Борис Сергеев - Парадоксы мозга
Змей Горыныч в интерпретации старинных сказок совершенно не выглядит мыслителем. Видимо, сказители интуитивно чувствовали, что многоголовая конструкция далека от совершенства. Недаром на нашей планете обитают создания, обладающие десятками глаз, ног, сотнями зубов, но многоголовые существа отсутствуют. Впрочем, нужно быть справедливыми, и многохвостые тоже почему-то не встречаются.
Ученые, философы, писатели часто отмечают двойственность человеческой личности. Эта проблема обсуждалась уже на заре возникновения наук и постепенно обрастала и случайными наблюдениями, и точными, тщательно проверенными фактами. Почти каждый из нас, объективно проанализировав свои чувства, намерения и поступки, невольно почувствует себя Янусом, как бы имеющим два лица, объединяющим под одной черепной крышей две различные человеческие личности.
В нашей двойственности нет ничего удивительного. Скорее может показаться странным, что мы ее не ощущаем ежеминутно, что она не часто дает себя знать в совершенно отчетливой, неприкрытой форме. Самая важная часть нашего мозга, обеспечивающая мыслительные процессы, – большие полушария, достаточно обособленные друг от друга мозговые образования. Правда, они соединены между собой мозолистым телом, состоящим из 200–350 миллионов проводов – отростков нервных клеток. Это позволяет мозговым полушариям осуществлять всеобъемлющий обмен информацией и обсуждать любые проблемы. И все-таки кажется странным, что они умеют между собой договориться и не доставляют нам неприятностей беспрерывной дискуссией.
В том, что полушария способны обмениваться информацией, нетрудно убедиться. Представьте себе, что кошка смотрит на мышь одним глазом. Оба ли полушария ее мозга при этом информированы, что под столом находится мышь? Безусловно, оба. Тут обмен информацией не нужен. Каждый глаз связан с обоими полушариями мозга и снабжает их примерно одинаковыми сведениями. Однако небольшая операция может лишить полушария мозга этой возможности.
Зрительные нервы встречаются на нижней поверхности мозга и частично перекрещиваются, образуя фигуру, напоминающую букву «x». Если рассечь вертикальным разрезом этот перекрест, у каждого глаза сохранятся связи только со своим полушарием. Теперь каждый глаз будет поставлять новости лишь в одно полушарие, расположенное на той же стороне тела. Но это ничего не изменит. Оба полушария по-прежнему будут располагать сведениями о любой зрительной информации, независимо от того, с помощью какого глаза она получена. В этом легко убедиться. Наложим повязку на левый глаз нашей кошки, а ее правому глазу покажем, где спрятан кусок колбасы. Теперь перенесем повязку на правый глаз и пустим кошку бродить по комнате. Она, конечно, сразу же отправится за колбасой. Значит, большие полушария действительно обмениваются информацией через свои системы связи.
Полушариям мозга можно помешать общаться, перерезав кроме зрительно перекреста еще и мозолистое тело. Если теперь повторить предыдущий опыт, выявится удивительная особенность. Кошка, видевшая правым глазом, куда положили колбасу, не найдет ее с помощью левого. Мало того, как только ей закроют повязкой правый глаз, она полностью теряет интерес к колбасе. Можно подумать, что она забыла о ее существовании. Но нет, не забыла. О колбасе помнит правое полушарие, а левое, которое сейчас смотрит на мир через левый глаз, просто ничего о ней не знает. После перерезки мозолистого тела полушария не имеют возможности обмениваться новостями. Не подлежит сомнению, что эта операция превращает кошачий мозг в два самостоятельных мозга.
Только что вылупившиеся из яйца цыплята не кажутся беспомощными существами. Они отлично бегают, умеют клевать корм, знают, что необходимо держаться поближе к матери, всюду следовать вслед за нею. Учиться этому им не приходится. Эти умения они получают в готовом виде. Отличное образование, полученное в наследство, имеет лишь один небольшой дефект – цыплята не знают, как выглядит их мать. Это им предстоит узнать самим.
У цыплят принято считать матерью первый движущийся предмет, который им доведется увидеть в жизни. Когда курица сама насиживает яйца, малыши знают только родную мать. Но если они появились на свет в инкубаторе, над ними можно сыграть злую шутку. У цыплят первые 8–12 дней жизни мозолистое тело мозга еще не функционирует. Поэтому в их маленьких головках в это время существует как бы два самостоятельных мозга. Если в первый день жизни малышам заклеить правый глаз и выпустить к ним курицу, одна половина их мозга очень быстро привыкнет считать ее матерью. На второй день жизни цыплятам можно заклеить левый глаз и оставить в обществе утки. Теперь другая часть их мозга станет считать матерью крякуху. В результате малыши, в зависимости от того, каким глазом смотрят на мир, будут считать своей матерью то курицу, то утку. Даже в крохотном мозгу цыпленка могут умещаться две цыплячьи личности.
