Сэм Кин - Дуэль нейрохирургов. Как открывали тайны мозга и почему смерть одного короля смогла перевернуть науку

Холман в своих сочинениях уделял много внимания другим чувствам. Скрип досок и звон посуды на корабле в шторм вызывают тошнотворное ощущение. Он говорит о вкусе обезьян, «приготовленных на манер ирландской тушенки», и описывают осязательные ощущения предметов – от змеиной кожи до статуй в Ватиканском музее. Человек не нуждается в зрении для описания ужасов дизентерии или таких густых туч мошек и комаров, от которых может спасти только кольчуга.

По словам Холмана, в некоторых отношениях слепота сделала его истинным путешественником (15): вместо того чтобы полагаться на поверхностное чувство зрения, слепота вынуждала его говорить с людьми и задавать вопросы.

Однако Холман подвергался настоящему риску и нуждался в особой тактике для освоения мира, который он не мог видеть. Вместо неразличимых бумажных купюр он требовал монеты для оплаты счетов. Он приобрел специальные карманные часы, за стрелками которых можно было следить, не останавливая механизма.

По словам Холмана, в некоторых отношениях слепота сделала его истинным путешественником.

Для записи своих впечатлений он пользовался бесчернильной машиной для записи под названием Ноктограф (16) – плоской дощечкой с проволочками, натянутыми через каждый сантиметр, чтобы направлять движение руки по бумаге. А в качестве оплаты за морское путешествие он часто предлагал свои услуги – особенно рассказы о былых подвигах, подобно Гомеру, чтобы уменьшить скуку от ежедневных забот.

Одна из таких историй, несомненно, включала короткую экскурсию (2200 километров), которую он предпринял со своим глухим знакомым. «Это был довольно курьезный случай, – впоследствии написал он. – Нам нередко выдавалась возможность пошутить насчет нашего путешествия, но в целом мы старались сделать его комфортным». Все путешественники должны иметь чувство юмора.

Пожалуй, наиболее важно, что Джеймс Холман преуспел в самостоятельных путешествиях по всему свету благодаря использованию возможностей мозга. Как и большинство слепых людей, Холман изучал ближайшие объекты, прикасаясь к ним. (По этой причине женщины считали Холмана привлекательным; они обожали его обостренное чувство осязания и часто разрешали ему «осматривать» свое лицо и даже тело.) Но для ориентировки в большом мире – для того, чтобы огибать столбы и деревья или прокладывать путь на оживленном рынке, – Холман полагался не на руки, а на свою трость из дерева пекана. Он пользовался тростью не так, как делают слепые люди в наши дни, наподобие удлиненного пальца, ощупывающего ближайшие окрестности. Вместо этого он через каждые несколько шагов стучал металлическим наконечником по дорожному покрытию и прислушивался.

Слепой путешественник Джеймс Холман. Обратите внимание на невидящий взгляд и механизм для диктовки.

Каждый раз, когда он стучал тростью, звуковые волны отражались от ближайших предметов и эхо достигало каждого уха через разные, хотя и очень короткие, промежутки времени. После определенной тренировки его мозг научился считывать эти промежутки и определять характер местности перед ним.

Отраженные звуковые волны также раскрывали подробности формы, размера и текстуры предметов: звук, отраженный от твердых и узких каменных статуй, отличался от звука, отраженного от мягких и широких лошадей. На овладение этой сенсорной способностью, называемой эхолокацией и используемой летучими мышами, ушли годы сосредоточенной работы, но у Джеймса Холмана было достаточно времени в запасе.

А когда он достиг совершенства, то мог ориентироваться повсюду – от художественных галерей Ватикана до склона Везувия во время извержения. Подобно вспышкам света в темной комнате, стук трости стал вторым зрением для Холмана.

Ученые часто называют человеческий мозг самым сложным из когда-либо существовавших механизмов. Он содержит примерно сто миллиардов нейронов, и оконечность каждого аксона соединяется с тысячами соседей, создавая огромное количество связей обработки информации. (Этих связей так много, что нейроны подчиняются знаменитому правилу «шести шагов»: любые два нейрона разделены не более чем шестью связями.)

А такие случаи, как история Джеймса Холмана, еще более показательны: они свидетельствуют, что человеческий мозг может отходить от стандартного плана «прокладки путей» и даже «перекладывать» их, изменяя схему соединений с течением времени. Некоторые из этих изменений кажутся такими же фантастическими, как путешествие слепого человека на вершину вулкана, но они дают нам представление о невероятной пластичности наших нейронных цепей.

Для того чтобы понять, как работают нейронные цепи, представьте звук – например, стук по мостовой, – достигающий уха Джеймса Холмана. Этот стук отдается в разных костях и мембранах ушного канала и в конце концов передает свою энергию жидкости во внутреннем ухе. Эта жидкость омывает ряды крошечных волосковых клеток и, в зависимости от звука, в большей или меньшей степени наклоняет некоторые из них.

Волоски соединены с дендритами соседних нервных клеток, которые мгновенно активизируются и передают электрические сигналы по длинным аксонным «проводам», идущим в мозг. Достигая мозга, сигнал заставляет аксон выбрасывать смесь нейротрансмиттеров на ближайший синапс. В конечном счете это приводит к возбуждению нейронов слуховой коры, участка серого вещества в височной доле, который анализирует высоту, громкость и ритмичность звука.

Но достижение слуховой коры – это лишь начало. Для того чтобы Холман сознательно воспринял стук и мог ориентироваться по нему, сигнал должен дойти до других участков серого вещества для дальнейшей обработки. При этом сигнал сначала направляется вниз, под поверхность серого вещества, и проникает в белое вещество мозга.

Белое вещество в основном состоит из скоростных аксонных «кабелей», передающих информацию от одного узла серого вещества к другому со скоростью до 400 километров в час. Эти аксоны могут быстро переносить информацию, поскольку они толще обычных аксонов и заключены в оболочку из жировой субстанции, называемой миелином.

Миелин действует как резиновая изоляция на проводах и препятствует рассеиванию сигнала; у китов, жирафов и других крупных существ нейрон в миелиновой оболочке может передать сигнал на несколько метров почти без искажений. (С другой стороны, разные заболевания, которые приводят к истончению миелиновых оболочек, такие как рассеянный склероз, нарушают связи между различными узлами мозга.) В целом вы можете представлять серое вещество как мозаику из компьютерных чипов, анализирующих разные виды информации, а белое вещество – как проводники, передающие информацию между этими чипами.