Читаем без скачивания О том, чего мы не можем знать. Путешествие к рубежам знаний - Маркус дю Сотой

Отрубленная рука, очевидно, не должна изменить мое сознание, а что будет, если разрезать пополам мозг? Раз сознание есть результат деятельности мозга, что случится с сознанием, если разрезать мозолистое тело так, чтобы две половины мозга не могли сообщаться между собой? Разделится ли оно надвое?

Разделение сознания

Хирургическая операция по рассечению мозолистого тела, называемая каллозотомией, была впервые произведена на живых пациентах с целью ограничения эпилептических припадков в 1940-х гг. Эпилептический припадок – это, по существу, одновременное возбуждение огромного числа нейронов по всему мозгу. По мозгу проходит волна электрического возбуждения, вызывающая у пациента припадок. Теоретически предполагалось, что, перерезав мозолистое тело, можно предохранить от таких сильных перепадов возбуждения по меньшей мере одну сторону мозга. Но как такая операция сказывается на сознании?

Существуют основательные данные в пользу того, что тело действительно содержит сейчас два отдельных сознания. Поскольку каждое из полушарий мозга занимается физическим поведением противоположной ему стороны тела, такое разделение сознания можно наблюдать в несогласованном поведении двух сторон тела. Существуют удивительные киноматериалы, показывающие пациента, перенесшего такую каллозотомию: левая сторона его тела физически нападает на правую сторону. Левая сторона тела, управляемая правым полушарием мозга, не имеет доступа к лингвистическим центрам мозга, расположенным в левом полушарии, и, следовательно, лишена средств словесного самовыражения. Раздражение этой неспособностью, по-видимому, проявляется в форме физической агрессии. В конце концов этому пациенту были прописаны лекарства, подавляющие деятельность правого полушария и позволяющие левому полушарию доминировать.

Остается спорным, действительно ли данный случай демонстрирует пример ссоры сознания, расположенного в правой части мозга, с сознанием его левой части. Могут существовать физические реакции, не связанные ни с каким сознательным опытом, – подобные рефлекторной реакции, вызываемой ударом молоточка по колену.

Другой примечательный опыт, подтверждающий идею существования в одном и том же теле двух разных личностей, касался счета. Перед пациентом, перенесшим каллозотомию, ставили ширму, загораживающую от него стол, на котором лежало несколько предметов. Пациент мог просунуть правую или левую руку в отверстие в ширме и сосчитать на ощупь число предметов, лежащих на отгороженном от него столе.

В случае использования правой руки пациент правильно называл вслух число предметов, которые он нащупал рукой. Но, если он использовал левую руку, происходило нечто очень странное. Экспериментатор просил пациента назвать вслух число предметов, нащупанных левой рукой, и ответ пациента был совершенно случайным и совершенно неправильным. Языковая (левая) сторона мозга, называвшая число, не имела связи с левой рукой (управляемой правой стороной мозга) – она попросту пыталась угадать правильный ответ.

Однако, когда экспериментатор попросил пациента показать число нащупанных предметов на пальцах, пациент без труда показывал правильное число. Одна сторона мозга была способна выражаться словами, но могла лишь догадываться о правильном ответе; другая могла изъясняться только языком жестов, но знала верный ответ. Такие результаты, по-видимому, труднее объяснить, исходя из простой автоматической физической реакции на внешние стимулы.

Но опять же, хотя правая сторона мозга сохраняет способность к разумным действиям, может быть, мы имеем дело с зомби, не имеющим никакого разумного внутреннего мира, но тем не менее способного действовать как разумное существо? Как можно отличить одно от другого? И, собственно говоря, почему мы должны приписывать сознательность исключительно левому полушарию, порождающему языковые способности?

Разделенный мозг не может объединять информацию так, как это делает взаимосвязанный мозг. Если показать левому глазу слово «нос», а правому глазу – слово «рог», пациент произнесет слово «рог» и сможет указать левой рукой на нос, но будет не в состоянии объединить эти два слова в понятие носорога. Но говорит ли этот пример о существовании двух сознаний или только о неспособности разделенного мозга сформулировать смысловую связь?

