Часть V

Обобщающий взгляд на мигрень

17. Мигренозная аура и галлюцинаторные константы

Совместно с доктором Ральфом М. Зигелем

Что представляют собой эти геометрические призраки? Как и в какой телесной или умственной структуре они зарождаются?

Гершель. «О чувственных видениях» (1858)

Введение

Зрительные расстройства при мигрени распространены достаточно широко – они наблюдаются приблизительно у 10 процентов больных – и зачастую бывают поистине удивительными. Эти нарушения привлекали внимание и возбуждали любопытство с глубокой древности. Так, Аретей во втором веке наблюдал, что мигренозным приступам могут предшествовать или сопровождать их «вспышки пурпурного или черного цвета перед глазами; вспышки могут сливаться и смешиваться друг с другом, и тогда возникает вид протянувшейся по небу радуги».

Подробные описания – и прежде всего описания собственных ощущений – во множестве появляются в восемнадцатом и девятнадцатом веках. Эти описания были сделаны как учеными (Джордж Эйри, отец и сын Гершели, Араго, Брюстер, Ветстоун и др.), так и врачами (Губерт Эйри, Уоллестон, Парри, Фозергилл и др.). Иногда возникает ощущение, что все знаменитые ученые и врачи той эпохи страдали мигренью и соперничали друг с другом в попытках описать и объяснить ее.

Особого интереса заслуживают прекрасные описания и иллюстрации, выполненные Губертом Эйри в 1870 году, в которых отражены самые характерные феномены: расширяющиеся мерцающие зигзагообразные дуги, которые Аретей сравнивал в свое время с радугой:

«В разгар видения картина напоминала укрепленный город, окруженный бастионами, эти бастионы были ярко окрашены в роскошные цвета… Все, что находилось, так сказать, внутри укрепления, кипело, бурлило и переливалось самым чудесным образом, словно густая ожившая жидкость».

Вид этих блестящих светящихся «укреплений», как неизменное восприятие или галлюцинация при каждом приступе, позволил Эйри предположить, что эти картины являются «фотографиями» таких же неизменных структур в головном мозге. Гершель-младший, по всей видимости испытывавший те же ощущения («рисунок из ломаных линий, напоминающий во многих отношениях крепость, с регулярными зубцами стен, бастионами и равелинами»), имел на этот случай более сложное объяснение. Перемещение крепостной стены, как он полагал, было несовместимо с «возможной регулярностью строения сетчатки или зрительного нерва». Понятно, что картина крепостной стены возникала где-то на более высоком уровне – в глубинах мозга или в сознании. Но тем не менее эти картины не были похожи на плоды воображения или на воображаемые образы, «на произвольно вызванные воспоминания о людях или сценах», на «представления произвольных лиц» или «образов пылающего огня». Такие представления личностны, а геометрические призраки (как называл их Гершель) абстрактны. Воображаемые представления (в обычном понимании) зависят от ассоциаций и от памяти, а геометрические призраки возникают de novo. Возникают ли эти призраки, эти картины «в уме»? Если да, утверждает Гершель, то они возникают в безличной и подсознательной части ума – в элементарной, «геометризированной» области мозга или разума, и зависят «только от структуры, но не от особенностей нашей личности». Возможно, делает вывод Гершель, прибегая к вполне естественной оптической аналогии, чувственная сфера обладает калейдоскопическими возможностями формирования симметричных образов из случайных элементов. Этой идеей об изменчивой синтезирующей силе мозга Гершель и заканчивает свои рассуждения.

Следовательно, там, где Эйри говорит о фиксированной структуре, Гершель видит деятельность, организующий, геометрический механизм Разума. Мигренозные галлюцинации, согласно Эйри, позволяют больному – в буквальном смысле этого слова – заглянуть непосредственно в структуру головного мозга. Гершель же думает, что галлюцинации позволяют увидеть работу мозга. Оба при этом считали, что этот феномен проливает свет на нечто фундаментальное.

Типы или уровни галлюцинаций

Говерс был очарован «Субъективными зрительными ощущениями» (так была озаглавлена его, напечатанная в 1895 году, статья) и в течение всей своей долгой жизни неоднократно возвращался к этой теме. Противопоставляя мигренозные и эпилептические ауры, он подчеркивал, что первые состоят почти исключительно из «элементарных» галлюцинаций – светящихся шариков, звездочек, зубчатых «укреплений», а также из несколько более сложных и изменчивых геометрических форм. При эпилепсии имеет место меньшая склонность к возникновению геометрических фигур, но зато часто имеют место сложные, театрализованные видения связных событий и сцен. По большей части, как кажется Говерсу, эпилептические разряды «восходят» от низших сенсорных центров мозга к высшим, «мыслительным» центрам. При этом сенсорные галлюцинации, как правило, очень просты и длятся секунды, являясь прелюдией к аурам более сложной формы. Так, у одного больного эпилепсией

сначала возникает ощущение сердцебиения… [потом] удары сердца становятся слышимыми… потом перед глазами возникают две светящиеся точки… [затем] возникает фигура старухи в красной одежде, предлагающей что-то, пахнущее бобами тонка; [потом следует потеря сознания].

При мигрени разряды не восходят, а, можно сказать, «застревают» в низших центрах – первичных зрительных и тактильных областях сенсорной коры. Эта разница, по мнению Говерса, объясняется временным ходом разрядов – скоротечная эпилептическая аура продолжается всего лишь несколько секунд, в то время как медленное возбуждение при мигренозной ауре может длиться до получаса, проявляясь более сложными, но «элементарными» нарушениями, локализованными в низших сенсорных центрах.

Сложные, «личностные» галлюцинации все же возникают и при мигрени. Они сосуществуют с элементарными галлюцинациями или могут через некоторое время в них превращаться. Один такой случай описывает Кинир Вильсон:

«…Один мой близкий друг сначала видел комнату с тремя сводчатыми окнами и фигуру одетого в белое человека. Этот человек стоял или сидел за столом, повернувшись к другу спиной. В течение многих лет эта аура оставалась неизменной, но потом ее сменили более грубые видения (окружности и спирали). Эти видения развертывались и гасли, при этом не сопровождаясь головной болью».

Нам предстоит заняться именно «грубыми» формами ауры, поэтому стоит разделить их на категории для последующего анализа. Обычно различают три «уровня» геометрических галлюцинаций.

Первый – это, попросту выражаясь, «небо в алмазах» (фосфены); второй – классический цветовой спектр или «фортификационная» скотома; третий – реже встречающийся в литературе, но тоже широко распространенный – состоит из быстро меняющихся сложных геометрических узоров. Обычно галлюцинации появляются в поле зрения именно в таком порядке – все начинается с фосфенов:

«Простейшая галлюцинация начинается с пляски сверкающих звезд, искр, вспышек или простых геометрических фигур в поле зрения. Фосфены такого типа обычно белые, но могут окрашиваться и в другие цвета спектра. Они могут насчитываться сотнями, стремительно проносясь в поле зрения».

Иногда аура ограничивается одной пляской фосфенов, правда, у некоторых больных она становится чем-то большим, чем простая аура, ибо продолжается в течение всего приступа (вместе с другими симптомами чрезвычайно повышенной зрительной возбудимости). Иногда фосфены могут трансформироваться в более сложные фигуры, как это описано в случае Говерса, когда пациент видел «светящийся диск, превратившийся сначала в предмет с четырьмя лепестками, а затем исчезнувший».

