Дуэль нейрохирургов. Как открывали тайны мозга и почему смерть одного короля смогла перевернуть науку - Сэм Кин

Вторая часть, так называемый «мозг млекопитающего», находится в глубине черепа. Он передает информацию, поступающую от органов чувств. Он включает в себя лимбическую систему, помогающую сохранять воспоминания, регулировать эмоции и отличать приятные переживания от неприятных. В отличие от «мозга рептилии», управляемого инстинктами, «мозг млекопитающего» может довольно легко усваивать новые вещи. Кстати говоря, некоторые ученые считают такое различие между «мозгом рептилии» и «мозгом млекопитающего» слишком упрощенным, но все же оно остается полезным способом представления о нижних отделах мозга.

Оба нижних отдела управляют автоматическими процессами – теми вещами, о которых мы не думаем или не хотим думать. Этот «автопилот» освобождает кору больших полушарий («мозг примата») для более сложных процессов, особенно у людей.

Далее мы можем разделить извилистую кору «мозга примата» на четыре доли. Это фронтальные доли (в передней части мозга), которые инициируют движение и помогают нам строить планы, задавать цели и принимать решения; затылочные доли (в задней части мозга), где происходит обработка визуальной информации; теменные доли (в верхней части мозга), где происходит объединение зрения, слуха, осязания и других физических ощущений в «мультимедийный» взгляд на мир; и височные доли (боковые части мозга, за висками), помогающие осуществлять речевые функции, распознавать объекты и связывать ощущения с эмоциями.

«Мозг рептилии», «мозг млекопитающего» и «мозг примата» постоянно обмениваются сообщениями с помощью химических сигналов, и их разнообразные внутренние структуры действуют согласованно и почти идеально. Вот именно, почти идеально.

Глубоко в «мозге рептилии» находится Варолиев мост, бугорок на стволе мозга длиной около двух сантиметров. Когда мы засыпаем, он инициирует сновидения, посылая сигналы через «мозг млекопитающего» в «мозг примата», где сны начинают жить собственной жизнью. Во время сна Варолиев мост также посылает сигналы в спинной мозг, где вырабатываются химические вещества, расслабляющие мышцы. Этот временный паралич препятствует физической реакции на ночные кошмары – такой, как бегство из спальни или попытка отправить в нокаут волка-оборотня.

Хотя такая неподвижность в основном имеет защитный характер, она может приводить и к обратным результатам. Сон на спине иногда может спровоцировать перекрытие воздушных каналов в гортани, и легкие лишаются кислорода. Это не опасно во время неглубокого сна без сновидений: области мозга, контролирующие уровень кислорода, подталкивают ваше тело к частичному пробуждению, и вы всхрапываете, поворачиваете голову или переворачиваетесь на бок. Но для того, чтобы получить кислород во время глубокого сна со сновидениями, мозг должен подать Варолиеву мосту сигнал о необходимости отмены мышечного паралича. По какой-либо причине – химический дисбаланс или нарушение нейронного сигнала – Варолиев мост не всегда подчиняется команде. Поэтому, хотя мозгу удается частично разбудить вас, он не может остановить выработку «парализующих» веществ, и мышцы остаются расслабленными.

Тогда дела приобретают неприятный оборот. Если это состояние продолжается, то сознание полностью просыпается, ощущает неполадку и приводит в действие нейронную цепь, которая включает миндалевидное тело – структуру в «мозге млекопитающего», усиливающую страх. Возникает реакция «сражайся или беги», что лишь усугубляет проблему, поскольку вы не можете делать ни то, ни другое. Тогда начинается паника.

Опять-таки, у некоторых людей все обстоит гораздо хуже. По крайней мере у меня сновидение прекращается, как только просыпается мой разум. Но некоторым так и не удается выйти из сонного состояния. Они наполовину сознают окружающее, но остаются парализованными, а их мозг продолжает генерировать бессвязные сновидения. Поскольку человеческий мозг хорошо умеет создавать иллюзорные ассоциации, эти люди связывают образы своих галлюцинаций с параличом, как будто одно вызывает другое. Неудивительно, что некоторые верят в демонов или пришельцев: они действительно видят и чувствуют их.

