Дэвид Иглмен - Живой мозг

Я глубоко признателен Дэну Франку и Джейми Бингу за то, что они бесподобны как издатели и неизменно готовы протянуть руку поддержки. Я говорю спасибо литературному агентству Wylie — особенно Эндрю, Саре, Джеймсу и Кристине — за мощное безотказное содействие.

Многим людям я признателен за вдумчивое чтение этой книги и от души говорю спасибо вам, Майк Перротта, Шахид Маллик, Шон Джадж, а также замечательным студентам, кто слушает в Стэнфорде мой курс по пластичности мозга.

Я посвящаю эту книгу своим маленьким сыну Аристотелю и дочке Авиве — с каждой секундой в их маленьких смышленых головках воплощаются принципы пластичности мозга. И еще я выражаю безграничную любовь и признательность моей жене Саре — она мне поддержка и опора, мой помощник и источник моей силы. Любовь и обожание принято облекать в строки лирической поэзии, но не будь живой нейронной проводки мозга, не было бы и любви: благодаря нашей с Сарой взаимной любви мы переписали друг дружке мозг.

Наконец, моей глубокой благодарности заслуживают мои студенты и мои читатели по всему миру как неиссякаемый источник вдохновения. Иногда им даже не понять, как восхитительна моя работа, особенно когда я беру на себя завидный труд разложить по полочкам идею, о которой они прежде не имели ни малейшего представления. И тогда наши лица освещаются отблесками истины, дивной и прекрасной.

Дэвид Иглмен — нейробиолог, автор бестселлеров «Мозг. Ваша личная история» и « Инкогнито. Тайная жизнь мозга». Автор и ведущий телевизионного сериала The Brain, номинированного на премию «Эмми». Приглашенный профессор Стэнфордского университета, член Фонда Гуггенхейма, директор Центра науки и права. Его статьи публиковались в New York Times, Discover Magazine, The Atlantic, Slate, Wired и многих других изданиях. Регулярно участвует в передачах National Public Radio и BBC.

Для лучшего понимания описываемых в книге идей и концепций я намеренно излагал их простым, общедоступным языком, не пользуясь принятым в нейробиологии профессиональным жаргоном. Данный подход, как и всякий другой, не лишен своих плюсов и минусов. Чтобы свести последние к минимуму, я снабдил книгу примечаниями, которые приведут заинтересованных читателей к оригинальным научным источникам, ознакомят с подробностями и научной терминологией.

1. Из беседы автора с членами семьи Мэтью.

2. Как ни странно, но так оно и есть: операцию Мэтью провел хирург Бен Карсон, тот самый, кто в 2016 году решил баллотироваться на пост президента США от Республиканской партии, но позже вышел из гонки, проиграв Дональду Трампу.

3. Картина еще сложнее: кроме нейронов, в мозге есть и другие клетки, называемые нейроглией . Помимо прочего, нейроглия очень важна для долговременного функционирования нейронов, поскольку именно они обеспечивают быструю передачу информации. Всегда считалось, что мозг содержит вдесятеро больше глиальных клеток, чем нейронов; но благодаря новейшим методам исследования (например, изотропному фракционированию) мы знаем, что глиальных клеток в мозге ровно столько же, сколько нейронов. См. Von Bartheld CS, Bahney J, Herculano-Houzel S (2016). The search for true numbers of neurons and glial cells in the human brain: A Review of 150 Years of Cell Counting, J Comp Neurol 524 (18): 3865–3895. Общие представления о количествах см. также Gordons. The synaptic organization of the brain (New York: Oxford University Press, 2004).