У некоторых больных после первой стадии – фосфенов, наступает вторая – стадия фортификационных или мерцающих скотом (у некоторых больных такие скотомы возникают сразу, минуя стадию простых фосфенов). Вторая стадия, как ее описывает и иллюстрирует Эйри, начинается со своеобразного взрыва, ослепительной вспышки вблизи точки фиксации взора, а затем светящийся объект начинает расширяться к краям поля зрения в виде гигантского полумесяца или подковы. Зрительное возбуждение очень велико – движущийся передний фронт скотомы по яркости не уступает полуденному солнцу. Прохождение скотомы по полю зрения занимает около двадцати минут, а частота мерцания достигает десяти в секунду.

Большинство описаний мигренозной ауры ограничивается этими двумя явлениями – фосфенами и скотомой, – но есть и другие, более сложные феномены, не менее характерные для мигрени:

«…Форма какого-то зрительного безумия или бреда, по большей части принимающего формы кружевных, фасетчатых или кистевидных силуэтов, – образы напоминают мозаику, пчелиные соты, турецкий ковер… или муаровую ленту. Эти мнимые картины и элементарные образы обычно бывают [сверкающими, светящимися, ярко окрашенными]… отличаются чрезвычайной неустойчивостью и меняются, как картины в калейдоскопе, переходя друг в друга».

Многоугольные фигуры – квадраты, ромбы, трапеции, треугольники, шестиугольники и более сложные геометрические фигуры, поверхность которых иногда усеяна их уменьшенными копиями, – могут преобладать в картине третьей стадии. Эти усложненные образы впервые наблюдал не Гершель, они были известны и до этого, на что Гершель указывает в своем письме Эйри:

«С тех пор как я писал Вам в последний раз, у меня часто проявлялся этот феномен… и, мало того, он приобрел некоторые новые черты – например, лоскуты окрашенного клетчатого узора, прячущегося в углах “укрепления”…

Вот, например, что я записал двадцать второго числа истекшего июня: “Сегодня дважды видел картину окруженной зубчатой стеной крепости… Видел также четырехугольные фрагменты клетчатой ткани в углах крепости, а также узорчатый ковер, покрывавший всю остальную площадь поля зрения”» (письмо от 17 ноября 1869 года, которое Эйри процитировал в 1870 году).

Здесь кружева и коверный узор описаны в контексте мигренозной ауры, в частности они появляются в активно перемещающихся углах фронта фортификационной скотомы. Но Гершель не удовлетворяется этим: он оставляет нам чудесное описание сложных геометрических узоров, посланных ему под «благословенным влиянием хлороформа» (в то время Гершель перенес какое-то малое хирургическое вмешательство), а именно: «Это был своеобразный ослепительный блеск перед глазами, а за этим сиянием последовал изумительный, совершенный в своей правильности и симметрии ковровый узор. Это было переплетение окружностей, касательных к одному большому центральному кругу». Кроме того, Гершель описал несколько «спонтанных» приступов, этиология которых нам неизвестна:

«В большинстве случаев рисунок представлял собой ажурную решетку. Длинные оси ромбов располагались вертикально. Иногда, однако, они располагались и горизонтально. Иногда в точках пересечения ромбов появлялись сложные рисунки… [иногда] косая решетка заменялась прямоугольной, прямоугольники в некоторых случаях заполнялись более мелкой сеткой с филигранными ячейками ромбовидной формы… Иногда, но намного реже, появлялись цветные узоры, похожие на ковры, но их узоры никогда не повторялись, в двух или трех случаях, когда это имело место, узоры, точно, не повторялись, но от случая к случаю менялись. У меня не было времени разглядеть неправильности и порядок узора, так как он непрестанно изменялся, причем это были вариации одного и того же узора, а не что-то принципиально новое».

Современное описание такого феномена находим у Клее (1968):

«Больная (история болезни № 10) сообщает, что видела красные и зеленые треугольники, приближавшиеся к ней, одновременно увеличиваясь в размерах. Внутри треугольников она часто видела светящиеся окружности. Видела больная и шестиугольные фигуры со светящимся кольцом внутри. Иногда больной виделось сверкание красного и желтого цвета, напоминавшее колышущееся клетчатое полотнище».

В большинстве случаев многоугольники сближаются с образованием «сеток», напоминающих больным паутину, пчелиные соты, мозаику, сети, решетки. Такие решетки обычно подвижны и имеют тенденцию к изменению формы ячеек (от почти круглых или ромбовидных до трапециевидных; отмечаются и иные формы). Меняются и размеры сетки. Изменения происходят в течение считанных секунд или даже долей секунды по видимости спонтанно и независимо от воли или мышления.

Если полигональный рисунок не слишком ярок, то сквозь него просвечивает фон, и вся картина представляется видимой, словно через тонкую, меняющую очертания паутинку или решетку. (Такие вуали превосходно изображены на цветных вклейках 7А и 7Б.) Если решетка отличается интенсивностью свечения, то она превращает изображение в совокупность неравномерно чередующихся, кристаллических, четких фрагментов, то есть проявляется причудливый феномен, который иногда называют «мозаичным зрением» (цветная вклейка 6). Если фрагменты велики, то изображение приобретает вид картины, написанной в кубистической манере. Если же фрагменты мелкие, то картина становится пуантилической. Типичной является подвижность рисунка – непрестанное изменение масштаба изображения – очень часто соседствуют изображения разных масштабов.

Надо еще раз сказать, что во время приступа ауры больной может видеть сложные округлые формы любого типа, как больной Кинира Вильсона, видевший окружности и спирали. Эти фигуры тоже неустойчивы и склонны к изменению формы. Быстро меняются формы, размеры и скорость перемещения. Окружности могут вращаться, развертываться в спирали, спирали могут, закручиваясь, превращаться в крутящиеся воронки, большие воронки могут распадаться на более мелкие вращающиеся рулоны или водовороты. Все поле зрения – или его половина – захватывается интенсивным и сложным турбулентным движением, увлекая все видимые предметы в топологический вихрь. Прямые углы превращаются в пересечения кривых линий, наблюдаемые предметы обстановки могут увеличиваться или искажаться, словно изображения на растянутой резине. Клее называет это явление метаморфопсией – изменением и искривлением контуров наблюдаемых предметов. «У одной больной, – пишет Клее, – прямолинейные детали машины, на которой она работала, стали волнообразными» (см. цветные вклейки 5А и 5Б).

И наконец, воспринимаемый окружающий мир как будто впадает в безумие – все оживает и начинает беспорядочно двигаться, предметы искажаются, становясь подчас неузнаваемыми. Возникает впечатление волн и ветра, возмущающего само пространство, оно превращается в вихри и водовороты. Пространство – в норме нейтральное, монотонное, неподвижное и невидимое – превращается в беснующееся, вездесущее, изуродованное поле.

Удивительно, однако, что эти величественные завихрения, безумные возмущения могут ограничиваться одной половиной поля зрения, в то время как другая половина остается спокойной, безмятежной и нетронутой (цветные вклейки 2А и 2Б). Мало того, возмущения и турбулентность могут наблюдаться в каком-то очень небольшом участке или в нескольких изолированных участках одной половины поля зрения. Напротив, светящаяся дуга мерцающей скотомы, несмотря на то что она может накладываться на часть картины окружающего мира или скрывать ее, не искажает пространство и не искажает восприятие внешнего мира (см. цветные вклейки 1А и 1Б). Искажения бывают только на третьем уровне зрительных нарушений.

