обладать" о таком же обычае в кельтской Бретани. А потом мы сталкиваемся все с тем же обычаем, но в несколько трансформированном виде: римские проскрипции во времена Сушты, инквизиция и охота на ведьм с их сжиганием на кострах, ночь длинных ножей в Германии и доносы с расстрелами 37-го года.

А у бабочек также

Такую же "память" мы видим на примере изучения мозга. Аристотель полагал, что этот орган с "ребрами" извилин, как у радиатора отопления, служит охлаждению крови.

В Средние века ученейшие умы — "вир доктисеимус" — полагали, что у нас три души: в печени вегетативная, управляющая желаниями и аппетитом человека, в сердце "витальная", что подразумевало стимуляцию действий, направленных на удовлетворение страстей человеческих. А вот рациональная, или умственная душа была сродни бестелесной энтелехии, поэтому была нематериальна и бессмертна!

В "ведении" этой души находились ум и память, логическое мышление и художественное артистическое воображение. Все это осуществлялось невидимыми телесными духами, кипевшими в пустотах мозга (читай: его желудочках). Отсюда и память языка, проявившаяся в строке незабвенного "Интернационала", вынесенной в заголовок этой статьи.

Рацио побеждает эмоцию

Начавшаяся в Ренессансе анатомия искала вместилище души, пытаясь совместить его с гуморами Антики, которая параллельно четырем стихиям мира и темпераментам "психе" все разнообразие биологических жидкостей сводила к квартету холим и меланхолии — желчи светлой и черной, а также гемы-крови и лимфы-флегмы.

Чуть ли не до конца XVIII века люди полагали, что мозг наш состоит из флегмы, а небезызвестный Генри Мор, автор "Утопии", называл мозг котелком с требухой, что в общем сродни "кипению". Более благородным было сравнение с "алембой", или емкостью алхимиков для возгонки и пивоварения.

Впервые рационально к вопросу свободы воли и местоположению души попытался подойти Рене Декарт, который в 1630 году "исключил" две души, именно печень и сердце, и поместил третью в эпифиз, или шишковидную железу. В какой-то мере он был не так уж и далек от истины, поскольку расстройства в этой небольшой железке ведут к расстройству цикла сна и бодрствования. А отсюда недалеко и до умопомешательства, или душевного расстройства. Именно "перестройка" нейронов шишковидной железы необходима при резкой смене часовых поясов, когда мы отправляемся на самолете в Китай или Штаты.

Далее Декарт сравнивал тело с механической куклой, а нервы со струнами — "играть на душевных струнах", — управляющими движениями членов. Вместе со своим сторонником У. Гарвеем, преподававшим в Падуанском университете, Декарт породил столь ругаемую натурфилософию (что переводится с греко-латыни всего лишь как "природоведение" или "естествознание").

А далее на сцену выступает Томас Уиллис (1621-1675), широко известный в узких кругах сосудистых нейрохирургов, которые в честь него назвали артериальное кольцо на основании мозга Виллизиевым кругом, через который регулируется кровоснабжение нашего мозга.

Уиллис получил профессорское место в Оксфорде в ходе Реставрации, чем были отмечены его заслуги в борьбе с Кромвелем. Вместе со своим другом Кристофером Уреном, художником, рисунки мозга которого используются в учебниках и атласах до сих пор, Уиллис сделал попытку первого картирования мозга и определил функции нервов. Его имя вошло в историю науки двумя трудами — "Анатомия мозга" и "Церебральная патология", увидевшими свет в 1664 и 1674 годах. Вслед за Гарвеем, практиковавшим в Падуе аристотелевский метод сравнительной зоологии, Уиллис с Уреном иссекал мозги не только человека, но и животных.

Уиллис заявил, что мозг сам есть вместилище "ментальных функций", а непроизвольные движения Декарта назвал рефлексами. Но лишь к концу XVII века усилиями Франциска Сильвиуса, имя которого "осталось" в нашем мозгу в виде Сильвиевой борозды, утвердил на континенте взгляды оксфордцев на мозг и заложил основы неврологии.

Еще через век наш Александр Радищев писал в своем "Путешествии", упоминая древние гуморы: "Возмущенные мыслью соки (разрядка моя. — ИЛ) стремились мне к голове..." К тому времени Лавуазье уже выгнал поганой метлой из Парижа венского шарлантана Мессмера, выплеснув с водой младенца рационального знания.

