Куда и как идем в изучении мозга человека

С какого времени отсчитывать изучение механизмов мозга человека? Можно ли принять за точку отсчета сеченовские рефлексы головного мозга? Конечно, можно, но в этом случае придется говорить об очень медленном развитии этого направления. Да и было ли собственно развитие? Были исключительной важности открытия на этом пути, направление двигалось скачками и сильно буксуя. Сеченов – Павлов – Бехтерев – начало объективного изучения высшей нервной деятельности, психических явлений. Без проникновения в «черный ящик» – мозг – по входу и выходу.

В. В. Правдич-Неминский в 1913 году впервые зарегистрировал электрические потенциалы мозга животных, назвав их электроцереброграммой. В 1929 году немецкий электрофизиолог и психиатр Г. Бергер впервые зарегистрировал биоэлектрическую активность головного мозга человека методом, названным им электроэнцефалографией. В клинике этот метод остался как один из важнейших функционально-диагностических приемов.

В изучении высшей нервной деятельности ЭЭГ на крошечный шажок позволила продвинуться в глубь «черного ящика», точнее, скользнуть по его внутренней поверхности. Хорошо организованное международное исследование вопроса ничего принципиального в ЭЭГ при условнорефлекторной деятельности не обнаружило. Так, игра синхронизации и десинхронизации биопотенциалов. Проведенные в разных странах по единому плану работы реально задержали дальнейшее развитие поисков в этом направлении. Исследований ЭЭГ с применением условнорефлекторных и психологических проб стало намного меньше – что за радость идти дорогой в никуда? Лишь развитие компьютеризации определило волнообразность затухания и вновь активации этих работ.

О клинико-психолого-анатомических параллелях, показавших, как известно, функциональную структурированность мозга, говорилось очень много, в том числе и мной. Однако к тому, что будет излагаться далее, эта линия имеет лишь косвенное отношение. В истории физиологии мозга человека здесь следует упомянуть работы канадского ученого У. Г. Пенфильда, проводившего стимуляции мозга во время операций и наблюдавшего при этом раздвоение сознания. Причем и одно и другое сознание состояло из связных картин настоящего и прошлого. Все это более или менее важные, более или менее определяющие вехи в развитии физиологии мозга человека. Можно назвать еще взрывную волну изучения вызванных потенциалов, прочно обеспечивающую включающимся в эти исследования повышение «индекса цитируемости».

Настоящим началом нейрофизиологии человека следует считать, по-видимому, применение инвазивной техники (вживленных электродов) на основе компьютерного стереотаксиса, использование комплексного метода исследования мозга при необходимой компьютеризации физиологических показателей. Более тридцати пяти лет назад, в самом начале 60-х годов текущего столетия, больным с различными хроническими заболеваниями центральной нервной системы начали вводить в мозг тонкие золотые нити. Лечению и диагностике подвергались разные больные, и поэтому электроды соответственно также вводились в разные области (зоны) мозга. Электроды вводились в различные ядра таламуса, стриопаллидарной системы, верхних отделов ствола, в структуры медиобазальных отделов височной доли, в область перегородки, поясной извилины и, наконец, в различные зоны конвекситальной коры. Введение электродов в глубокие структуры мозга осуществлялось с помощью стереотаксического метода, созданного А. Д. Аничковым с сотрудниками. Это обеспечивало не просто точное попадание в заданные клиническими соображениями структуры мозга и их зоны, а, кроме того, позволило развести во времени на сколь угодно далекое расстояние травматическую процедуру рентгеноконтрастных исследований и самой операции.

В этом заключалось первое важнейшее отличие новой («нашей») инвазивной техники от предшествующей. Вторым, и также важнейшим, отличием стала регистрация всего спектра физиологических показателей мозга (комплексный метод), всех языков многоязыкого мозга с этих же электродов (техническое решение С. Г. Данько и Ю. Л. Каминского), что позволило далее в сопоставлении с поведенческими, клиническими и биохимическими процессами в мозге выбирать наиболее адекватные задачам методические субкомплексы. Здесь отличием от предыдущих работ было своеобразное уважение к мозгу, попытка подстроиться под его языки, а не пытаться с помощью одного языка (чаще всего ЭЭГ) получить сведения о мозговых коррелятах всех проявлений организма человека.

