Новый Мир. № 12, 2000 - Журнал «Новый мир»

В начале 70-х годов XX века многим молекулярным биологам казалось, что расшифровка ДНК и законов генетического кода дает ключи к раскрытию алгоритма мозга как компьютера. Важно было грамотно сформулировать задачу и выбрать только одну машину мозга, чтобы расшифровать устройство и программу. В 1972 году две главных знаменитости в молекулярной биологии, Фрэнсис Крик и Сидней Бреннер, пригласили работать в Кембридж «молодого гения» — Дэвида Марра. Этот молодой ученый сумел убедить лучших молекулярных генетиков, эмбриологов, физиологов и эволюционистов, что первым шагом на пути к тайнам мозга должны стать исследования, проясняющие механизмы зрения. Под влиянием Марра была создана первая международная программа, в которой было задействовано десять нобелевских лауреатов. К сожалению, это замечательное начинание через несколько лет осталось без лидера: Марр погиб в расцвете лет в 1980 году. Однако симпозиумы, посвященные его памяти, продолжаются и ныне. Марр, позднее Фрэнсис Крик предположили, что изображение с сетчатки глаза снимается и передается в таламус не как целая картинка, а как мозаика «пикселей» (минифрагментов) изображения. Молекулярные биологи ухватились за эту идею, потому что «пиксель» сетчатки выглядел похожим на один «ген» зрения. Комбинацией «пикселей» можно было бы объяснить передачу любого изображения от сетчатки в мозг. Крик пытался выяснить материальную подоплеку одного такого зрительного «пикселя» на «экране» таламуса и коры. Однако уровень его методики оказался недостаточным, чтобы получить однозначный ответ на этот вопрос. Через два года после Крика эта задача была блестяще решена Гарритом Стенли и его коллегами в Калифорнийском университете (Беркли, США). Ответ оказался неожиданным. Ученые пометили 177 нейронов таламуса бодрствующей кошки микроэлектродами для записи электрических импульсов на таламусе при передаче изображения от сетчатки и при закрытых глазах животного. Профиль электрической активности каждого из 177 нейронов таламуса естественным образом менялся в зависимости от картинки на сетчатке, то есть от того, что в данный момент видела кошка. Декодировка электрических сигналов проводилась компьютером по ранее составленной программе (одни сигналы кодируют контурную линию предмета, другие — цвет, третьи — глубину и текстуру изображения). Когда перекодированную информацию от всех нейронов суммировали и вывели на монитор, экспериментаторы увидели немного размытое изображение предметов на сетчатке глаза кошки! Этот эксперимент прямо подтвердил линейный перенос зрительной информации от клеток сетчатки к клеткам таламуса как бы с помощью многожильного кабеля, который содержит около 150 000 нейронов на 1 квадратный мм. Новорожденный ребенок имеет сформированную нервную сеть клеток в таламусе и после рождения немедленно учится ею пользоваться. У хорьков короткий внутриутробный период развития оставляет новорожденных с недоразвитой нервной сетью таламуса, зрительной и слуховой коры. Таламус является главным диспетчером, куда первично приходит и где интегрируется зрительная и слуховая информация. Если у новорожденных хорьков перерезать нервы, соединяющие таламус со слуховой корой, возникают удивительные метаморфозы. Зрительные нервы от таламуса первыми проникают в слуховую кору и реорганизуют устройство нервной сети под прием зрительной информации. Такие животные с перестроенным мозгом воспринимают зрительную информацию одновременно зрительной и слуховой корой больших полушарий. Эти замечательные опыты показали, что гены внутриутробного развития намечают лишь общие контуры устройства мозга, число клеток в разных отделах мозга. Однако главные «дирижеры» сборки разных функциональных сетей для зрения, слуха, обоняния — сигналы от органов чувств, то есть из внешнего мира. Огромная пластичность устройства мозга новорожденных детей позволяет маневрировать проектом окончательного устройства мозга в разных внешних условиях (иметь много разных машин для разнообразных функций или меньше машин, но с мощной программой).