Нестабильность этих расстройств третьего уровня весьма примечательна; имеют место не только быстрые изменения формы, но и быстрые (иногда просто мгновенные) флуктуации: вращение может внезапно поменять направление, нисколько при этом не замедлившись и даже не остановившись. Один рисунок вращения спирали или воронки может без всякого перехода смениться, словно в калейдоскопе, другим рисунком. Однако по прошествии некоторого времени, несмотря на интенсивное и продолжительное сенсорное возбуждение, бурная аура становится более спокойной, более организованной, более геометрически цельной. По полю зрения начинают упорядоченно перемещаться завитки. Появляются и исчезают решетки. Решетки могут быть множественными и накладываться друг на друга. В результате такого сложного взаимодействия картина может принять вид муаровой ленты. В поле зрения могут также появиться фигуры более сложных геометрических форм. Полигональные сети приобретают более изощренную форму, становясь похожими на конические раковины, морских ежей или радиолярии.

Иногда сети приобретают игольчатый или кристаллический вид, могут расти в размерах, подчас внезапными толчками, как слой инея на подоконнике или как примитивные растения. В некоторых случаях в аурах преобладают развертывающиеся фигуры с радиальной симметрией, напоминающие цветы или сосновые шишки. В некоторых случаях больной видит «карты» или «ландшафты», создающиеся перед взором изумленного пациента и увеличивающиеся до бесконечности, сохраняя при этом свой рисунок. Эти географические узоры никогда не отражают реальные места, это, так сказать, мнимая география, порождаемая возбужденным мозгом. Потом картины исчезают, и все возвращается к норме. Аура заканчивается, а за ней (но отнюдь не всегда) наступает головная боль. За какие-то двадцать минут больной переживает полное откровение такой ошеломляющей (и подчас прекрасной) сложности, что никогда не сможет его забыть.

Способность к осознанному наблюдению при мигрени обычно не нарушается даже при самой бурной мигренозной ауре. Ум может холодно и отчужденно регистрировать происходящее, описывать, анализировать, выбирать главное и запоминать. Так, вопреки всем ожиданиям, мы располагаем замечательными рисунками пережитых многими больными мигренозных аур, рисунками, которые, хотя они и не являются «фотографиями» или репродукциями, можно считать скрупулезной реконструкцией. Как мы покажем в следующем разделе, в нашем распоряжении имеются не только описания, но и примеры детального анализа аналогичных феноменов, встречающихся при иных неврологических расстройствах.

Галлюцинаторные константы

Геометрические фигуры, подобные тем, которые наблюдаются при мигренозных аурах, могут возникать в поле зрения и при различных интоксикациях. Этот феномен был документально подтвержден Клювером (1928) в отношении отравления мескалином и в отношении отравления индийской коноплей – Рональдом К. Зигелем (1975, 1977). Схожесть галлюцинаций при мигрени и при отравлениях можно продемонстрировать одним из случаев, описанных Клювером:

«Немедленно после этого перед моими глазами, – рассказывает человек после инъекции 0,2 мг мескалина сульфата, – появилось великое множество колец, сделанных из очень тонкой стальной проволоки. Все эти кольца синхронно вращались по часовой стрелке. Вся картина имела концентрический вид. Находившиеся в центре кольца имели малый диаметр и казались точечными, а находившиеся на краю имели в диаметре около полутора метров… По мере наблюдения центр все больше отдалялся, отступая в глубину помещения, а периферия оставалась на месте, пока вся картина не стала похожа на большую воронку из проволочных колец. Проволока между тем расплющилась, превратившись в полоску или ленту с едва заметными поперечными черточками… Эти ленты ритмично двигались, волнообразно изгибаясь вверх. Было такое впечатление, что по стене вверх медленно ползет мозаичная картина. Вся картина внезапно резко отдалилась, центр больше, чем периферия, и теперь над моей головой высился мозаичный купол небывалой красоты… Правда, купол был виден не вполне отчетливо. Потом на куполе проступили круги. Круги становились все четче и вытягивались в длину. Потом они приняли ромбовидную форму, потом превратились в вытянутые прямоугольники. Силуэты стали приобретать странные углы; теперь геометрические фигуры принялись гоняться друг за другом по крыше купола».

Вот отчет о переживаниях самого Клювера:

«Через полчаса после приема второй дозы почек мескаля… павлиний хвост (в центре поля зрения) превращается в яркую желтую звезду, звезда рассыпается на искры. Появляются движущиеся мерцающие винты, „сотни“ винтов… Искры, похожие на взрывающиеся снаряды, превращаются в странные цветы… Разные фигуры, окрашенные в самые разнообразные цвета. С неба отвесно падает золотой дождь… Вращающиеся бриллианты. Потом все резко останавливается. Радужно переливающиеся фигуры правильной и неправильной формы напоминают мне радиолярии, морских ежей, раковины моллюсков и т. д… Медленные, величественные движения вдоль плавных кривых и сумасшедшая пляска. Ощущение, что это движение в чистом виде…»

Опираясь на собственный опыт и на рассказы других о проявлениях мескалинового отравления, которые до странности схожи у разных людей, независимо от культурного и национального контекста, Клювер выделяет определенные универсальные элементы галлюцинаторного переживания, или, как он их называет, «константы форм». «Одна из таких констант форм, – пишет он, – всегда присутствует в виде сетки, решетки, ажурных переплетений, филиграни, пчелиных сот или шахматной доски… Очень похожи на них формы паутины». Вторая константа формы, продолжает Клювер, «может быть обозначена такими описаниями, как туннель, воронка, аллея, конус или сосуд. Третья константа формы – спираль». Что касается спирали, как, впрочем, и других констант формы, то эти галлюцинации могут быть осязательными в той же мере, что и зрительными, как о том пишет тот же Клювер:

«…Активное движение развертывает полосу в светящуюся спираль. Эта крутящаяся спираль стремительно перемещается взад-вперед по полю зрения. В то же самое время я чувствую, как моя нога принимает форму спирали… Светящаяся спираль и осязательная спираль психологически сливаются… возникает ощущение слияния соматического и зрительного».

Подобное слияние описано и при решетчатых галлюцинациях, которые не только воспринимаются глазом, не только проецируются на поверхность тела, но могут рассекать тело или даже замещать его – само тело начинает восприниматься больным, как мозаика или решетка. Дадим, однако, слово Клюверу:

«Испытуемый утверждает, что видит перед глазами ажурную сетку, что его плечи, предплечья, кисти и пальцы превращаются в такую же сетку и что сам он будто сливается с нею».

Такие сложные галлюцинации, охватывающие одновременно зрительную и осязательную сферу, нередко возникают в ходе мигренозных аур. На выставке «Мозаичное зрение», прошедшей в «Эксплораториуме» Сан-Франциско, было представлено несколько картин с изображением решеток, восприятие которых было одновременно соматическим и визуальным. Решетки воспринимались как «сеть» или «паутина», наброшенная на тело. Эти факты наглядно демонстрируют важный факт: мы имеем дело не с простыми зрительными феноменами, но с сенсорными константами форм, или обобщенно с формами физиологической организации, каковая может проявиться в любой пространственно ориентированной сенсорной модальности.

Через несколько лет после завершения книги «Мескаль» Клювер вернулся к своей главной теме, и в 1942 году опубликовал обширное сочинение под названием «Механизмы галлюцинаций». В этом эссе он исследует «геометризацию», проявляющуюся в константах форм, в тенденции галлюцинаторных образов к развитию, то есть к воспроизведению основных фигур (решеток, спиралей и т. д.), в их постепенном уменьшении вплоть до микроскопических размеров:

«Тенденция к геометризации, проявляющаяся в этих константах форм, выражается, очевидно, двояко: а) формы часто повторяются, комбинируются или развертываются в орнамент или мозаику различного типа; б) элементы, составляющие формы, имеют границы, состоящие из геометрических форм».

