В этих историях мы увидели, какую ценность для понимания человеческого мозга представляли наблюдения за пациентами, а именно для установления связи функции (память, эмоции, движение) с мозговой структурой (гиппокамп, миндалевидное тело, лобная доля). В конечном счете наблюдения за тем, что происходит, когда система поломана, позволяют лучше понять механизмы работы мозга в обычных условиях.
Сейчас значительная часть исследований в области нейронаук антропоцентрической направленности осуществляется неинвазивными методами, то есть для того, чтобы изучать происходящее внутри головы, необязательно вскрывать черепную коробку. Например, это может быть медицинская визуализация: магнитно-резонансная томография (МРТ) – сканирование с помощью мощных магнитов, электроэнцефалография (ЭЭГ) – запись электрических сигналов мозга от электродов, размещенных на поверхности головы, магнитоэнцефалография (МЭГ) – измерения и визуализация магнитных полей, возникающих в результате электрической активности мозга. Эти методы позволяют исследовать работу мозга invivo, то есть проводить эксперименты на ткани живого человека.
В 2007 году в больницу Марселя обратился 44-летний мужчина с жалобами на дискомфорт в ноге, который мешал ему уже две недели. Это был обычный, ничем не примечательный человек: женат, двое детей, служащий в офисе. Врачи провели ряд исследований, в том числе и МРТ-сканирование мозга, и получили очень странное изображение.
Голова мужчины была переполнена жидкостью. У любого здорового человека головной и спинной мозг погружены в прозрачное жидкое вещество – спинномозговую жидкость – объемом примерно с большой стакан. Но у этого мужчины процентное содержание жидкости было значительно выше, в то время как его головной мозг ограничивался тонкой полоской мозговой коры по контуру черепа. Тем не менее мужчина ни на что не жаловался и жил обычной жизнью.
Врачи сообщили об этом исключительном случае в авторитетное научное издание The Lancet. Статья состояла из двадцати скупых строчек: в ней шла речь о каком-то человеке, у которого почти не было мозга (по сравнению с обычными людьми), но он чувствовал себя отлично! На сегодняшний день никакой другой статьи с подробностями об этом мужчине так и не появилось – можно предположить, что он предпочел и дальше спокойно жить своей жизнью, а не подвергаться научным обследованиям. Но это поразительное открытие вызывает много вопросов. Если можно вести нормальную жизнь с таким незначительным количеством мозга, тогда для чего нужно все остальное?
Иногда столь парадоксальное соотношение между структурой и функционированием просто завораживает. В историях пациентов, рассказанных в этой книге, мы видели, как поражение совсем маленьких участков мозга (например, как у Сюзанны: каждое из двух миндалевидных тел имеет объем меньше 2 см3) может существенно отразиться на поведении человека. Но в то же время при повреждении или хирургической резекции довольно крупных участков мозга человек продолжает жить как прежде, не впадает в летаргический сон и не умирает. В приведенных примерах почти всегда имели место более или менее серьезные последствия (как для Джозефа, Генри или Финеаса), но очень часто бывает и так, что после удаления части мозга люди живут почти нормальной жизнью. Чаще всего речь идет о пациентах, которых пришлось прооперировать из-за опухоли или приступов эпилепсии – их нельзя было купировать лекарственными препаратами. Удаленная часть мозга может ограничиваться небольшим участком, но иногда включает всю долю и даже (в крайне редких случаях) все полушарие. Но, встретившись на улице с такими людьми, вы никогда не догадались бы, что у них удалена значительная часть мозга, вплоть до половины.
Эти случаи свидетельствуют о впечатляющей пластичности, характерной для мозга человека, и чем человек моложе, тем пластичнее у него мозг. При дисфункции или удалении части мозга приходят на помощь другие его части, что позволяет минимизировать последствия и вести относительно нормальную жизнь. Что-то вроде инстинкта выживания в масштабах одного органа.
Иногда используют следующий образ: в нашем мозге столько же клеток, сколько звезд в галактике. На самом деле вплоть до настоящего времени мы никогда не брали на себя труд посчитать, сколько в точности одних и других, но такое образное сравнение придает черепной коробке размеры Вселенной, а исследованиям в области нейронаук – космические масштабы.
Как случилось, что этого скопления нескольких сотен миллиардов клеток оказалось достаточно для появления сознания и формирования личности? В нейронауках есть отдельное направление исследований, в основе которого лежит физиология мозга, позволяющая строить модели нейронных сетей, – это принцип искусственного интеллекта. Тем не менее на сегодняшний день ни одна из этих моделей так и не привела к созданию системы, обладающей разумом, и тем более к формированию индивидуальности, которую действительно можно сравнить с живым человеком. И если говорить о живых органах, сердце, например, тоже состоит из клеток, взаимодействующих между собой и возбуждающихся друг от друга. Однако в результате этого мы получаем чисто механический эффект, автоматическое сокращение. Как получается, что клетки мозга порождают что-то гораздо более тонкое и сложное – сознание?