Так, например, при изучении эмоций наиболее адекватным субкомплексом явилось сочетание «старого» приема – электрической стимуляции – и регистрации различных форм сверхмедленных физиологических процессов. Регистрация импульсной активности, разрядов нервных клеток, в этом случае применяясь эпизодически, предоставила данные совершенно исключительного интереса, но частного значения. В физиологии состояний (в том числе и эмоциональных) прекрасным приемом оказалась полиграфия – запись всех возможных показателей жизнедеятельности организма, ЭЭГ и обязательно – тех же сверхмедленных процессов. В нейрофизиологическом изучении собственно мыслительной деятельности главенствующую роль играет прямая точечная регистрация импульсной активности нейронов и нейронных популяций с последующей компьютерной обработкой. И все же вряд ли полный код обеспечения мыслительных процессов будет раскрыт только за счет импульсной активности нейронов и нейронных популяций. Вряд ли молекулярные события в клетке и на ее мембранах не привносят важнейшего вклада в процессы кодирования в мозгу. А если это так, решение задачи лежит не только в сфере прижизненной физиологии и биохимии, но и в наиболее тонкой ветви биохимии – биологии молекулярных процессов…

Это только некоторые примеры. Естественно, на основе комплексного метода возможна организация и других целенаправленных субкомплексов. Важно то, что сделана была попытка – и она оказалась удачной – приуроченно к морфологическому субстрату изучать материальный базис так называемых идеальных процессов.

Однако техническая мысль, технологические решения, какими бы определяющими они ни были, – это одна сторона вопроса. Как-то в разговоре со мной Грей Уолтер, один из самых ярких ученых в области нейрофизиологии человека, спросил, что у меня в лаборатории продвигает исследования вперед: новый прибор, новая техника (в более общем виде) или новая идея? Я ответила – не «или», а «и». И то и другое. И новая техника, и новая идея.

Прошло время, и если бы мне снова был задан тот же вопрос, я бы ответила примерно так же. Но именно сейчас, в период расцвета технических решений, я подчеркнула бы важность новых идей и для наиболее рационального использования новой технологии, и для формулировки задач технологам, инженерно-техническому разуму, для того чтобы в этом симбиозе обеспечить новые прорывы в познании мозга.

Новые идеи… Может быть, и новая идеология? Возможно. И это особенно важно для нас. Необходимо сохранять разумное отношение к материальному базису явлений, вести целенаправленный и все более глубокий поиск в его расшифровке. И в то же время попытаться определить для себя, не загоняя все в «железобетонное» ложе материализма, что же такое идеальное. Мы знаем из трудов классиков материализма, что мысль – идеальна. И именно мы, материалисты, не даем себе труда понять – нет, даже задуматься над тем, что же это такое – идеальное.

Надо сказать, что базирование нашей биологии на примитивном материализме привело к тому, что мы, по существу, работали в рамках коридора, ограниченного невидимой, но очень колючей проволокой. Даже попытки расшифровки кода обеспечения мышления, вполне материалистические, как теперь признают и оппоненты, встретили поначалу штыки «материалистов», идея которых сводилась к тому, что нельзя узнать код идеального. Но ведь мы искали код материальной базы идеального, что далеко не одно и то же. И все-таки – что такое идеальное? Что такое мысль? Получается, с точки зрения материалистов, – ничто. Но ведь она есть! Я думаю, приспело время хотя бы поставить вопросы, на которые сегодня трудно или даже невозможно найти ответ, для будущего нашей науки. И первый вопрос – я его снова и снова повторяю, – что такое идеальное, что такое мысль?

В рамках ограничений действительно механистического материализма все, что непознаваемо сейчас и трудновоспроизводимо, не существует. Просто не существует, и все! Гипноз и внушение, хоть и неизвестно, что это такое, – особенно внушение без слов – существуют, они воспроизводимы. Психотерапевт показывает внушение без слов с удивительной легкостью в унизительных для человеческого достоинства экспериментах на стадионе в Киеве и в других крупных городах. И во время поначалу казавшихся очень нужными лечебных сеансов. Внушение без слов, т. е. передаваемая на расстояние мысль – давайте назовем все своими именами, – приводит к такому обезболивающему эффекту, что бодрствующие, а не находящиеся в гипнотическом сне люди не морщатся от каблука «психотерапевта» – сильного удара по их стопам, пальцам их ног, т. е. по довольно чувствительным зонам. Делалось это без какой бы то ни было словесной команды. Констатация: «Я внушил им всем обезболивание без слов», – прозвучала уже после этого первого эксперимента. Как передается такая команда без слов? Как идеальное – мысль, мысленная команда – приводит к такому результату? Что и как слышат «подопытные кролики» – люди на стадионе? Я сама видела телевизионную запись сеанса на киевском стадионе. Зрелище малоприятное… но куда денешься от фактов?