«Геометрическая орнаментальная структура», как называет ее Клювер, может расширяться по мере углубления интоксикации или по ходу ауры, но при этом она бесконечно воспроизводится, вплоть до того, что вся структура представляется пораженному или больному состоящей из одинаковых фигур, отличающихся лишь размером.

Это та самая неограниченная геометризация – геометризация до бесконечности, – о которой говорит Гершель, ссылаясь на собственные геометрические призраки и которые Луис Уэйн, страдающий психозами художник, изобразил в виде «мозаичного кота» (рис. 5В). (Именно эта бесконечная геометризация и нескончаемое самовоспроизведение отличают фрактальные паттерны при их образовании.) Именно такую бесконечно геометризированную калейдоскопическую форму (индуцированную приемом конопли) превосходно проиллюстрировали Зигель и Уэст в вышедшей в 1975 году книге «Галлюцинации» (рис. 10).

Клювер обращает внимание на тот факт, что похожие галлюцинации, похожие константы форм могут появляться при множестве других заболеваний и состояний: при определенных гипнагогических галлюцинациях, при энтропийных феноменах, при инсулиновой гипогликемии, при некоторых делириях, при ишемии мозга, при определенных видах эпилепсии и при экспозиции к вращающимся или мерцающим зрительным стимулам. Клювер не обходит своим вниманием и мигрень. (Вообще список Клювера можно значительно расширить: например, можно добавить «отрицательную» индукцию галлюцинаций, детально изученную Хеббом, имеющую место при сенсорной депривации, когда лишенный поступающей извне информации мозг начинает генерировать простые галлюцинации – «точки, линии или простые геометрические узоры»; потом возникает нечто, напоминающее узор на обоях; потом испытуемый начинает видеть «отдельные предметы, лишенные фона»; и наконец, возникают «связные сцены, характеризующиеся обычно сновидными искажениями».)

Клювер приходит к выводу, что факт возникновения одних и тех же феноменов при состояниях различной этиологии, обусловленных столь разнообразными причинами, говорит о том, что в сенсорной коре должен быть какой-то общий путь, некий «фундаментальный механизм». Константы форм, несмотря на разнообразие условий, порождающих последние, должны представлять константы корковой структуры или организации, должны многое сказать нам о функционировании сенсорной коры и о природе сенсорного восприятия, так же как и способах обработки поступающей в сенсорную кору информации.

Рис. 10. Геометрическая калейдоскопическая форма (с любезного разрешения доктора Рональда К. Зигеля).

Работа Клювера, напечатанная в двадцатые годы, носила характер сообщения и обзора, собрания и анализа рассказов о действии наркотического средства. В двадцатые годы употребление мескаля было большой редкостью, в то время как употребление гашиша (конопли) и психоделических средств приобрело в шестидесятые годы характер эпидемии. Настало время нового, более тщательного анализа, и он был выполнен в начале семидесятых Рональдом Зигелем из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе. Зигель в отличие от Клювера, рассказавшего об отдельных случаях и качественно их оценившего, использовал экспериментальный метод исследования и произвел количественную оценку результатов. С самого начала понимая, что принимавшие гашиш (коноплю) испытуемые переживают такие же галлюцинации, какие были описаны Клювером, Зигель раскинул свою сеть шире. Он проанализировал не только «константы» форм (использовав для этого девять категорий там, где Клювер ограничился четырьмя), но и константы движений (концентрические, вращательные, пульсирующие и т. д.). Таким образом, Зигель получил более четкую картину течения галлюцинаций и изменений восприятия, их динамику и сложную организацию в пространстве и времени.

Очень важно подчеркнуть нестабильность и флуктуации, выявленные Зигелем. Использование Клювером термина «константы форм» с его чисто пространственным подтекстом производит вводящее в заблуждение впечатление стабильности и неизменности во времени. Но это состояние не является ни стабильным, ни равновесным – это неустойчивое, далекое от равновесия состояние, характеризующееся непрерывной реорганизацией. На этой стадии имеет место непрестанное движение галлюцинаторных образов – не только концентрическое, вращательное и пульсирующее – при том, что некоторые формы осцилляций действительно являются неизменными, – но и характеризующееся внезапными флуктуациями, стремительной заменой одного рисунка или образа другим. Это явление сто лет назад Гершель назвал «калейдоскопическим». Эти калейдоскопические изменения, по мнению Зигеля, могут происходить с частотой десять в одну секунду. Более того, Зигель распространяет свой анализ на более высокие уровни нервной системы, чем Клювер. Зигель рассматривает не только элементарные пространственно-временные характеристики галлюцинаций – абстрактные, не зависящие от опыта и свободные от контекста, – но и формирование образов у испытуемых.

Клювер догадывается – и эта догадка подтверждается также теми редкими случаями мигрени, когда простые геометрические узоры переходят в галлюцинаторные связные сцены и образы, – что геометрический рисунок может образовывать «экран» или «матрицу», на которой или в которой возникают истинные образы – часто мелкие образы людей в узлах или пересечениях линий решетки. Это было подтверждено Зигелем в его исследовании, и публикации 1975 и 1977 годов послужили превосходной иллюстрацией указанного явления. Эти образы, как и всякие содержательные образы, несут на себе отпечаток личностных качеств, отражают особенности воображения и памяти индивида, и возникают они на уровнях более высоких, чем уровень первичной сенсорной коры.

Однако никакие события на высших уровнях невозможны без процессов, происходящих на уровнях низших. Известно, что первичная зрительная кора, хотя она и не способна сама порождать сложные образы, является тем не менее непременным участником их порождения. Так, больные, у которых массивно повреждена или хирургически удалена первичная зрительная кора, не только слепы, но и не способны порождать сложные воображаемые образы. Особенности течения галлюцинаций при интоксикациях или при мигрени говорят о своего рода «предварительной обработке» информации, которая происходит в сенсорной коре до того, как она будет готова к генерации более сложных образов. В таких случаях активность коры становится отчетливо патологической – видимой, галлюцинаторной, неограниченной, автономной, – но зато эти болезненные процессы проливают свет на нормальные механизмы: в этом польза патологии.

Механизмы галлюцинации

Простейшими мигренозными галлюцинациями, как мы уже говорили, являются фосфены – простые, почти бесструктурные подвижные световые пятна в поле зрения. Фосфены, практически идентичные мигренозным, можно легко воспроизвести путем прямой электрической стимуляции зрительной коры либо в ее первичной области (поле Бродмана 17) или в области окружающих ее ассоциативных волокон. В опытах Пенфилда такая стимуляция вызывала

…мерцающий свет, пляшущие световые пятна, появление ярких цветных точек, звездочек, кругов, синих, зеленых и красных дисков, желтовато-коричневых и синих вспышек, цветных вращающихся шаров [и т. д.]…

В таком случае представляется вполне вероятным, что приступ мигрени начинается с такого эндогенного возбуждения зрительной коры (и этому есть прямые доказательства, полученные при регистрации ЭЭГ и зрительных вызванных потенциалов и подтверждающие такое возбуждение при мигрени). Но ничего иного, кроме простых вспышек и фосфенов, при прямой стимуляции первичной зрительной коры, получить невозможно. На фоне такой стимуляции не удается даже при длительном ее проведении получить галлюцинацию более сложной формы. Сами Пенфилд и Расмуссен отметили, что «никто не смог во всех деталях описать ломаные линии силуэтов мигренозных видений». Клювер добавляет, что константы форм, наблюдаемые при мескалиновой интоксикации, невозможно получить путем стимуляции затылочной доли мозга. Значит, весь феномен требует иного объяснения, требует нахождения более сложного и более устойчивого коркового расстройства.