4. Вот только маленькое подмножество совокупности впечатлений, получаемых двухлетним ребенком в течение дня, которые непостижимым образом намечают траекторию его будущего жизненного пути. Малыш слушает рассказ про мальчика с длинным хвостом, которым тот прихлопывает мух (реальная история). В гости заходит подруга матери, Жозетт, и приносит серебристую кастрюлю, где на пар у доходят приготовленные ею тефтели. За окном по улице с улюлюканьем проносятся на велосипедах трое мальчишек постарше. Ребенок видит, что белая кошка устроилась поспать на теплом капоте пикапа. Мама говорит папе: «Совсем как тогда, в Нью-Мексико», — и оба смеются. Папа стоит над раковиной в кухне, поедая брюссельскую капусту из пластикового контейнера, и что-то говорит с полным ртом. Мальчик прижимается щекой к прохладным половицам дубового пола. Он видит, как на улице здоровенный дядька в костюме бобра раздает арахисовые орешки. И прочее, и прочее. Каждое из впечатлений добавляет по очередной крупице к его личности, и будь эти впечатления чуть-чуть другими, мальчик вырос бы чуть-чуть другим человеком. Подобные соображения могли бы с полным основанием встревожить родителей, если те считают своим долгом дать ребенку правильное направление в жизни. Впрочем, если учитывать бескрайние просторы океана всевозможных впечатлений, сколько-нибудь сознательная навигация по его акватории не представляется возможной. Вы не можете знать, какой эффект возымеет выбор той или иной книги, принятое решение или внешнее воздействие. Жизненная траектория человека — даже на протяжении одного-единственного дня — слишком сложна и прихотлива, чтобы предсказать, как и что может повлиять на нее. И хотя сказанное нисколько не умаляет значения родительских обязанностей и забот, совершенная невозможность предугадать, каким будет жизненный путь их ребенка, пускай и на малую малость, но все же облегчает им бремя ответственности.

5. Nishiyama T (2005), Swords into plowshares: civilian application of wartime military technology in modern Japan, 1945–1964 (PhD diss., Ohio State University).

6. Главный аргумент на данную тему приведен в книге Eagleman DM (2011). Incognito: the secret lives of the brain (New York: Pantheon). Издание на русском языке: Иглмен Д. Инкогнито: тайная жизнь мозга.М.: Манн, Иванов и Фербер, 2019.

7. Вопрос о границах понятия пластичности все еще обсуждается. Сколько времени должны продлиться перемены, чтобы меняющийся объект подпадал под определение «пластичный»? Возможно ли отделить пластичность от таких понятий, как созревание, предрасположенность, гибкость и эластичность? Сами по себе семантические споры лежат несколько в стороне от темы данной книги, тем не менее для интересующихся я привожу здесь некоторые подробности.

Одно из направлений дебатов касается вопроса, когда уместно применять термин пластичность . Считать ли результат пластичности в ходе развития, фенотипической и синаптической пластичности проявлениями одного и того же феномена или следует отнести это понятие к разряду терминов, неряшливо употребляемых в различных контекстах? Насколько мне известно, первым к этому вопросу напрямую обращался Жак Пайяр в очерке 1976 года Réflexions sur l’usage du concept de plasticité en neurobiologie («Размышления об употреблении понятия “пластичность” в нейробиологии»), который в 2008 году с комментариями перевел на английский язык Бруно Уилл с коллегами. Вторя Пайяру, они предположили в статье от 2008 года, что корректный пример пластичности должен содержать как структурные, так и функциональные изменения (а не либо те, либо другие) и также должен быть отличим от гибкости (скажем, от предопределенной адаптации), достижения зрелости (скажем, от нормального созревания организма) и эластичности (кратковременных перемен, которые в конечном счете возвращают объект к исходному состоянию). Как мы увидим в следующих главах, различить эти явления не всегда возможно. В качестве одного из подобных примеров, в главе 10, мы будем изучать, как меняется мозг во многих различных временн ы х масштабах и каким образом перемены могут по цепочке передаваться разным частям системы (например, с молекулярного уровня на более высокий уровень молекулярной архитектуры). В свете сказанного возникает вопрос: если мы с помощью современных технологий выявили перемену, после которой система в итоге вернулась к исходному состоянию, но сделали такой вывод только потому, что наши возможности не позволяют одновременно измерить все эффекты, следует ли заключить, что исследуемая система всего лишь эластична, но не подходит под определение «пластичная»? Лично мне представляется неразумным привязывать наши семантические дефиниции к нынешним технологиям.