Так и слышишь: а не сговорились ли испытатель с испытуемыми, а не шептал ли он им что-нибудь? Для того чтобы поверить в происходящее, надо было видеть, это теряется при рассказе. И то, что происходило далее у нас в клинике, – тоже. Добровольцы на сеансе – люди, зачастую не слишком эмоционально сбалансированные личности. Мои сотрудники видели их далее в клинике, объективно регистрировали у них динамику физиологических и нейрохимических показателей. Кроме упомянутых испытуемых сеансам психотерапии, уже с лечебной целью, подвергались больные с органическими заболеваниями нервной системы. Внушение, в данном случае словесное, могло делать на несколько часов и более практически здоровыми больных с тяжелым паркинсонизмом! Тех, у которых снять симптомы лекарственной терапией не удавалось.

Нет, я не защищаю и не хочу оправдывать этого психотерапевта. Врач должен всегда оставаться врачом, чего, к сожалению, в этом случае нет. Я защищаю факт, который так легко опровергается видящими и не видящими его. Но с такого рода ситуациями по другим поводам я встречалась, и они приводятся в настоящей работе.

Какое чудное яблоко упало в саду Ньютона! Ведь падали же они бесконечно и в других садах и странах – яблоки должны падать. Но Ньютон увидел за яблоками событие, закономерность. И яблоко превратилось в чудо – превратилось вместе с решением Ньютона. Если бы они, яблоки, не падали так часто!.. Уж очень простенькое событие – падающее яблоко, здесь и шарлатанам негде найти экологическую нишу.

А что вообще с чудесами? Неистребимая вера человечества в чудеса и таинственные явления может расцениваться как детская погоня за мечтой, синей птицей Метерлинка. А может быть – и как стремление человека и человечества понять мир во всей его действительной полноте, во всем его удивительном многообразии!

Проясняется тайна Бермудского треугольника, и он, еще не потеряв полностью оболочки тайны, потихоньку переходит в ряд материальных явлений. С большим трудом удалось В. Касаткину издать свою книгу о сновидениях, многие из которых можно было расценивать как вещие, но которые по своему генезису были жестко детерминированы процессами, нередко не осознаваемыми в бодрствующем состоянии организма. Книга выдержала второе издание и переведена на другие языки. Но до этого Касаткин долго боролся за свою вполне материалистическую концепцию этих идеальных явлений. А что если человек видит во сне с точностью до деталей и лиц события, отдаленные от сна будущими днями и неделями? Что если не стадионный волшебник ведет диалог с мыслями собеседника? Не всегда, но раза два-три в жизни, встретив собеседника в особом состоянии сознания или сам находясь в нем? Да полно, всего этого не бывает, это все кажется, кажется, подгоняется, всему этому можно найти вполне материалистическое объяснение – слышится голос скептиков. Да и сколько «алхимиков» вокруг каждого честного факта, сколько шарлатанов! Поневоле поймешь скептиков.

И все-таки… Мы сейчас уже не у подножия вершины по имени «Мозг человека». Мы идем по склонам этого Эвереста. Но чтобы подняться на вершину, нужно не иметь коридора колючей проволоки – в жизни и обожествленной философии – в работе. Какой бы то ни было!

* * *

Кто выполнит эту программу – я или уже не я, – имеет только субъективное значение. И даже если не я, вряд ли стратегия познания будет сильно меняться. Ну а тактика, конечно, должна быть динамичной в любом случае, ибо наука тем и отличается от реализации ее решений, что самые лучшие гипотезы все же не могут быть детальными схемами. Поход в неизвестное имеет свои особенности, свои законы…

Опыт в области физиологии мозга человека накапливался нами около пятидесяти лет.

За долгие годы было исследовано несколько десятков тысяч зон мозга, причем исследования каждой зоны проводились многократно. Отсюда следует, что все, о чем здесь написано, базируется на достаточно большом материале.

Многолетний опыт изучения организации механизмов мозга на основе инвазивной техники действительно много дал для понимания работы мозга. В то же время именно инвазивная техника, с ее тончайшими возможностями изучения микромира мозга, может быть невероятно обогащена, если с помощью приемов пространственного анализа функциональной организации мозга сегодняшней неинвазивной технологии будет обрисована его макрокартина, проведено макрокартирование мозга.