Какова же природа этого частного, устойчивого и иррадиирующего коркового процесса? Говерс писал почти сто лет назад:

«Процесс этот очень таинственный… Это особая форма активности, распространяющейся, похоже, как круги по поверхности пруда, в который бросили камень. Там, где прошла такая волна, остается молекулярное возмущение в структурах мозга».

Сорок лет спустя Лэшли внимательно изучил свои собственные мигренозные скотомы, зарисовав их контуры и расширение во время перемещения в поле зрения. Лэшли обратил внимание, что, расширяясь, скотома всегда сохраняла свою исходную форму. Создавалось впечатление, что в основе всего феномена находится единообразный, центробежный процесс. Для научной неврологии того времени была характерна страсть к локализации. Ученые рассматривали мозг как мозаику бесчисленных крошечных центров. Лэшли, напротив, был убежден, что в мозге действуют иные, глобальные процессы. Эти процессы, считал он, способны интегрировать деятельность обширных (и находящихся далеко друг от друга) областей мозга. Об этом он очень подробно писал в одной из своих ранних статей (1931), когда столкнулся с волнообразной «диффузией» или распространением нервных импульсов по гомогенной нервной сети, распространением, аналогичным движению физической волны или химической диффузии. Подобно этим явлениям, распространение волн в мозге приводит к интерференционным явлениям сложного рода.

Расползание собственных мигренозных скотом представлялось Лэшли примером такого волнообразного распространения возбуждения по плоскости коркового материала – распространения, которое в данном случае отличалось медленным и единообразным течением. Измерив скорость расширения скотом и сравнив ее с известной величиной стриарной коры, Лэшли вычислил, что волна возбуждения, начавшись с области желтого пятна, распространяется по коре со скоростью около 3 мм в минуту.

Когда Говерс в 1904 году писал о «кругах по воде» мозгового пруда, это была всего лишь удачная метафора. Когда Лэшли в своей статье 1931 года рассуждал о движении волны, он оговорился, сказав, что такая идея, как «действие масс» и движение волны в коре головного мозга, представляется слишком метафоричной, но, добавлял он, «факты требуют объяснения именно такого рода». И вот в 1941 году, исходя из наблюдений за своим состоянием, Лэшли смог более уверенно говорить, что такое волновое движение существует в действительности – «круги по воде» Говерса стали больше, чем метафорой, они стали количественно измеримым фактом.

Но что можно сказать об организации этой волны, о паттернах ее активации, как понять, что такое фортификационная скотома? Лэшли наблюдал, что, когда возникают ломаные линии и фигуры «крепостной стены», они сохраняли свой уникальный рисунок во всех участках поля зрения, при этом в верхних квадрантах строение скотомы было однородным и простым, а в нижних квадрантах поля зрения – сложнее и грубее. Элементы скотомы не увеличивались при ее расширении. Это расширение происходило за счет добавления новых элементов. Мерцания – сцинтилляции, добавлял Эшли, «пробегают по поверхности фигуры к расширяющемуся переднему фронту и заново появляются на заднем, близком к центру, фронте, создавая иллюзию вращающегося винта». Частота мерцания (10 в одну секунду) и рисунок (линий и углов) представлялись одинаковыми всем, кто их видел.

Согласно наблюдениям Эшли, такие повторяющиеся образцы активности имеют место также и при других патологических состояниях – для иллюстрации он приводил цитаты из работ Клювера о мескале – и поэтому не являются специфическим мигренозным процессом, но отражают универсальную корковую реакцию и активность. Такие повторяющиеся паттерны, заключает Эшли, «можно было предсказать, исходя из свободного распространения возбуждения по единообразному нейронному полю (по структуре эти волны являются резонансными контурами, описанными Лоренте де Но)… членение феномена отражает тип организации корковой активности, возникающей благодаря внутренним свойствам архитектоники мозга».

Лэшли подвергся ожесточенной критике, современники от него отмахивались, не в силах понять его неудовлетворенности общепринятыми теориями локальных центров, или понять его фантастические (как им казалось) представления о «действии масс» и «волнах». Но широта и точность его предсказаний удивительна – однако мы находимся в лучшем положении, чем его современники, и способны теперь в полной мере оценить идеи Лэшли. Жаль, что он не дожил до эмпирического подтверждения своих идей и их применения на практике. Вскоре после выхода в свет в 1941 году статьи Лэшли Леауну удалось показать, что в результате повреждения мозга подопытных животных в нем возникает медленно диффундирующее «распространяющееся подавление», обладающее именно теми свойствами и такой же скоростью распространения, какие рассчитал Лэшли, наблюдая свои скотомы. И только совсем недавно, используя новую методику магнитоэнцефалографии, ученые смогли подтвердить, что именно такая медленная волна возбуждения и торможения, распространяющаяся по стриарной коре, может быть зарегистрирована во время мигренозной ауры (Уэлш, 1990).

Никто не мог ничего сказать об архитектонике структур, организующих такое возбуждение, до шестидесятых годов, когда Хьюбел и Визел смогли продемонстрировать существование разнообразных «детекторов контуров» в зрительной коре – детекторов, организованных в микроскопические колонки. Это открытие позволило с новых позиций подойти к фортификационному феномену мигрени, и в 1971 году это сделал Ричардс, который – как Лэшли, Гершель и Эйри – использовал в качестве объектов наблюдения свои собственные скотомы.

Самое поразительное в фортификационных скотомах – и это свойство присутствует в описаниях Гершеля и Лэшли – это ориентация составляющих их частей («прямолинейных угловатых форм… с выступающими и западающими углами, бастионами и равелинами»). Такая ориентация заставляет предположить, что либо активированные нейроны коры сами имеют такую ориентацию (если существует буквальное соответствие между кортикальными и галлюцинаторными паттернами), либо они чувствительны к различным ориентациям. Как раз последнее и было продемонстрировано Хьюбелом и Визелом в 1963 году. Но размер колонки детектора ориентации – по Хьюбелу и Визелу – не превышает 0,2 мм, а размеры зубцов скотомы, как рассчитал Ричардс, соответствуют протяженности коры около 1 мм. Отсюда, утверждает Ричардс, следует, что распространяющаяся волна активирует не индивидуальные колонки, а их группы или пулы, соответствующие определенной ориентации. Таким образом (как представляет это Ланс), волна возбуждения, перемещающаяся по коре, может активировать группы одну за другой, а их непосредственная электрическая стимуляция заставляет больного «видеть» полосы света, расположенные под разными углами друг к другу и вспыхивающие по мере того, как колонки – одна за другой – активируются. «Таким образом, – пишет Ричардс, – фортификационная мигрень представляет собой превосходный естественный эксперимент: продвигающиеся волны возмущения оставляют заметные следы в коре и в течение получаса раскрывают секреты ее нейронной организации».

