Мозг Леонардо - Леонард Шлейн

Во времена, когда Боген и Фогель изучали возможность хирургического лечения людей с эпилепсией, существовали разнообразные эффективные препараты, облегчающие или подавляющие припадок. К сожалению, не всем они помогали. Для таких резистентных эпилептиков Боген и Фогель предлагали свой радикальный подход. Теоретически комиссуротомия казалась перспективной идеей. Боген полагал, что если электрическая активность, вызывающая приступ, не сможет переходить из одного полушария в другое, как обычно, по мозолистому телу, из-за того, что оно перерезано, то припадок будет ограничен одним полушарием, а другое сохранит сознание и позволит больному позвать на помощь. Кроме того, ограниченный одним полушарием припадок, предположительно, протекал бы легче и быстрее заканчивался.

Конечно, никто не мог точно знать, какими будут последствия такого радикального лечения, как это повлияет на поведение, речь, координацию, равновесие, личность, рассудок, сексуальность и сознание. И кошки, и обезьяны, и человек относятся к млекопитающим, но между человеком и двумя другими животными из этого списка лежит пропасть. Риск был велик.

Тем не менее небольшая группа пациентов подписала информированное согласие на операцию, хотя их предупредили, что операция ранее на человеке не проводилась и очень опасна. Их жизнь была настолько подвержена рискам, что они согласны были на то, чтобы их мозг резко и необратимо изменился, ради шанса получить некое подобие контроля над тем, что их разрушало.

В 1963 году Боген и Фогель провели первую успешную комиссуротомию. Пациент выжил, и, что удивительно, его поведение и ответы на заданные вопросы мало отличались от того, что наблюдалось до операции. Друзья и родственники подтвердили, что он ходит, разговаривает и занимается своими делами так, словно ничего не изменилось от того, что теперь его левая рука в прямом смысле не ведала, что творит правая.

Осмелев, Боген и Фогель повторили эксперимент. Операция не только облегчала эпилептические приступы, как и предполагалось, но наблюдалось также необъяснимое снижение их частоты. На протяжении некоторого непродолжительного периода времени врачи рекомендовали операцию по рассечению мозолистого тела для больных эпилепсией, не восприимчивых к лекарственной терапии. Таким образом, было прооперировано более 1000 пациентов. В 1970-х годах, когда появились новые, более эффективные препараты для лечения эпилепсии, комиссуротомия перестала быть актуальной.

На начальном этапе Сперри следил за успехами Богена и Фогеля с большим интересом, признавая, что их прооперированные пациенты — настоящая сокровищница информации о том, как работает мозг. Вместе с Майклом Газзанигой, Дэвидом Галином и многими другими учеными он разработал ряд остроумных экспериментов, позволяющих исследовать каждое полушарие в отдельности. До этого у нейробиологов никогда не было экспериментальной модели, с помощью которой можно оценить, в каком из полушарий преимущественно представлена та или иная функция.

Вскоре в различных исследовательских центрах по всему миру начали накапливаться собственные группы пациентов с расщепленным мозгом[49].

В результате всех этих работ были сделаны поистине революционные выводы, хотя нередко они встречали серьезные возражения некоторых нейробиологов. Многочисленные критики правильно указывали на недостатки этой экспериментальной модели. У эпилептиков мозг не такой же, как у обычных людей. Кроме того, сама операция принципиально меняет мозг. Поэтому с научной точки зрения неправильно распространять на всю человеческую популяцию выводы, которые были получены при исследовании рассеченного мозга.

Но даже с учетом этих возражений исследования расщепленного мозга все же проливают свет на работу человеческого мозга. Наиболее важные выводы, полученные ранее при исследовании рассеченного мозга, в значительной степени подтверждаются при изучении здоровых людей с использованием новых методов нейровизуализации. Многое еще предстоит выяснить, но одно несомненно: каждому полушарию мозга человека природой предназначено выполнять свои функции.

Мозг чрезвычайно сложен. Такие понятия, как никогда, всегда и несомненно, при обсуждении мозга малоприменимы. Поэтому я прошу читателя простить меня, когда для простоты изложения я буду слишком категорично говорить о тех его функциях, относительно которых пока нет однозначного мнения.

Параллельно с изучением рассеченного мозга не менее важные успехи были достигнуты в области нейрохимии. Ученые начали попытки идентифицировать и понять функции широкого спектра веществ, называемых нейромедиаторы. Помимо гормонов, поступающих в кровь и действующих на больших расстояниях, существуют вещества, не покидающие «родных мест». Гормоны, например тестостерон, инсулин, эстрогены и тироксин (из щитовидной железы), могут сильно влиять на эмоции, настроение и мыслительные процессы, даже если вырабатываются органами, расположенными далеко от мозга. Нейромедиаторы, такие как дофамин, норадреналин и серотонин, в очень небольших количествах могут вызвать резкий эмоциональный или интеллектуальный подъем.

Нейромедиаторы изменяют состояние нейронов — главных клеток нервной системы. От других клеток нейроны отличаются наличием двух типов отростков по разные стороны тела клетки. Короткие отростки имеют широко разветвленную структуру и называются дендритами. Это та часть нервной клетки, которая принимает сигнал. С противоположной стороны от дендрита расположен одиночный длинный отросток аксон.

У человека длина некоторых аксонов может быть более метра. Например, аксоны, идущие к пальцам ноги, начинаются в нижней части спинного мозга и потом проходят вниз по всей конечности. Есть и еще один примечательный нерв с необычайно длинными аксонами. Самые длинные аксоны, входящие в блуждающий нерв, выходят из головного мозга, спускаются через шею, грудь и живот и заканчиваются глубоко в полости таза, на уровне анального отверстия. На всем протяжении блуждающего нерва более короткие аксоны сворачивают к различным внутренним органам, таким как сердце, легкие, желудок и кишечник. Анатомы назвали этот нерв латинским словом vagus, что значит «странник», «скиталец». В английском языке есть образованные от этого корня слова vagabond — «бродяга» и vagrant — «праздношатающийся», «блуждающий».

Дендрит, подобно чувствительному флюгеру, реагирует на происходящие вокруг него изменения, в частности, на сигналы, приходящие по аксонам других нервных клеток. Нейромедиаторы, попадающие непосредственно на дендрит на всем его протяжении, могут его активировать. Когда сигнал проходит от конца дендрита к телу клетки, производится оценка его интенсивности. Подобно тому, как единицы и нули включают и выключают материнскую плату компьютера, клетка оценивает, достаточно ли интенсивные воздействия поступают на все концы дендрита, и, если да, разряд передается дальше по аксону.