Дэвид Иглмен - Живой мозг

Когда-нибудь мы, вероятно, научимся определять главные вехи жизни человека — чем он занимался, что представляло для него важность — по конкретным особенностям строения его нейронных ресурсов. Не исключено, что эти изыскания положат начало новой отрасли науки. Быть может, изучая процесс самоконфигурации мозга, мы сумеем установить, в каких условиях человек жил, а может, даже поймем, что его волновало и заботило. Какую руку он задействовал в навыках, требующих тонких моторных движений? Какие сигналы внешней среды были для него важны? Какова структура языка, на котором он изъяснялся? Возможно, нам удастся получить ответы и на все прочие вопросы, что нереально сделать, просто разглядывая внутренности, волосы, ногти и колени.

Разве не этой логикой мы руководствуемся при реконструкции сбитых самолетов противников? Мы исходим из того, что функция непосредственно связана со структурой: если электропроводка в кабине пилотов имеет данную конфигурацию, значит, за этим стоит конкретный смысл. Такие же возможности открывает ретроспективное раскодирование мозга.

Если все пойдет правильным путем, где-нибудь через полвека мы снова придем к Тирольскому ледяному человеку, который хранится в запаянной стеклянной капсуле в Археологическом музее Больцано. И прочитаем подробности событий жизни Этци, непосредственно впечатанные в ткань его мозга. А то, чем он жил, поймем не со стороны и не по внешним признакам, а по его собственному восприятию. Что он считал важным в жизни? В каких заботах и волнениях проводил свои дни? Кого любил? То, что сегодня воспринимается как фантастика, через несколько десятилетий может стать наукой.

Нам уже известно, что в длительной временн о й перспективе эволюция создавала живых тварей в соответствии со средой их обитания. Отметим, что фоторецепторы в сетчатке наших глаз идеально приспособлены к восприятию спектра солнечного света, а в геноме содержатся археологические записи о древнейших инфекционных заболеваниях. Но если брать значительно более короткий временной горизонт длиной в человеческую жизнь, то особенности мозговой организации могут рассказать о человеке намного больше: сама структура мозга отражает его заботы, занятия, которым он посвящал свое время, а также «горячие точки», где содержится вал информации о локальной среде его обитания. Таким образом можно не только составить характеристику Этци как представителя своей исторической эры, но и прочитать микроскопические «записи» в дневнике его жизни, запечатленные в клетках мозга. Мы смогли бы получить представление о лицах его братьев-сестер, детей, старших родичей, друзей и соперников, узнать, какие запахи втягивали его ноздри дождливыми ночами у костра на стоянке, услышать, как он говорит и как звучат знакомые ему голоса, пережить его личные радости, страхи, страдания разбитого сердца и надежды.

Не посчастливилось Этци жить во времена, когда он мог бы настроить видеокамеру и запечатлеть окружающую его реальность. Впрочем, ему это и не требовалось — он был сам себе видеокамера.

Мне часто рассказывают истории чудесного исцеления: «Врачи сказали моей племяннице, что она больше никогда не сможет ходить. Но вы только посмотрите, как бодро она бежит по дорожке!» Во-первых, заявляю, что преклоняюсь перед пациенткой и ее семьей, которые справились с такой бедой. Во-вторых, у меня есть кое-какие сомнения в заключении лечащих врачей: вряд ли они действительно сказали «никогда», не предварив свой вердикт чем-нибудь вроде «самый вероятный сценарий…». Не исключаю также, что доктор просто хотел оградить себя от судебного иска и намеренно установил такую низкую планку ожиданий, поскольку любой прогресс в сравнении с ней будет оценен как благо. Но каковы бы ни были причины, хороший врач в подобных случаях редко позволяет себе категоричность суждений, памятуя, что способность мозга к перенастройке дает шанс на исцеление, особенно у юных пациентов.

На мой взгляд, в биологии нет ничего более прекрасного, чем пластичность мозга. Я попытался выделить главные особенности этого явления в виде семи принципов.

Отражай реальность. Всякий мозг подстраивается под поступающие в него входные данные.

Не пренебрегай любыми входящими сигналами. Мозг умеет пустить в дело любые поступившие данные.

Задействуй любые органы. Мозг обучается управлять вверенным ему телом, как бы оно ни было устроено.

Сохраняй ценное. Мозг распределяет свои ресурсы, сообразуясь с актуальностью.

Изолируй стабильные данные. В зависимости от характера входных данных одни части мозга проявляют больше гибкости, чем другие.

Конкурируй или умри. Пластичность мозга есть результат борьбы компонентов системы за выживание.

Следуй за фактами. Мозг выстраивает внутреннюю модель реальности и, обнаружив, что его предсказания не сбылись, тотчас же перестраивается.

Нейропластичность — не просто умопомрачительная выдумка природы, это ее коронный трюк, благодаря которому у нас есть память, гибкий интеллект, определенный уровень культуры. Секрет трюка в том, что мозг, обнаружив отсутствие инструмента для решения важной жизненной задачи, подстроится, чтобы смастерить его. Это свойство человеческого мозга — гениальная уловка, при помощи которой эволюция посредством естественного отбора расширила пространство возможностей. Над нейропластичностью не тяготеет необходимость предвидеть все и всякие обстоятельства, ибо мозг, столкнувшись с непредвиденным, сам на лету должным образом подстроит миллиарды своих параметров.

Мозг пластичен на всех уровнях, от синапсов до отделов. Постоянная борьба за нейронную территорию создает конкуренцию, в которой выживают самые приспособленные: за ресурсы воюет каждый синапс, каждый нейрон, каждая нейронная популяция. В ходе широкомасштабных конкурентных войн мозг перерисовывает свои карты так, чтобы его структура всегда отображала самые важные для организма цели.

Придет время, и нейропластичность станет привычным компонентом нашего мышления: по мере постижения реалий окружающего мира нам все с большей ясностью будет раскрываться роль мозга практически во всех аспектах нашей жизни.

Вспомним, как к середине 1990-х годов в США резко сократился уровень преступности. Одна из гипотез связывает это с одним-единственным законодательным актом — Законом о чистом воздухе, который предписал автотранспорту переход с этилированного бензина на неэтилированный, то есть без добавки тетраэтилсвинца. В результате в воздухе уменьшилось содержание свинца, а через 23 года преступность резко пошла вниз. Как выяснилось, высокое содержание свинца в воздухе нарушает развитие детского мозга, побуждает к более импульсивному поведению, снижает способность к перспективному мышлению (осмыслению последствий своих действий). Является ли взаимосвязь между содержанием свинца в воздухе и уровнем преступности совпадением? Скорее всего, нет. Другие страны тоже, хотя и в разное время, перешли на неэтилированный бензин, и везде спустя 23 года преступность снижалась — именно когда взрослели дети, выросшие в незагрязненной свинцом атмосфере2. Если эта гипотеза верна, значит, Закон о чистом воздухе внес больший вклад в борьбу с преступностью, чем любые другие политические решения за всю историю Соединенных Штатов. Хотя для подтверждения данной гипотезы требуются дальнейшие исследования, она подчеркивает важность идеи: на процесс развертывания живой нейронной сети могут исподволь влиять молекулы, гормоны и токсины. Если вы когда-нибудь сомневались в значении пластичности мозга, будьте уверены, что ее воздействие распространяется на все уровни социальной структуры: от отдельной личности до общества в целом.