Когда в 1970 году я писал книгу, то чувствовал, что теория Лэшли и Ричардса – хотя и нуждается в кое-каких незначительных поправках – в целом адекватно объясняет наблюдающиеся феномены. Но такая схема – активация цитоархитектонических элементов волной возбуждения – казалась мне непригодной для объяснения третьего клюверовского уровня мигренозных галлюцинаций: появления мозаичных структур и решеток, непрерывно меняющих свой размер и форму; криволинейных организующих форм в виде, например, спиралей и конусов; и сложных геометрических фигур, напоминающих узоры турецкого ковра или радиолярии, и склонных к внезапным калейдоскопическим трансформациям. «Очевидно, – писал я в первом издании „Мигрени“ 1970 года, – что здесь мы должны постулировать какую-то форму функциональной схематизации, находящейся над анатомически фиксированными цитоархитектоническими паттернами». Я предложил несколько гипотез, включая гипотезу единиц восприятия («гностических единиц»), способных изменять свой размер. Но все эти гипотезы казались мне неудовлетворительными. Но тогда, в 1970 году, едва ли можно было продвинуться вперед в понимании феноменов мигренозных галлюцинаций, так как требовались новые концепции, а новые методы исследования были тогда делом будущего. Нам было необходимо более глубокое понимание функциональной анатомии и физиологии зрительной коры. Была нужна математическая теория распространения волн сложной формы в возбудимой среде. И в не меньшей мере был необходим способ стимуляции или моделирования взаимодействия больших групп связанных между собой нейронов. Кроме того, я допускал, что нам нужен радикально новый взгляд на сложные системы и их самоорганизацию во времени. Обеспечением этого взгляда могла стать и стала только зарождавшаяся в то время наука о нелинейных динамических системах – теория хаоса.

Самоорганизующиеся системы

Проблема, с которой столкнулись исследователи, была проблемой морфогенеза, возникновения и роста биологических форм, пусть даже это были простейшие геометрические формы. Разработка этого вопроса на простом и на гораздо более сложном уровне занимала еще Аристотеля и стала подлинной страстью человека, являвшего собой странную смесь любителя античности, математика и биолога Д’Арси Томсона, книга которого «Рост и форма» является длинным рассуждением на эту тему. Любой больной мигренью или человек, на собственном опыте знающий, что такое константы Клювера, едва ли не вскрикнет от удивления, увидев иллюстрации этой книги: радиолярии и актинии, морские звезды и морские ежи, сосновые шишки и цветки подсолнечника или спирали, решетки, туннели и фигуры, обладающие радиальной симметрией.

Все это не раз приходило мне на ум, когда в 1968 году я писал пятую часть «Мигрени», но мне казалось, что чисто топологический подход Д’Арси Томсона – несмотря на то что он мог объяснить постепенный переход форм или рисунков друг в друга (например, превращение плоской решетки в искривленную) – не мог объяснить внезапные глобальные изменения, флуктуации, калейдоскопические превращения, столь характерные для мигренозной ауры. По этой причине я тогда не стал включать в книгу пятую часть.

Для объяснения нужен был другой подход – но он был неизвестен Д’Арси Томсону в то время, когда он писал свою книгу (и мне, когда я писал «Мигрень»). Этот подход был озвучен, хотя и в абсолютно теоретической форме, математиком Аланом Тьюрингом. Одну из своих последних статей он посвятил проблеме морфогенеза, о том, как его моделировать или инициировать с помощью волны, например с помощью волн или распределений концентраций химических веществ. Такой морфогенез может запускаться, как показал Тьюринг, в некоторые критические моменты в сложной химической системе, находящейся в диффундирующей среде (Тьюринг, 1952).

Несколько лет спустя такая система была открыта Белоусовым и независимо от него Жаботинским. Эти ученые исследовали сложные смеси сульфата церия, малоновой кислоты и бромата калия, растворенных в серной кислоте. Если эти ингредиенты расположить на поверхности кислоты тонким слоем и не встряхивать, то в слое спонтанно возникают и растут волны – волны округлой формы, расходящиеся от фиксированного центра, спирали, раскручивающиеся от таких же центров – по или против часовой стрелки, и т. д. Если же реагенты перемешивать и встряхивать, то никакого пространственного рисунка мы не увидим, но зато возникают не менее любопытные временные явления. Со смесью начинают происходить интереснейшие изменения и осцилляции: на минуту смесь становится синей, потом красной, потом – опять синей. Регулярность этого процесса удивительна. Пригожин даже назвал это явление «химическими часами».

Впоследствии были открыты или созданы многие другие такие же химические системы, способные генерировать весьма сложные геометрические фигуры в пространстве и порождать регулярные события во времени. Но все это были примитивные формы, похожие на элементарные галлюцинаторные константы Клювера или на элементы сенсорного калейдоскопа Гершеля. Так, Маллер и др. (1989) пишут:

«Какими бы сложными ни были наблюдаемые химические паттерны… остается очевидным, что из них можно извлечь определенное ограниченное число базовых структурных типов… Это сингулярные точки, ветвящиеся точки, имеющие треугольную форму, отчетливые ленты, диффузные полосы, круги, пятна с разной степенью правильности формы, спирали и завитки. Картины смещений, многоугольники или мишени являются уже сочетаниями перечисленных элементов… Очень часто эти сочетанные узоры отличаются друг от друга пространственным масштабом».

Эти спонтанные формы организации материи могли казаться и действительно казались чистыми случайностями, трюками природы до тех пор, пока Илья Пригожин не осознал в буквальном смысле слова космическую (или, если угодно, космогенетическую) важность таких систем и одним ударом разрешил научную и философскую дилемму, занимавшую умы мыслителей со времен Древней Эллады.

Аристотель видел причину возникновения органических форм в Цели, в Плане. Демокрит считал такое возникновение результатом случайного соположения атомов. Идеализм и материализм соперничали между собой на протяжении более двух тысяч лет, но ни тот ни другой так и не смогли исчерпывающе объяснить природу (как и вообще что бы то ни было). Гершель на самом деле балансировал между этими объяснениями, так как его геометрические признаки казались ему то выражением «мышления, интеллекта», то чисто механическим приспособлением, калейдоскопом – модным в то время развлечением викторианских салонов. Ни одно из этих объяснений Гершеля не удовлетворяло – и не без основания, – ибо ни одно, ни другое не работает. В основу исследования должен быть положен совершенно иной принцип, принцип возникновения или эволюции, принцип, не предусматривающий заранее существующего плана или образца, а принцип самопроизвольного возникновения порядка и формы.

Этот новый принцип Пригожин назвал «самоорганизацией», каковую он считает универсальной созидающей силой природы, созидающей порядок, созидающей сложность, созидающей «стрелу времени». Самопроизвольная самоорганизация возникает в природе на любом ее уровне – от космического и физико-химического до биологического и культурного. Это совершенно новый взгляд на природу и, если угодно, на Бога.

Принцип самоорганизации, самопроизвольно возникающей сложности, открывает перед нами новый ослепляющий взгляд на природу – творящую или эволюционную перспективу вместо (или как дополнение) принципов «часового механизма» и «тепловой смерти». Самоорганизующиеся системы являются в природе правилом, но, как это ни парадоксально, «открыты» они были лишь тридцать лет назад, а ее математический анализ был выполнен спустя несколько лет – после того как появилась теория хаоса. Теперь мы видим, как напоминает нам Пригожин, что природа «мыслит» неинтегрируемыми дифференциальными уравнениями, «мыслит» в понятиях хаоса и самоорганизации, «мыслит» в понятиях нелинейных динамических систем. («Вселенная, – говорит Пригожин, – подобна гигантскому мозгу».) Эти системы выходят далеко за пределы равновесных состояний, и это отсутствие равновесия придает им чувствительность к возмущениям, способность радикально и непредсказуемо изменяться, порождать и развертывать новые структуры и формы. Такие системы с их «универсальным поведением», как именуют эти свойства хаологи, оставались незамеченными в нашей повседневной жизни, несмотря на их необыкновенно широкую распространенность. Никто раньше просто не подозревал об их существовании.