Кошка, собака или обезьяна после разобщения полушарий головного мозга и рассечения перекрестка зрительных нервов кажутся более прилежными учениками, чем они были до проведения операции. Перенося повязку с одного глаза на другой, их можно одновременно обучить двум различным программам. Такое животное, смотрящее на мир левым глазом, можно научить открывать ту кормушку, на крышке которой нарисован кружок, радостно мяукать, когда зажигается свет, и нажимать на педаль левой лапой, когда свет начнет мигать, чтобы открыть кормушку с пищей. То же животное, смотрящее на мир правым глазом, можно научить выбирать кормушку, на крышке которой нарисован треугольник, яростно ощериваться при зажигании света и выключать правой лапой ток, чтобы избежать его удара, когда свет начнет мигать. Посмотришь на подобные метаморфозы и не верится, что их вызывает перенос повязки с одного глаза на другой. Легче допустить, что просто подменили животное.
Четвероногих невозможно научить на один и тот же раздражитель осуществлять разные реакции в зависимости от того, каким глазом они его воспринимают. Даже после многих недель тренировки такие ученики будут постоянно путать задания. Оперированной обезьяне путать нечего. Ее правое полушарие ничего не знает о том, что видит левый глаз, а левое – на что смотрит правый. Вот почему она ведет себя как две разные обезьяны. Хирург способен превратить один мозг в два достаточно полноценных и совершенно независимых друг от друга мозга. Тогда в одном кошачьем теле оказываются две разные кошки, в одной обезьяньей шкуре – две разные обезьяны.
Почти полвека назад нейрохирурги США стали разрабатывать операцию перерезки мозолистого тела у человека. Ее предполагали использовать для помощи больным, страдающим тяжелыми формами эпилепсии, не поддающейся другим способам лечения. Обычно у таких больных в мозгу существует болезненный очаг повышенной эпилептической активности. Когда возбуждение в нем возрастает до предела, оно распространяется сначала на одно полушарие, а затем через мозолистое тело переходит на противоположную сторону мозга, захватывая другое. В результате развивается тяжелейший эпилептический приступ.
Хирурги рассчитывали, что, перерезав мозолистое тело, они прервут пути распространения эпилептической активности, ограничат ее одним полушарием и тем серьезно смягчат течение болезни. Надежды врачей оправдались в гораздо большей степени, чем они ожидали. И все же к этой тяжелой и опасной операции прибегают очень редко. Психологи не могли обойти своим вниманием случаи столь радикального изменения конструкции мозга. Большинство людей, подвергшихся перерезке мозолистого тела, были подвергнуты тщательному всестороннему обследованию. Оно позволило узнать много нового об особенностях взаимодействия больших полушарий человеческого мозга.
Безусловно, прежде чем рискнуть погрузить нож в мозг человека, операцию промоделировали на разных животных – кошках, собаках, обезьянах. Больше всего ученых удивило то, что после такой существенной переделки мозга поведение животных не менялось. Наблюдая за ними, абсолютно невозможно решить, у какой из трех кошек или обезьян рассечено мозолистое тело. Пока органы чувств – глаза, уши, тактильные рецепторы кожи – сохраняют способность снабжать оба полушария примерно одинаковой информацией, животное ведет себя как вполне нормальное.
До сих пор не совсем ясно, почему разобщение полушарий не приводит ни к нарушению поведения, ни даже к заметному затруднению в его организации. Непонятно, как две кошачьи натуры, втиснутые в один общий череп, или две обезьяны, одетые в одну шкуру, мирно уживаются между собою. То же самое можно сказать и о людях, подвергшихся операции рассечения мозолистого тела. Поражает, как мало эта серьезная реконструкция мозга отражается на личности больного. Внешнее поведение таких людей, пока им не дают специальных заданий, совершенно нормальное. У них хорошая координация движений, походка не меняется. Если до операции больные умели плавать или ездить на велосипеде, они прекрасно это делают и с расщепленным мозгом. Перенесенная операция не мешает играть в теннис, волейбол, другие подвижные игры, и качество игры серьезно не снижается.