Многие пациенты, перенесшие каллозотомию, могут вполне успешно осуществлять жизненные функции. Они могут водить машину, работать и нормально ориентироваться в обществе. Способны ли две стороны мозга такого пациента к интеграции, или же они представляют собой пример успешного совместного действия двух сознаний, по сути дела двух одинаковых экземпляров, один из которых воспроизводит поведение второго?

Сознание берет многочисленные входящие сигналы, которые мозг получает от органов чувств, и объединяет их в единый опыт. Мозг пациентов, перенесших каллозотомию, не может этого сделать. Но, возможно, существуют и другие случаи, когда мозгу, даже не разделенному каллозотомией, трудно объединить мозговую деятельность в единый опыт. Может быть, такие болезни, как шизофрения или расстройство множественной личности, вызваны именно неспособностью мозга сформировать единый объединяющий голос. В результате кажется, что в одном и том же мозге заключено сразу несколько разумных существ.

Хотя такие случаи расстройства мозга помогли нейробиологам установить связи между некоторыми областями мозга и определенными мозговыми функциями, настоящая революция в понимании архитектуры мозга произошла в конце XIX в., в работах испанского ученого Сантьяго Рамона-и-Кахаля.

Выключатель личности

В детстве Рамон-и-Кахаль, родившийся в 1852 г., мечтал стать художником, но его отец не считал эту профессию подходящей для своего сына. По его мнению, медицина была гораздо более достойным делом[104]. Чтобы возбудить у сына интерес к медицине, он использовал любопытную тактику: водил его на кладбище, где они вместе исследовали человеческие останки. Рамон-и-Кахаль удовлетворял свою тягу к изобразительному искусству, рисуя схемы выкопанных ими человеческих скелетов, но план его отца принес свои плоды: анатомия человека чем дальше, тем больше интересовала сына. В 1877 г. он получил степень доктора медицины.

Лет через десять после этого Рамон-и-Кахаль наконец нашел возможность совместить любовь к искусству с интересом к анатомии. Будучи профессором в Университете Барселоны, он узнал о новой технике, использовавшей нитрат серебра для выявления структуры нервных клеток. Применив эту технику к клеткам мозга, он получил одни из первых изображений поистине необычайно сложного строения этой части нашего организма. Использование нитрата серебра позволило ему произвольным образом окрашивать клетки мозга, выделяя их структуру. Полученные им результаты были поразительны и прекрасны.

На этой иллюстрации воспроизведено одно из первых изображений нейрона. Это клетка сетчатки человеческого глаза. Так было получено первое свидетельство того, что мозг не является непрерывной структурой, но состоит из отдельных взаимосвязанных клеток, называемых нейронами.

По мере того как Рамон-и-Кахаль окрашивал все новые и новые клетки в разных частях мозга, он открывал нейроны разных форм и размеров. Благодаря своему художественному таланту он смог заполнить свои альбомы сложным многообразием структур, которые он документировал, как энтомолог регистрирует пойманных бабочек. Теперь мы знаем, что в человеческом мозге имеется около 86 миллиардов нейронов – если считать их по штуке в секунду, это займет более 2700 лет. Хотя в человеческом теле содержатся нейроны самых разных форм и размеров, из рисунков Рамона-и-Кахаля видно, что все они имеют очень сходное базовое строение. Каждый нейрон состоит из центрального тела, называемого сомой, и ветвей, расходящихся от сомы, – их называют аксонами и дендритами.

Как, собственно говоря, работает нейрон? Включение или возбуждение нейрона в чем-то подобно срабатыванию выключателя. Например, если во время моей игры на виолончели мое ухо замечает изменение давления воздуха, это вызывает молекулярные изменения в нейроне, что приводит к прохождению через эту клетку электрического тока. Тогда этот нейрон может общаться с другим нейроном через соединения, называемые синапсами. У каждого нейрона из клетки выходит один аксон, подобный электрическому проводу, по которому информация может передаваться другим нейронам. Аксон соединен с дендритами других нейронов через синапсы. Электрическое возбуждение одного из нейронов может порождать химическую реакцию в синапсах, соединенных с другими нейронами, что приводит к их возбуждению. Работа мозга очень похожа на работу компьютера или того же смартфона с приложением виртуального собеседника: каждый из нейронов может быть возбужденным или невозбужденным.