Он, она и мозг. Взгляд нейробиолога на наши сходства и различия - Маркус Хейлиг

class="p1">В 1930-х годах, когда Лешли еще начинал свои исследования, память и мысли были абсолютной загадкой. Нейронаука только зарождалась и еще не встала на ноги. Британские ученые Чарльз Шеррингтон и Эдгар Эдриан в 1932 году получили Нобелевскую премию за открытие функций нервной системы, но их исследования касались простых, базовых процессов. Эдриан узнал, каким образом сигнал от нервов, потенциал действия, проходит по отдельной нити нерва, аксону, а Шеррингтон описал рефлексы спинного мозга. Именно последние заставят вас быстро и не раздумывая отдернуть руку, если вы случайно коснетесь горячей плиты.

Если физиологи того времени и думали о воспоминаниях, мыслях и чувствах, то считали их слишком сложными и недоступными для последовательного научного изучения. Бихевиоризм появился примерно в то же время, но с тем же успехом он мог возникнуть и в другой вселенной. Когда бихевиористы начали исследовать принципы обучения, они принципиально не интересовались всем, что происходило между стимулом и реакцией. Согласно Скиннеру, Уотсону и другим радикальным бихевиористам, эти процессы происходили в некоем черном ящике.

Первым его открыл Лешли. В буквальном смысле. Сегодня мы назвали бы его стратегию слишком простой, но для своего времени она была поистине революционной. Он и его коллеги проводили хирургические операции на мозге лабораторных животных. Они отключали части коры головного мозга, изучали последствия и пытались таким образом описать нейробиологические процессы, лежащие в основе поведения. Они считали, что, если в мозге есть определенное место, в котором хранятся воспоминания, его повреждение может уничтожить память. Оставалось лишь его найти.

Лешли учил крыс находить выход из лабиринта, а затем делал им операцию. Когда животные приходили в себя, он проверял, помнят ли они дорогу. Постепенно методика совершенствовалась, и Лешли мог все подробнее описывать кору головного мозга. Он последовательно искал то единственное место, где могла храниться запись правильного пути к выходу из лабиринта, но после многих лет попыток он все же не смог его найти. Мелкие повреждения вызывали мелкие дефекты в способности животного найти дорогу. Более крупные влияли на нее в большей степени. Но найти волшебную точку, повреждение которой селективно уничтожало определенное воспоминание, так и не удалось.

В конце концов Лешли пришел к выводу, что локализованных воспоминаний не существует. Функции памяти снижались пропорционально размерам отключаемых участков коры головного мозга. Ученый назвал это принципом массового действия[115].

Но научный мир не был готов капитулировать. Концепция локализации мыслей и воспоминаний никуда не ушла. Ее назвали «разреженностью» (sparseness). Попробую объяснить это понятие простыми словами, чтобы вы примерно поняли, о чем идет речь. Отдельные воспоминания и понятия лежат в нескольких ячейках хранения. Радикальная версия такой разреженности – идея о том, что отдельные нервные клетки могут быть единицами хранения информации об очень сложных понятиях. Представьте, что в вашем мозге есть отдельная клетка, которая помнит все, что вы знаете о вашей бабушке.

Концепция «клетки бабушки» возникла во время лекции в Массачусетском технологическом институте (M.I.T.) в конце 1960-х годов. Жаль, что я не был одним из присутствовавших на ней студентов. Легендарный ученый-исследователь Джерри Леттвин в юмористической форме рассказывал о том, как сложно организовано хранение информации. Он использовал персонажа романа Филипа Рота по фамилии Портной. Как и положено хорошему еврейскому мальчику, Портной одержим своей мамой. Леттвин придумывает ему троюродного брата, нейрохирурга Акакия Акакиевича, который гораздо лучше, чем книжный психоаналитик, справляется с лечением проблемы мальчика. Когда Акакий Акакиевич локализовал и выжег нужную «клетку мамы», Портной исцелен, а Акакий Акакиевич, в ожидании приглашения на вручение ему Нобелевской премии, возвращается в лабораторию, чтобы решить более сложную проблему – найти «клетку бабушки»[116].

Леттвин использовал юмор, чтобы разделаться с идеей разреженности, но она никуда не делась. Даже в 2005 году в ведущих научных журналах можно было прочесть о группе пациентов, которым делали нейрохирургические операции для лечения тяжелых случаев эпилепсии. Во время операции ученые вводили электроды в различные участки мозга пациентов. Интересная особенность нашего мозга заключается в том, что в нем самом нет болевых окончаний, и во время таких операций пациенты могут находиться в сознании, а ученые – регистрировать активность ряда клеток, когда пациенты смотрели на различные изображения.

Ученые рапортовали, что нашли у одного из пациентов клетку, которая избирательно реагировала на Дженнифер Энистон. Это могла быть как любая ее фотография, так и вовсе изображение. Достаточно было просто показать ее имя, написанное на карточке. У кого-то была такая же клетка Холли Берри. В отчете говорится и о клетке Барта Симпсона, которую обнаружили у одного из бывших пациентов[117]. Вот только никто из них не оказался бабушкой. Но нельзя всегда получать все, что хочешь.

II

Канадец Дональд Хебб был учеником Карла Лешли. Он вырос в семье врачей, но решил стать писателем. Однако после изучения литературы он был вынужден заниматься тем же, чем и многие другие одержимые этой мечтой, – стать преподавателем. Но здесь тоже все было не так гладко, и он чередовал работу учителем с подработками в сельском хозяйстве. В 1928 году он возглавил школу в Монреале, но она находилась в одном из худших районов города. Хебб, которого самого обучали по методике Монтессори, пытался улучшить результаты учеников, делая уроки более интересными. Но его попытки столкнулись с сопротивлением со всех сторон. В конце концов он бросил педагогику и стал ученым. Может быть, так он сможет понять механизмы обучения? Спустя тринадцать лет исследований и работы в США он вернулся в Монреальский университет Макгилла в качестве профессора. Еще через год он возглавит в нем кафедру психологии.

У одного из пациентов нашли клетку, которая избирательно реагировала на Дженнифер Энистон, у другого – на Холли Берри, а у третьего – на Барта Симпсона.

Жизнь Хебба идеально подошла бы для художественной литературы. Его выбор тем для исследований был также непоследователен, как и его жизнь. Часть из них касались сенсорной депривации[118] и по сей день вызывают споры. По слухам, его исследования финансировало ЦРУ, стремясь узнать, каким образом КГБ промывало мозги заключенным. Многие другие исследования Хебба канули в лету, но в этих диких зарослях есть два дерева, которые возвышаются над всем лесом истории нейробиологии. С одним из них вы непременно познакомитесь, если запишетесь на вводный курс в психологию или нейронауку, а второе переплетено корнями с первым, но о нем пока говорят только в узких кругах ученых, изучающих память, и теоретиков-когнитивистов. У нас пока не было возможности узнать, соответствуют ли