Уже сейчас в мире широко развернулись исследования, в которых представлены результаты макрокартирования с помощью неинвазивной техники и, в частности, позитронно-эмиссионной томографии применительно к мыслительной деятельности. Их количество далее будет, по-видимому, увеличиваться, но переход количества в качество в познании мозга произойдет не за счет простого увеличения числа таких работ.

До каких приблизительно пределов можно рассчитывать на прогресс в познании мозговых механизмов мыслительной деятельности при взаимообогащающем изучении проблемы с помощью инвазивной и неинвазивной техники? Полагаю, что будут получены, хотя и не сразу, близкие к исчерпывающим сведения о пространственном аспекте систем обеспечения мыслительной деятельности. С помощью направленных психологических тестов, по-видимому, окажется возможным уточнить разницу пространственной организации систем, обеспечивающих различные виды мыслительной деятельности.

В предлагаемом методическом взаимодействии окажется возможным дальнейшее уточнение функциональной роли различных звеньев систем.

Чего же все-таки и в данном симбиозе, по-видимому, не удастся достичь? В первую очередь следует сказать о том, что проникновение в глубины нервного кода мышления в этом случае окажется весьма относительным. Рассматриваемый методический комплекс в этом плане малоперспективен. Иными словами, по результатам предполагаемых исследований вряд ли удастся без дополнительной информации судить о содержании мыслительной деятельности.

Для того чтобы получить детально расшифрованный код обеспечения мыслительных (а возможно, и различных других) процессов, необходимо дополнение комплекса еще одной методикой, которой сейчас нет. Речь идет о получении сведений о так называемых молекулярно-биологических процессах, мембранных и внутриклеточных явлениях, уточнении функционального значения каждого из этих событий и выявлении тех, которые для расшифровки кода обеспечения мыслительных процессов явятся комплементарными, вносящими новую, дополнительную информацию. Сейчас кажется, что получение такого рода данных в связи с необходимостью пространственного разрешения той степени тонкости, которая одна и может служить решению вопроса, возможно лишь в инвазивном варианте, своего рода микроварианте, причем строго локальном, местном, без одновременной пространственной картины. Есть, однако, ситуации, и прежде всего открытые нейрохирургические операции, когда возможно и даже иногда желательно щадящее контактное микроисследование на сравнительно большой территории мозга.

Итак, если резюмировать отношение к вопросу о реальности расшифровки мозгового кода обеспечения мыслительных процессов, думается, что она реальна, дело за временем и дальнейшим развитием техники. Хотя…

Привычный наш материализм подскажет нам: если уж это удастся, остановитесь! На свете так много интересного и требующего исследования! Дальше идти будет некуда, дальше – идеальное!! Материальное, лежащее в его основе, могут изучать морфологи, физиологи, биохимики, биофизики и т. д. А идеальное для таких материалистов – табу! Вот психологи, психиатры – пожалуйста. Но у них, как известно, совсем другие приемы, они оценивают событие по входу и выходу. Но все-таки, что же такое для диалектического материалиста или просто наделенного кроме идеологии еще и здравым смыслом это идеальное? Ничто? Но «ничто» не может сдвигать горы, строить города, надо или не надо – поворачивать реки, передавать знания – да мало ли что еще делает человеческая мысль! Верю и надеюсь, что задача изучения основы так называемого идеального должна быть поставлена. Считайте ее поставленной сегодня.

Все, о чем здесь говорится более или менее популярно, прямо или косвенно связано с моим почти полувековым опытом исследований функционирования мозга человека. Не обо всем знании, которое накапливается в результате такого опыта, целесообразно говорить в научных трактатах – этим в первую очередь и вызвано появление данной книги. Не все удалось рассказать и здесь – это вполне естественно связано с желанием сфокусировать изложение знаемого вокруг какого-то стержня. В этой книге таким научным стержнем является физиология эмоциональной и мыслительной деятельности человека и некоторые прикладные аспекты работы.

Важно подчеркнуть, что на основе полученных результатов были предложены новые теоретические представления и оправдавшие себя принципиально новые методы лечения. Все это, и все эти годы, находилось в моем поле зрения и проводилось под постоянной моей ответственностью. Это, естественно, заставляло думать о самых разных направлениях огромной проблемы «Мозг» и руководить очень полиморфным по специальностям сотрудников научным отделом. В нем одновременно работали врачи, физиологи, психологи, физики, математики, химики и инженеры. Может быть, все это и определило такого рода обобщение, где не на последнем плане оказалась сама жизнь. Но об этом – дальше.