Мозг: прошлое и будущее. Что делает нас теми, кто мы есть
Шрифт:
Наша приверженность идее, что мозг функционирует согласно каким-то особым или идеализированным принципам, по большей части чуждым всей остальной биологии, – следствие сакрализации мозга. Когда мы представляем себе свой мозг как мощный компьютер, какой-то непостижимый чужеродный протез, вживленный в наш череп, а не как влажную смесь плоти и жидкости, которая там пульсирует точно так же, как и все остальные органы нашего организма, мозг представляется нам чем-то крайне далеким и загадочным. А ведь считать орган-вместилище души чем-то сухим, абстрактным, безъюморным и «безгуморным» – самый надежный способ поддерживать представление о душе, отделенной от тела. Мы еще убедимся, что это лишь один из аспектов, в которых идеализация мозга вступает в противоречие с более натуралистичными представлениями, в которых мозг и разум прочно укоренены в биологическом контексте и окружающей среде. В следующей главе мы рассмотрим, в частности, как всеобщая убежденность в необычайной сложности мозга вносит свой огромный вклад в сакрализацию мозга и в дуалистическое различие между мозгом и телом.
Глава третья
Все сложно
В современном мире Интернета мало найдется загадок столь темных, как статус «все сложно» в «Фейсбуке» [116] . Что же означает «все сложно»? Что вы находитесь в сексуальных отношениях без взаимных обязательств? Или у вас много партнеров? Означает ли это, что вы в процессе сближения или разрыва, но не знаете, чем все обернется? Или, может
116
В онлайн-словаре «Urban Dictionary» можно найти следующие комментарии пользователей: 1) «Относится к паре в неоднозначных отношениях между „просто друзья“ и „встречается с…“. Кроме того, может использоваться для выражения неудовлетворенности имеющимися романтическими отношениями». 2) «Любые романтические отношения, в которых что-то не устраивает; страх считаться одиноким; попытка удержать что-то, что близится к концу; надежда все исправить; стадия отрицания при разрыве отношений». 3) «Пара, которая не может решить, кто они – друзья, друзья с привилегиями или находятся в романтических отношениях». www.urbandictionary.com/define.php?term=It%27s+complicated
Скорее всего, и в разговорах о человеческом мозге вы то и дело слышите «все сложно» или какие-то синонимы этого выражения. Ведущий нейрофизиолог Кристоф Кох, руководитель передового Института Аллена по изучению мозга, назвал мозг «самым сложным объектом в известной Вселенной» [117] . Его убеждения разделяет бесчисленное множество ученых. Нейробиолог и автор бестселлеров Дэвид Иглмен иронически замечает: «Если бы наш мозг был настолько прост, чтобы его можно было понять, у нас не хватило бы ума понять его» [118] . «По сложности с ним не сравнится ни один компьютер и даже вся глобальная сеть коммуникаций», – писал журналист Ален Андерсон на страницах еженедельника «Economist» [119] . «Мы никогда не поймем, как устроен мозг. Это самое сложное во Вселенной», – заметил Робин Мюррей, один из самых выдающихся британских психиатров, когда выступал на радио ВВС в 2012 году [120] . И, как еще 300 лет назад говорил великий французский философ Вольтер, «человеческий мозг – сложный орган, наделенный чудесной способностью давать человеку возможность находить предлоги, чтобы продолжать верить в то, во что ему угодно верить» [121] .
117
Christof Koch, цит. в Ira Flatow, «Decoding „the Most Complex Object in the Universe,“» «Talk of the Nation», National Public Radio, 14 июня 2013 г.
118
David Eagleman, «Incognito: The Secret Lives of the Brain». (New York: Vintage Books, 2012).
119
Alun Anderson, «Brain Work», «Economist», 17 ноября 2011 г.
120
Robin Murray, quoted in Edi Stark, «The Brain Is the „Most Complicated Thing in the Universe“». «Stark Talk», BBC Radio Scotland, 28 мая 2012 г.
121
Вольтер, цит. по: Julian Cribb, «The Self-Deceiver (Homo delusus)», Глава 9 из кн. «Surviving the 21st Century: Humanity’s Ten Great Challenges and How We Can Overcome Them» (Cham, Switzerland: Springer International, 2016).
