Концепция взрослого мозга как неизменяющегося физического аппарата возникла и усиливалась благодаря метафорическим образам индустриальной эпохи, представлявшим мозг неким хитрым механическим приспособлением. Подобно паровому двигателю или электрической динамо-машине, нервная система состоит из множества частей, каждая из которых имеет четкую и особую цель, вносящую существенный вклад в успех деятельности в целом эти части не могли меняться ни с точки зрения формы, ни с точки зрения функции, так как это неминуемо и немедленно привело бы к поломке всего механизма. Различные области мозга и даже отдельные связи играли точно определённую роль в обработке сенсорной информации, управлении движением мышц, формировании воспоминаний и мыслей. Эта роль закладывалась в них в детские годы и не подлежала изменениям. Когда речь заходила о мозге, то, как говорил поэт Уильям Вордсворт, ребёнок действительно становился отцом взрослого.
Механическая концепция мозга отражала и одновременно опровергала известную теорию дуализма, описанную Рене Декартом в «Размышлениях» в 1641 году. Декарт утверждал, что мозг и мышление существуют в двух независимых друг от друга областях - материальной и эфирной. Физический мозг, как и всё тело, всего лишь механический инструмент, который (подобно часам или насосу) работает в соответствии с движениями своих компонентов. Однако, по словам Декарта, работа мозга не объясняет работы сознательного мышления. Будучи выражением самого себя, мышление существует вне пространства, за пределами материального. Мышление и мозг могут влиять друг на друга (по мнению Декарта, это происходит в результате мистического действия шишковидной железы), однако при этом они остаются отдельными друг от друга субстанциями. Во времена быстрого научного прогресса и социального переворота дуализм Декарта стал настоящим облегчением. Реальность имела материальную сторону (которой занималась наука), но при этом обладала и духовной частью (которой занималось богословие), при этом эти стороны никогда не соприкасались друг с другом.
По мере того как рациональность превращалась в основную религию эпохи Просвещения, идея о нематериальном мышлении, происходящем за пределами наших наблюдений и экспериментов, становилась всё более шаткой. Учёные отказались от «мыслительной» половины картезианского дуализма, хотя и приветствовали идею Декарта о мозге как машине. Мысль, память и эмоция стали восприниматься не как «излучение духовного мира», а как логичные и предопределённые результаты физической деятельности мозга. Сознание представлялось всего лишь побочным продуктом этой деятельности. «Слово "мышление" устарело», - заявил один выдающийся нейробиолог10. В середине XX века метафора машины была расширена и усилена пришествием «думающей машины» - цифрового компьютера. Именно тогда учёные и философы начали говорить о связях в мозгу и даже о нашем поведении как о «жёстко зафиксированном» и напоминающем микроскопические цепочки, вплетённые в кремниевую основу компьютерного чипа.
Идея неизменности мозга взрослого человека начала постепенно становиться догмой. По словам психиатра-исследователя Нормана Дойджа, она превратилась в своего рода «неврологический нигилизм». По мнению Дойджа, «ощущение того, что лечение многих проблем, связанных с мозгом, является либо неэффективным, либо негарантированным» оставило многих людей, страдавших от психических расстройств или травм мозга, без надежды на излечение и без эффективных методов борьбы с заболеванием. И поскольку эта идея «распространялась по всей нашей культуре», она в итоге «сформировала наше общее мнение о человеческой природе. Поскольку мозг не мог меняться, то связанная с ним человеческая природа казалась достаточно сильно зафиксированной и неизменной»11. Регенерация была невозможна - могло происходить только разрушение. Казалось, мы все застряли в затвердевшем бетоне наших мозговых клеток - или как минимум в застывшем бетоне общепринятой точки зрения.
* * *
На дворе 1968 год. Я, девятилетний обычный паренёк из пригорода, играю в лесу неподалёку от своего дома. Маршалл Маклюэн и Норман Мейлер, выступая в популярном телевизионном шоу, спорят об интеллектуальных и моральных аспектах последствий того, что Мейлер называет «ускорением в условиях супертехнологичного мира». Фильм «Космическая одиссея 2001 года» впервые выходит на экраны кинотеатров, оставляя зрителей озадаченными, ошеломлёнными или попросту раздражёнными. В тишине лаборатории Университета Висконсина в Мэдисоне Майкл Мерцених просверливает дыру в черепе мартышки.
Двадцатишестилетний Мерцених только что получил докторскую степень в области физиологии в Университете Джона Хопкинса, где учился у Вернона Маунткасла, невролога-новатора. В Висконсин он прибыл для того, чтобы провести ряд исследований в области создания карт мозга. Уже давно было известно, что каждому участку человеческого тела соответствует определённая зона в коре головного мозга, в его морщинистом наружном слое. При раздражении определённых нервных клеток на коже (например, при прикосновении или уколе) они посылают электрический импульс через спинной мозг в определённую группу нейронов в коре, вследствие чего прикосновение или укол превращаются в сознательное ощущение. В 1930-х годах канадский нейрохирург Уайлдер Пенфильд использовал электрическое зондирование для создания первых сенсорных карт человеческого мозга. Однако зонды Пенфильда были достаточно грубым инструментом, а его картам, хотя и новаторским для своего времени, недоставало точности. Мерцених использовал новый тип зонда, микроэлектрод толщиной с человеческий волос для создания более точных карт, которые, как он надеялся, позволили бы получить новое и более глубокое представление о структуре мозга.
Мерцених снял часть черепа обезьянки, обнажил участок мозга, и вживил электрод в зону коры головного мозга, обрабатывающую ощущения, передаваемые от рук животного. Затем он начал надавливать на руку в различных местах до тех пор, пока не активизируется нейрон, находящийся под электродом. После того как Мерцених методично вставлял и вытаскивал электрод тысячи раз на протяжении нескольких дней, ему удалось создать «микрокарту», показывающую с точностью до отдельной нервной клетки, каким образом мозг мартышки обрабатывает сигналы, поступающие от её рук. Он повторял это болезненное упражнение ещё на пяти мартышках.
Затем Мерцених перешёл ко второму этапу своего эксперимента. При помощи скальпеля он делал разрезы на руках мартышек, сознательно повреждая их чувствительные нервы. Учёный хотел выяснить, каким образом будет вести себя мозг при повреждениях периферийной нервной системы и последующем восстановлении. Результаты исследования поразили его. Как и ожидалось, нервные зоны на ладонях мартышек восстановились, однако достаточно случайным образом, а их мозг совершенно предсказуемо начал путаться в сигналах. Когда, к примеру, Мерцених прикасался к нижнему суставу пальца мартышки, мозг животного подсказывал, что прикосновение происходит на другом участке пальца. Сигналы путались, карта мозга теряла прежний вид. Однако когда Мерцених провёл те же тесты через несколько месяцев, то обнаружил, что спутанность сознания у мартышек полностью исчезла. То, что говорил мозг мартышки о происходящем с её руками, в точности соответствовало тому, что происходило на самом деле. Мерцених понял, что мозг смог перестроиться. Нейронные пути животных создали новую карту, соответствовавшую новому расположению нервных окончаний в их конечностях.