Поэтому у меня есть веская причина не засыпать на спине. Но хотя я боялся этого, сонный паралич преподал мне ценный урок о мозге: все взаимосвязано. Начав с химических сигналов глубоко в «мозге рептилии», я смог, постепенно разматывая клубок и продвигаясь от химических сигналов к клеткам и нейронным цепям в верхних отделах мозга, получить представление о наиболее запутанной конструкции человеческого разума – вере в сверхъестественное. Одна мелкая дисфункция может иметь гораздо более важные последствия.

Фактически, чем больше я читал о неврологии и о взаимодействии различных нейронных структур, тем больше понимал, что такой масштабный эффект не является чем-то необычным. Крошечные изъяны нашего мозга могут иметь странные, но впечатляющие последствия. Иногда они приводят к стиранию целых систем, таких как память или языковые навыки. В других случаях исчезает нечто очень конкретное. Если уничтожить один маленький нейронный узел, люди утрачивают способность распознавать овощи и фрукты, но не остальную еду. Уничтожьте другой узел, и они потеряют способность к чтению, хотя по-прежнему смогут писать. Есть дисфункции, вызывающие ощущение третьей руки, прикрепленной к туловищу, или убеждающие в том, что твоя рука принадлежит другому человеку. В общем и целом эти изъяны показывают, как развивался наш мозг и как образовывались связи между его отдельными частями. Я понял, что можно написать книгу о естественной истории мозга, основанную как раз на таких случаях…

* * *

Еще несколько десятков лет назад неврологи имели только один способ изучения человеческого мозга: дождаться, пока с людьми не произойдет какое-то несчастье, а потом, если жертвы выживут, посмотреть, как изменяется их сознание и восприятие. Несчастные мужчины и женщины становились жертвами инсультов, припадков, сабельных ударов, неудачных операций и таких ужасных инцидентов – вроде десятисантиметрового железного прута, пробившего череп, – что их выживание казалось почти чудом.

Впрочем, сказать, что они «выжили», было бы отступлением от истины. Их тела выживали, но сознание искажалось неожиданным образом. Некоторые люди теряли страх перед смертью, другие постоянно лгали, третьи становились педофилами. Но, несмотря на различия, в одном эти изменения все же были предсказуемы, так как люди с одинаковыми травмами утрачивали одни и те же навыки или способности, что давало ключ к разгадке назначения определенных частей мозга.

В неврологии существуют тысячи таких историй, и в данной книге пересказаны лучшие из них, воскрешающие жизнь королей, каннибалов, карликов, а также исследователей, чей труд и усилия привели к развитию современной неврологии.

Жизнь многих из этих людей чрезвычайно драматична, так как недуги сражали их за считаные дни или даже минуты. По возможности, вместо пересказа врачебных осмотров или перечисления результатов сканирования головного мозга, я пытался проникнуть в сознание жертв, чтобы дать вам представление, каково на самом деле жить с полной амнезией или с убеждением, что все близкие и любимые люди были заменены самозванцами.

Хотя в некоторых историях фигурируют знакомые персонажи (вероятно, в наше время неприлично писать о неврологии без упоминания Г. М.[1] или Финеаса Гейджа[2]), многие из них будут новыми. Даже большая часть того, что вы «знаете» о таких заметных фигурах, как Гейдж, может быть ошибочной.

Не все эти истории трагичны. Некоторые просто захватывают; например, истории о людях, чьи чувства оказываются причудливо перемешанными, так что запахи производят звуки, а прикосновения создают цветовые вспышки. Другие воодушевляют, вроде рассказов о слепых людях, которые учатся «видеть» окружающее сонарным чутьем, как летучие мыши. Даже несчастные случаи иногда становятся историями триумфа, повествующими о жизненной стойкости нашего мозга и его способности перестраивать внутренние связи. Эти факты сохраняют свое значение и для современной неврологии: несмотря на достоинства функциональной магнитно-резонансной томографии и других технологий для сканирования мозга, травмы остаются лучшим способом узнать определенные вещи о его внутреннем устройстве.

В целом каждая глава посвящена одному из таких случаев и представлена в виде исторического повествования, потому что наш мозг лучше приспособлен к запоминанию информации в этом виде. Но за тканью повествования находятся более глубокие нити, проходящие через все главы и сплетающие их в единое целое. Одна из них связана с масштабом. В первых главах речь идет о мелких физических структурах, таких как отдельные клетки; эти разделы можно представлять как красные, желтые и зеленые волокна, подаваемые на ткацкий станок. С каждой следующей главой мы будем охватывать все более значительные территории, пока не увидим целый персидский ковер головного мозга.