В Вене, а затем и в Париже своеобразно трансформировались идеи Гальвани и Вольта о животном электричестве, заставлявшем лягушку отдергивать в рефлексе лапку. Идеи захватили просвещенную Европу, которая нашла новый способ создания Голема.

Не минуло сие увлечение и туманного Альбиона, где Мэри Шелли, супруга поэта Перси Шелли, опубликовала в 1818 году небольшую книжку "Современный Прометей, или Франкенштейн". Заметим, что сестра Перси увлекалась опытами Гальвани и мечтала с помощью электричества оживлять животных.

Через полвека о природе мозга приходилось только говорить самые общие слова, прячась за латынью. Дарвин писал, что "человек имеет инстинктивную тенденцию говорить (от "инстинкт" — спрятанное жало, то есть то, что заложено, сокрыто природой)". Хорошо, что через век после опубликования "Происхождения видов" Ноам Хомский заподозрил существования генетических корней языка.

Набоков назвал Фрейда "венским шарлатаном", хотя тот с Павловым совершили революцию, сумев найти ключик к "черному ящику" функционирующего мозга. Рефлексы и подсознание овладели умами ученых по разные стороны железного занавеса. Слить их воедино попытался лишь Мардаташвили в Тбилиси, опубликовав трехтомник "Бессознательного".

"Бесчисленные картины"

Сегодня никому в голову не придет исследовать мозг без указания генов, наследования в семьях и картинок разного рода "имиджинговых систем". Самым известным является, конечно же, функциональный ядерно-магнитный резонанс (фЯМР), но о нем чуть ниже.

Наш мозг не перестает нас удивлять. Из 12 тысяч генов, экспрессированных в его клетках, более полусотни по-разному функционируют у мужчин и женщин. Именно мозг является главным сексуальным органом!

Майкл Рохан из массачусетского госпиталя МакЛина описал клинические испытания, в ходе которых добровольцы принимали различные лекарственные вещества. С помощью "модифицированного" ЯМР фармакологи надеялись получить химические спектры молекул лекарств.

Неожиданно для ученых общее настроение в лаборатории явно улучшалось, так как люди после "просвечивания", длившегося какие-то четверть часа, покидали камеру, улыбаясь и смеясь. Вот после таких обнадеживающих результатов и было решено посмотреть, как на сканирование нового типа будут реагировать пациенты с нарушениями в эмоциональной сфере (это еще не шизофрения, но депрессия, опасная тем, что порой доводит до суицидальных попыток).

После опытов из трех десятков людей 23 человека чувствовали себя значительно лучше.

Но вернемся к "обычному" фЯМР. Сегодня уже определены "нервные корреляты" испытываемой человеком жажды. Но с теоретической и исторической точек зрения гораздо интереснее работа М. Андерсона из Орегонского университета в Юджине. Напомним один факт столетней давности, о котором стало известно совсем недавно, после опубликования ранее не печатавшихся писем Фрейда.

Исследователей его творчества всегда несколько интриговал его интерес к Анне Б., на истории которой и были построены многие теории венского психоаналитика — сновидений, женской истерии, комплекса вины и т.д. Известно, что Анну мучили навязчивые сны, поскольку в отрочестве она была изнасилована своим отцом. Письма свидетельствуют, что Фрейд вместе со своим братом также стали объектами сексуальных домогательств их отца.

В подавляющем большинстве случаев здоровый мозг преодолевает негативные детские опыты и воспоминания, которые затем лишь изредка изымаются из тайников памяти. В этой связи вспоминается довольно удачный фильм с Арнольдом Шварценеггером "Полное восстановление памяти" (или "Вспомнить все" — Total Recall).

В Орегоне с помощью фЯМР решили посмотреть, где в мозгу расположены "закрома памяти", то есть те структуры, которые отвечают за супрессию — подавление нежелательных воспоминаний. Или угасания того же чувства благодарности, которое мы испытываем в первый момент по отношению к нашему бенефактору- благодетелю. Как писал Марио Пьюзо в своем знаменитом "Крестном отце", чувство благодарности тем меньше, чем больше прошедшее время.

За угасание памяти ответственны участки коры лобной доли с двух сторон. В этих "центрах" отмечается увеличение активности, а вот в правом гиппокампе — извилине морского конька — на основании височной доли активность угасает. Оно и неудивительно, если учесть современные воззрения, согласно которым именно гиппокамп является хранилищем нашей памяти.