Пол Дэвис, космолог, пишет:

«В течение трех столетий в науке господствовали ньютонианские и термодинамические парадигмы, представлявшие Вселенную либо в виде стерильного механизма, либо в виде распадающейся и гибнущей системы. Теперь появилась новая парадигма творящей Вселенной. Теория этой парадигмы учитывает прогрессивный, обновляющий характер физических процессов» (1988).

Если мы спросим, почему этот новый взгляд не появился в науке раньше (интуитивно он был ясен всегда), то отчасти ответ будет заключаться в идеальных свойствах науки, которая в своих исследованиях пользуется упрощенными моделями, редко соответствующими сложностям реального мира. Вся классическая динамика основана на таких упрощениях – мы анализируем движение маятника (не учитывая сил трения) или движение двух небесных тел (не учитывая их взаимодействий с другими телами). Эти упрощенные или идеальные системы находятся в вечном равновесии; в них нет возмущений, нет «стрелы времени».

Но естественные природные системы, вообще говоря, не являются закрытыми, они открыты и обмениваются с окружающей средой; они, эти системы, часть мира со всеми его превратностями. Эта открытость к окружающей среде является причиной непредсказуемых флуктуаций, заставляющих системы все больше и больше отклоняться от состояния равновесия. Вскоре состояние системы доходит до критической точки – до сингулярных точек, о которых пишет Клерк Максвелл, – и в этой точке происходит внезапное резкое изменение, так называемая бифуркация; здесь многократно усиленная флуктуация переводит систему в новую фазу, в которой система начинает движение к следующей точке бифуркации. Так происходит стремительная дивергенция, открывающая перед системой бесчисленные альтернативные пути. В классической закрытой системе флуктуации быстро затухают и подавляются. В открытых, реальных, системах верно противоположное, флуктуации становятся «двигателем» всего процесса. Пригожин называет этот феномен «упорядочивающими флуктуациями» и считает его фундаментальным организующим принципом природы.

Конечно, не один Пригожин находится на переднем крае, не он один сделал это открытие и не он один разделяет новое мышление. Открытия в этой области делали многие исследователи, здесь даже имела место конкуренция, а сами открытия делались в десятках не зависящих друг от друга областях науки, и только теперь мы видим, что все они – на глубинном уровне – тесно взаимосвязаны. Так, примером открытой системы является атмосфера, приводившая в отчаяние метеорологов, тщетно старавшихся точно предсказать погоду. До начала шестидесятых годов господствовало мнение о том, что если располагать более полным знанием о состоянии системы и иметь в распоряжении достаточное количество быстродействующих компьютеров, то появится возможность делать точные долгосрочные прогнозы погоды. Эдвард Лоренц доказал, что это не так, потому что система не является линейной и описывающие ее дифференциальные уравнения в частных производных не могут быть решены однозначно. Вместо этого они расходятся и распадаются на множество альтернативных уравнений.

Эта область исследований дала начало совершенно новой отрасли науки – теории хаоса, или нелинейной динамики. Сейчас мы все больше и больше убеждаемся в том, что теория хаоса дает нам ключ к пониманию сложности и необратимости происходящих в природе процессов.

Другой подход к решению проблемы был предложен Бенуа Мандельбротом, открывшим фракционные («фрактальные») периодичности и измерения. В своей книге «Фрактальная геометрия природы» Мандельброт демонстрирует компьютерные узоры, до жути напоминающие облака, снежинки, деревья, горные хребты и пр. Это целый мир «природных» ландшафтов, разительно отличающихся масштабом – от геологического до микроскопического. Характерной чертой природных форм является то, что они одновременно существуют в разных масштабах, сохраняя на каждом уровне свою форму, то есть являются изоморфными, независимо от их величины в любой координатной шкале. Так, если «картины Мандельброта» увеличить или проанализировать с помощью компьютера, то мы увидим бесконечную последовательность одинаковых паттернов, причем все они, если можно так сказать, с самого начала присутствовали в структуре. Все это очень похоже на «геометрические орнаментальные структуры», о которых говорит Клювер, структуры, содержащие потенциально бесконечную последовательность тождественных форм, имеющих все более и более мелкий масштаб. Такие феномены непостижимы в пределах привычного евклидова мира, но представляются совершенно естественными и даже необходимыми, если принять идею фракционного измерения или фрактала.

Итак, в течение последних двадцати лет происходит новая революция, объединяющая концепции и открытия многих отраслей науки. Благодаря этой революции мы теперь в состоянии видеть, как говорит Фейгенбаум, «поведение Вселенной» в действии, на всех уровнях – от космического до нейронного (Фейгенбаум, 1980). Эта невероятная сложность поведения вселенной является зримым опровержением взглядов, согласно которым реальность должна быть «простой». Анализ реального поведения вселенной и составление ее адекватной картины требуют не только создания новых отраслей математики, но и разработки сверхмощных компьютеров.

Новая модель мигренозной ауры

Волнующий прогресс науки заставил нас заново взглянуть на не поддающуюся прежде решению проблему сложных, непрерывно развертывающихся форм ауры и на проблему констант галлюцинаторных форм вообще. Такой новый взгляд был невозможен в то время, когда я писал первоначальный вариант этой книги. Не менее важной стала возможность имитации, а именно создание моделей нейронных сетей, обладающих по меньшей мере некоторыми свойствами реальной мозговой коры. Появилась также возможность с помощью сверхмощных компьютеров визуализировать поведение таких сетей после стимуляции. Мы смогли увидеть, могут ли эти искусственные системы, находясь в состоянии, далеком от равновесного, порождать пространственные и временные паттерны, характерные для ауры. Таким моделированием мы и занимаемся в настоящее время.

Сама природа моделей предполагает упрощение; мы не можем дать модели все, чем обладает настоящая мозговая кора – сотни миллионов клеток двадцати типов, шесть слоев и бесконечное множество внутренних и внешних связей. Но тем не менее мы можем имитировать некоторые свойства и параметры активности – по крайней мере временные (Зигель, 1991). Нейроны коры продуцируют потенциалы действия, возникающие вследствие сложного, зависимого от времени перемещения ионов в клетку и из нее. В самом деле, эти потенциалы действия являются основой функции нейронов – это единственный способ коммуникации между отдельными нейронами. Потенциалы действия распространяются по нейронным сетям не мгновенно – для того чтобы пройти по аксону и преодолеть синапс, импульсу требуется определенное время. Этот временной фактор нельзя игнорировать: мигренозная аура происходит во времени, развертывается во времени и развивается во времени. Аура не состоит из независимых от времени пространственно организованных элементов. Таким образом, несмотря на то что наша модель состоит всего из 400 «нейронов» (расположенных в виде квадрата из 20х20 нейронов) и из единственного, «возбудимого» типа клеток, она все же обладает теми временными свойствами, которые, с точки зрения физиологии, являются важнейшими. В нашей сети возникают потенциалы действия, обладающие свойством временной задержки (то есть требуется определенное время для того, чтобы потенциал перешел с одного нейрона на другой), и в сети есть синапсы, присутствие которых имитирует «функциональную анатомию» цельности, характерной и для реальной коры головного мозга. Все эти параметры можно произвольно и независимо друг от друга менять, как и сами стимулы.

Когда мы анализируем эту сеть на компьютере, то отчетливо видим три типа поведения, зависящие от выбранных параметров. Единственный точечный стимул вызывает образование волн, движущихся от точки стимуляции до тех пор, пока (в полном соответствии с законом «все или ничего», которому подчиняются потенциалы действия) она внезапно не затухает, переставая существовать. Такие волны – в момент их возникновения – мы можем рассматривать как аналоги фосфенов, а затем, во время их распространения по нейронной сети – как аналоги симметрично расширяющейся кортикальной волны, соответствующей расширяющейся, но сохраняющей исходную форму скотоме. Надо подчеркнуть, что в нашей модели волны создаются возбуждением и проведением потенциалов действия; эти волны не являются результатом чисто физической диффузии или иррадиации.