Может статься, сложность мозга как таковая и в самом деле позволяет нам оправдать некоторые устоявшиеся представления? Если мы не хотим подвергать сомнению свои концепции сознания, индивидуальности и свободы воли, то нет лучше места, где спрятаться, нежели в лабиринтах мозга. А кроме того, утверждения, что мозг немыслимо сложен, оставляют место для немыслимых способов воздействия на познание и способны оправдать ненаучные подходы к пониманию сознания. «Чем сложнее система, тем настойчивее напрашивается вывод, что ее создали намеренно», – заявляет один сотрудник Института исследований сотворения мира, где продвигают псевдонауку на основе библейских текстов [122] .
122
Brian Thomas, «Brain’s Complexity „Is Beyond Anything Imagined,“» Institute for Creation Research,17 января 2011 г.
Когда мы поэтизируем сложность мозга, это, конечно, повышает интерес к нейробиологии и способствует финансированию исследований мозга. А вероятно, это просто констатация факта. Так или иначе, упор на сложность мозга приводит к тому, что этот орган дистанцируется от менее загадочных аспектов мира природы, в том числе и от биологии остального организма. В этой главе мы воздадим дань уважения чудовищной сложности мозга, но при этом убедимся, что значение этой сложности зачастую переоценивают. Нам следует осознавать, что мозг и правда очень сложен, но при этом нельзя отказываться от биологически обоснованных представлений о нем.
Мистическое в сочетании со сложным интересовало нас и в те времена, когда мозг был еще не очень знаменит. Легендарный индийский мудрец Вьяса описывал небесные тела как космического дельфина, у которого во рту Марс, на хвосте – Сатурн, на груди – Солнце, а в уме – Луна [123] . Брюхо дельфина – это «небесный Ганг», поток внеземного сияния, отражающий земной блеск священной реки индуизма. С точки зрения древних греков, брюхо дельфина было белесой полосой под названием «Галаксия»; в современный язык это слово проникло через латинский перевод «Via Lactea» – мы зовем белую дорожку на ночном небе «Млечный Путь». Согласно греческой мифологии, это след от молока, которое пролила Гера, когда оттолкнула от своей груди младенца Геракла. Впрочем, наблюдатели всего мира столетиями размышляли над тем, что Млечный Путь, возможно, не просто дымчатое пятно на ночном небосводе. Ибн Баджа, арабский ученый XI века, пророчески предположил, что Млечный Путь соткан из света множества «неподвижных звезд, которые почти касаются друг друга» [124] . Однако непосредственно пронаблюдать зернистость Млечного Пути удалось лишь под конец европейского Возрождения. «Третьим предметом нашего наблюдения была сущность или материя Млечного Пути. При помощи зрительной трубы ее можно настолько ощутительно наблюдать, что все споры, которые в течение стольких веков мучили философов, уничтожаются наглядным свидетельством, и мы избавимся от многословных диспутов. Действительно, Галаксия является не чем иным, как собранием многочисленных звезд, расположенных группами» [125] .
123
«Krishna: The Beautiful Legend of God», translated by Edwin F. Bryant (New York: Penguin, 2004).
124
Paul Lettinck, «Aristotle’s Meteorology and Its Reception in the Arab World» (Boston: Brill, 1999).
125
Галилео Галилей. Звездный вестник // Галилео Галилей. Избранные труды в двух томах. Т. 1. / пер. И. Веселовского. (М.: Наука, 1964).
Нервная система, впрочем, не галактика и свою сложность выказывает лишь тогда, когда перетасуешь линзы телескопа и вглядишься в нее в микроскоп. Одним из первых исследователей микроскопической структуры мозга стал чешский анатом Ян Пуркине (Иоганн Пуркинье в принятой тогда немецкой транскрипции), который в 1838 году сообщил о своем открытии нейронов мозжечка, которые теперь носят его имя. На собственноручных зарисовках ученого клетки Пуркинье похожи на крошечные переспелые луковки – из каждой торчат одна-две стрелки, которые загадочно и многозначительно уходят в никуда [126] . Поскольку оптические приборы того времени были довольно грубыми, Пуркинье смог разглядеть лишь эти клетки – одни из самых крупных в мозге. Луковицеобразные формы, которые он рассматривал, были телом («сомой») нейрона, самой толстой частью клетки, около сотой миллиметра в поперечнике.
126
Репродукция приведена в кн.: Stanley Finger, «Minds Behind the Brain: A History of the Pioneers and Their Discoveries» (New York: Oxford University Press, 2000).