У англичан есть поговорка: Let bygone be bygone, которую обычно переводят как "Забудем прошлое". Это языковое отражение активного процесса, проходящего в мозгу при "складировании" в дальнем углу нежелательных воспоминаний. Вот уж воистину время лечит. Но как уже говорилось выше, это может происходить не всегда, что и отразил Пушкин, у которого Годунова мучают "мальчики кровавые в глазах"!

Картины во сне

Радищев писал, что размышления утомили его, и он уснул, в результате чего "соки стремились мне спящу к голове и возбудили в нем воображение. Бесчисленные картины представлялись мне во сне. Наконец, как то бывает, некоторое мозговое волокно, тронутое сильно восходящими из внутренних сосудов тела парами, задрожало долее других, и вот что я грезил".

Утилитарный трюизм гласит, что время, проведенное во сне, потрачено впустую. И так треть жизни! Исследователи сна полагают, что без оного человек заболевает и погибает. Но вот о функции здорового сна до сих пор идут жаркие споры, тем более подогреваемые историческими научными анекдотами о научных открытиях и озарениях во сне.

Одним из наиболее известных является Периодический закон Дмитрия Менделеева, у которого элементы "расположились" в нужных клеточках именно во сне. Далее пример Ф. Кекуле, увидевшего во сне ароматический цикл бензола. О. Леви во сне явился принцип химической передачи импульса в сердце лягушки, а Э. Хоуву — швейная машинка. И наконец, И. Хилпрехту стали ясны во сне принципы перевода клинописных строк на знаменитом "камне Навуходоносора".

Эти исторические анекдоты сподвигнули Ульриха Вагнера из Любекского университета посмотреть с помощью простейших арифметических действий, как сон влияет на озарение. В исследовании приняли участие 66 добровольцев, которым предлагалось решить математическую задачу на перестановки. Решать ее можно было долго и нудно, а можно и путем "озарения" в одно действие (подобно тому, как Александр Македонский разрубил своим мечом Гордиев узел).

Так вот 60 процентов находили простое и ясное решение именно во сне! Но ясное дело, любой знающий историю вообще и историю науки, в частности, также сможет привести массу примеров, когда озарения снисходили на людей и при полном бодрствовании. Да, такой механизм в мозгу есть, но все может быть и несколько проще. У нас постоянно из стволовых клеток мозга генерируются новые нейроны мозга, которые занимают то или иное место в коре, тем самым перестраивая ее поля и функциональные области. Это называется пластичностью.

Пластичность выше всего в третьей "седьмице" жизни человека — от 14 до 21 года, — когда наиболее эффективно обучение. Недаром возраст зрелости во многих странах исчисляется именно с 21 года.

Тем не менее нам, особенно в эпоху IT технологий, учиться приходится все время, как и овладевать новыми моторными навыками. В германском университете Регенсбурга решили посмотреть, какие изменения происходят в сером веществе мозга во время тренировки, в ходе которой обычные люди учились жонглировать тремя мячами. В исследовании приняли участие 21 девушка и трое парней (средний возраст 22 года).

Тренировки продолжались в течение трех месяцев, и за это время испытуемые научились удерживать мячи в воздухе не менее минуты. Мозг их сканировали с помощью фЯМР трижды — вначале, после окончания обучения и спустя три месяца.

Измерения показали, что и во взрослом мозгу постоянно происходят изменения, причем максимальная "экспансия" участка коры достигает 3 процентов! Жонглирование затрагивает в первую очередь среднюю часть височной доли (ориентация и равновесие - корковое представительство вестибулярного нерва из внутреннего уха) и в теменной доле левого полушария. Левое полушарие у нас, как известно, отвечает за "рацио", то есть за рациональное мышление.

Со временем — в данном случае уже через три месяца — навык угасает и даже исчезает вовсе. Не эти ли изменения суть основа знаменитого павловского "угасания"? Но об этом как-нибудь в другой раз. Сейчас же можно сказать, что и взрослый мозг "открыт" для нового, о чем не стоит забывать людям.

К тому же новые результаты позволили доказать, что и такая эфемерная субстанция, как обучение, имеет под собой самую что ни на есть материальную основу в виде пластичности участков коры.

Не о том ли говорил в середине XVII века оксфордский Уиллис, изгонявший из мозга "дьявола" декартовского нематериализм? Интересно было бы взглянуть на изложенные мысли через три- четыре века с высоты достигнутого нашими потомками знания о мозге.

Клуб "Гипотеза"

Рафаил Нудельман