При задании иных параметров первичная волна активности может вызывать появление вторичных и третичных волн – каждый возбужденный нейрон потенциально может стать источником такой дополнительной волны. Эти вторичные и третичные волны могут затем сталкиваться между собой, в результате чего мы наблюдаем интерференцию – как с увеличением, так и с уменьшением амплитуд сталкивающихся волн. Этот процесс мы можем с полным правом считать случайным процессом формирования множественных очагов возбуждения. Этот процесс мы можем считать аналогом беспорядочных расстройств, характерных для начального периода третьей фазы ауры – до появления упорядоченных элементов – решеток и других геометрических фигур.

При задании других параметров происходят новые и удивительные феномены: возникновение и спонтанная эволюция в пространстве и во времени сложных геометрических рисунков. Некоторые такие рисунки относительно просты, похожи на решетки, радиальные формы и спирали, наблюдаемые при мигрени. Другие рисунки отличаются большей сложностью и напоминают изощренные «орнаментальные» формы, описанные Клювером.

Три отчетливо различающихся между собой типа поведения нашей сети могут проявляться в зависимости от изменений всего одного из параметров, например силы синаптической связи. Однако паттерн возникающих феноменов может зависеть не только от проходимости синапсов, но и от изменения времени задержки проведения. Возникает впечатление, что сама система имеет в запасе определенный набор поведений, и эти поведения являются «универсалиями» системы, результатом спонтанной самоорганизации в сети. Все выглядит так, словно здесь возбуждается поле, целое поле нейронов, и это поле самостоятельно организуется и ведет себя как единое связное целое, словно это поле, придя в состояние возбуждения, далее следует своим особым курсом, курсом, направление которого определяется исключительно глобальными свойствами и внутренними связями поля. Наша гипотеза заключается в том, что нейроны первичной зрительной коры тоже образуют такое «поле» – поле в смысле Лэшли, – в котором сложные и интегративные события определяются не столько местными особенностями микроскопической анатомии, топографией ядер, колонок и центров, сколько глобальными свойствами волновых действий и взаимодействий в живой, отличающейся спонтанной активностью невероятно сложной нейронной среде.

Такие глобальные, полевые парадигмы оказываются весьма полезными для понимания организации сердечного ритма, электрической «комплекции» сердца, ее пространственной геометрии и временной организации, и, что самое главное, для понимания расстройств такой активации, когда нормальный рисунок самоорганизации и хаоса резко усиливается и становится разрушительным. Не меньше пользы приносит теория хаоса нашему пониманию работы головного мозга. Это тем более так, потому что многие классические подходы к изучению этих процессов доказали свою ограниченность и даже, более того, несостоятельность, при использовании их для того, чтобы разобраться в сложнейших хитросплетениях деятельности мозга в ее постоянной изменчивости. Эти ограничения хорошо заметны, в особенности на высших уровнях, но видны они и на уровне первичной зрительной коры, где при мигрени и других заболеваниях возникают и развертываются элементарные геометрические призраки.

Сходными мыслями руководствовались Эрментраут и Коуэн, которые уже работали над изучением зрительной системы, когда познакомились со статьями Клювера о константах галлюцинаторных форм. Больше того, свою вышедшую в 1979 году книгу они посвятили памяти Клювера. Эрментраут и Коуэн тоже пытались выяснить, можно ли путем анализа распространения волн в первичной зрительной коре объяснить природу констант форм, наблюдаемых при мигрени и других заболеваниях. Модель, которую они использовали, была не слишком реалистичной – проведение волн было мгновенным, без учета постоянной времени, – но тем не менее, когда авторы приступили к математическому анализу полученных ими уравнений, основываясь на теории групп и бифуркаций, они тоже нашли решение в форме удвоения периодичности стационарных состояний, в виде пространственных «завитков» и «решеток», которые, если их спроецировать на сетчатку, будут восприниматься как константы форм, описанные Клювером. Таким образом, имеет место схожесть между нашими и их результатами, результатами, полученными путем формального математического анализа и путем актуальной компьютерной имитации.

Возможно, конечно, что все это не более чем совпадение, что мы производим геометрические узоры «кортикального» типа, которые не имеют никакого отношения к реальным механизмам функционирования коры, что мы имитируем работу мозга, а отнюдь ее не моделируем. Представляется, однако, весьма маловероятным, чтобы мозг – при наличии простого и естественного механизма – механизма универсального и характерного для природы – пользовался иными, необходимо более сложными и громоздкими механизмами (для достижения того же результата).

Итак, мы совершили полный круг длиной полтора века, начиная с Гершеля, размышлявшего о своих геометрических призраках и думавшего, нет ли в «чувственной системе некой калейдоскопической силы». Теперь, на исходе двадцатого века, мы можем имитировать сенсорный калейдоскоп, заставляя самоорганизующуюся нейронную сеть создавать ее собственные неповторимые рисунки. Мы теперь можем представить себе спонтанную и динамическую «калейдоскопичность» работы головного мозга. Наша модельная сеть – и сам мозг – творит прихотливые геометрические образы из энергии и времени. Шеррингтон говорил о мозге, как о «волшебном ткацком станке», ткущем меняющиеся, распадающиеся, но всегда исполненные смыслом узоры. Но он говорил о мыслях и образах, а мы здесь ведем речь о чем-то более элементарном и стихийном – о творении, игре, о чистых узорах и чистых формах.

Не надо думать, будто такая самоорганизующаяся активность, сложные картины порядка и хаоса, имеет место только при патологических условиях. Становится все больше и больше данных, указывающих на то, что хаотичные и самоорганизующиеся процессы протекают в коре и в норме, что именно они являются непременным предварительным условием обработки и восприятия сенсорной информации, и эта обработка и восприятие являются факторами, ограничивающими хаос и самоорганизацию. Самым убедительным доказательством этого факта является резкое усиление генерации образов в условиях блока сенсорных входов и снятия упомянутых ограничений. Процессы хаоса и самоорганизации в коре в норме ограничены микроскопическими, невидимыми участками, и только при патологии эти процессы согласуются друг с другом, синхронизируются, становятся глобальными, начинают доминировать и в виде упорядоченно организованных галлюцинаций прорываются в сознание. Наша модель была создана для демонстрации нормальной активности, нормальных процессов самоорганизации, и только когда мы изменили определенные параметры, чтобы сделать их патологическими, наша модель, если можно так выразиться, заболела мигренью.

За последние двадцать лет наш взгляд на природу заметно изменился – мы признали реальное существование нелинейных динамических процессов, хаотичных и самоорганизующихся процессов в огромном ряду природных систем и поняли, что эти процессы играют решающую роль в эволюции Вселенной. За примерами нам не надо отправляться в дальние экспедиции – для исследования агрегации слизневых грибов или исследования движения Плутона по орбите, – в нашем распоряжении есть естественная лаборатория, микрокосм, прячущийся в нашей собственной голове. Именно в этом смысле нас так очаровывает и увлекает мигрень. В форме своих галлюцинаторных спектаклей она демонстрирует нам не только стихийную активность мозговой коры, но и всю систему самоорганизации, все поведение Вселенной в действии. Мигрень открывает нам не только тайны организации нейронов, но и показывает творящее сердце самой природы.