Лишь в конце XIX века, когда появились усовершенствованные системы линз и методы подкрашивания препаратов, ученые разглядели, куда уходят луковые стрелки, и ответ всех потряс. Из каждой клетки Пуркинье исходят целые заросли из тысяч ветвящихся волокон – так называемых дендритов, каждый из которых совсем тоненький, но суммарный их объем превосходит объем сомы клетки во много сотен раз. А кроме того, у каждого нейрона Пуркинье есть один длинный корень – аксон, уходящий в мозговую ткань больше чем на 2 см. Подобная изысканная архитектура типична для всей нервной системы, и самое известное свидетельство этого – подробные рисунки нейроанатомов Сантьяго Рамон-и-Кахаля и Камилло Гольджи [127] . Но даже восхитительно-хитроумное устройство отдельной нервной клетки практически меркнет на фоне того, сколько таких клеток в человеческом мозге.
127
Richard Rapport, «Nerve Endings: The Discovery of the Synapse» (New York: W. W. Norton, 2005).
Сложность и в самом деле часто сводится к числам. Личная жизнь Дон Жуана, героя оперы Моцарта, сложна именно потому, что у него было 2065 любовниц, о чем в смятении узнает заглянувшая в его бумажник пассия, – об этом повествует ария «Каталог всех красавиц» [128] . (Представьте себе, как это отразилось бы на странице Дон Жуана в Фейсбуке.) Детектор субатомных частиц АТЛАС, позволивший непосредственно зарегистрировать неуловимый бозон Хиггса, сложен потому, что у него около 100 миллионов каналов вывода данных, а создавала его более пяти лет команда примерно из 300 физиков [129] . Этот детектор обрабатывает в секунду порядка миллиарда событий, каждое из которых генерирует около 1,6 мегабайт данных [130] . Теперь мы знаем, что «Млечный Путь» Галилея состоит примерно из 300 миллиардов звезд, а во всей Вселенной, вероятно, в 200 миллиардов раз больше, то есть всего получается около 70 миллиардов триллионов (семерка и 22 нуля) [131] . Расхожее выражение астронома Карла Сагана «миллиарды и миллиарды» едва ли воздает должное подобным количествам [132] . Разве может мозг сравниться с такими высотами?
128
W. A. Mozart and L. Da Ponte, «Don Giovanni» (New York: Ricordi, 1986).
129
«ATLAS Fact Sheet», European Organization for Nuclear Research (CERN), 2011.
130
С точки зрения управления данными очень удачно, что большинство событий, происходящих в детекторе АТЛАС, отсеиваются триггерными механизмами детектора, так что остается лишь около 200 «интересных» событий в секунду.
131
M. Temming, «How Many Stars Are There in the Universe?» «Sky & Telescope», 15 июля 2014 г.
132
Карл Саган. Миллиарды и миллиарды. Размышления о жизни и смерти на рубеже тысячелетий. (М.: Альпина нон-фикшн, 2018).
Выразить сложность мозга наглядными цифрами и в самом деле очень и очень трудно. Самым очевидным было бы пересчитать клетки, но эти стандартные методы анализа тканей не позволяют установить точное число клеток во всем мозге. Поэтому бразильский нейрофизиолог Сузана Эркулану-Озель, поставив перед собой эту задачу, была вынуждена изобрести особую процедуру [133] . Ее лаборатория получает мозг недавно умерших испытуемых и при помощи сочетания едких химикатов и механического дробления превращает его в слизистую вязкую жидкость. После такого разрушения, как ни странно, сохраняется важная часть каждого мозга – ядра клеток, содержащие ДНК всех клеток; кроме того, по ядру можно определить, какая это была клетка – нейрон или глиальная. Затем исследователи вычисляют плотность ядер в заданном объеме слизистого вещества, полученного из мозга, и по ней определяют количество клеток, составлявших растворенный орган. Эркулану-Озель и ее коллеги при помощи этого метода установили, что в среднем человеческий мозг состоит из 171 миллиарда клеток, из которых примерно половина – нейроны [134] .
133
S. Herculano-Houzel and R. Lent, «Isotropic fractionator: A simple, rapid method for the quantification of total cell and neuron numbers in the brain», «Journal of Neuroscience» 25 (2005): 2518–2521.
134
F. A. Azevedo et al., «Equal numbers of neuronal and nonneuronal cells make the human brain an isometrically scaled-up primate brain», «Journal of Comparative Neurology» 513 (2009): 532–541.