Если мы вспомним, что один воскресный выпуск солидной западной газеты сегодня содержит больше информации, чем получал средний горожанин XVIII века за всю жизнь, мы лучше почувствуем, где мы с вами сейчас находимся. Стратегия будущего существенно зависит от того, каким образом мозг человека в обществе будет использоваться нынешним и следующим поколениями. В условиях переизбытка всяческой информации мозг многих людей и у нас, и на Западе прозябает в болоте невежества и недоразвития. Обществу вредят не новые знания, а невежество в отношении их использования. Люди плохо относятся к тому, что не хотят или не в состоянии понять. Приноравливаться в рамках привычной веры (чаще суеверий) проще, чем воевать с инстинктом предубеждения. Знания добавляют взрослому человеку независимости от диктата потребностей и круглосуточного потребления. Знания делают нас свободными от наших устройств и древних генов, если своевременно действуют на развивающийся мозг и включают гены творчества. Только знание, а не суррогат является силой, развивающей мозг ребенка. Информация не влияет на устройство и функцию органов потребления и размножения. В этом плане у нас мало что изменилось с эпохи палеолита. Лишь новые возможности мозга открывают человеку новые пути и перспективы.

М. Б. Время от времени в СМИ появляются сообщения о компьютерных средствах борьбы с частичной или полной утратой зрения и слуха, об автоматических электронных устройствах, позволяющих парализованным людям общаться с окружающими и даже частично возвращаться к полезной деятельности. Какие показательные и достоверные примеры из этой области вы могли бы привести?

В. Р. Я, несколько отклоняясь от вопроса, хочу сказать, что вообще природные «ошибки» в устройстве и программах мозга дают очень много для понимания его нормальной работы. Некоторые репортажи людей из «серой зоны» — между жизнью и смертью — открывают нам новые аспекты взаимодействия духа и тела, сознания, разума и мозга. Порой такие репортажи с реанимационной койки сообщают нам больше, чем доказательные опыты. Какой сенсацией была книга Жана Доменика Боби (Bauby) «Скафандр-бабочка», ставшая в 1997 году мировым бестселлером. Этот преуспевающий писатель-журналист (редактор французского журнала «Elle») в 1995 году перенес тяжелейший инсульт, парализовавший все его мышцы. Работоспособной осталась одна мышца, поднимавшая левое веко. Этим левым веком он научился «разговаривать» с сиделкой, которой продиктовал роман. В начале книги он описывает первые часы и дни его «души-бабочки», неожиданно выпорхнувшей из парализованного тела и с ужасом наблюдавшей со стороны консилиумы врачей, разговоры жены и детей над его собственным, но уже чужим телом. Главная мысль этого репортажа заключалась в том, что все рутинные программы «внутренней жизни» личности оказались неповрежденными. Более того, они как бы продолжались и саморазвивались в новой обстановке, при полной разъединенности с телом. Многие ученые пытались прокомментировать этот роман, однако их рассуждения относились все же к области обычной, здоровой жизни, а не к особому состоянию, вызванному тяжелейшей болезнью. Можно лишь предположить, что высокоразвитая «внутренняя реальность» мозга теряет жесткую зависимость от материальной части машины, каким-то образом автономизируется от факторов, контролирующих устройство. При этом неисследованность феномена вовсе не открывает дорогу мистике.

Уровень медицинской помощи пациентам после тяжелого паралича значительно возрос после того, как началось использование микроэлектродов, которые от мышц пальца или прямо от головного мозга управляют курсором компьютера. Несколько недель пациент учится «усилием мысли» или с помощью микродвижений пальца перемещать курсор по экрану, затем осваивает технологию печатания текстов и общения в интерактивном режиме. Натренированные пациенты способны напечатать страницу текста за несколько минут. Эти тренировки поврежденного мозга с помощью компьютера стимулируют регенерацию и восстановление утраченных навыков. Для лечения наследственной слепоты компании создают так называемые силиконовые протезы сетчатки, восстанавливающие передачу изображения от сетчатки в мозг с помощью вживленных микропроцессоров, которые вместо утраченных светочувствительных клеток (палочек и колбочек) передают электрические импульсы в зрительную кору. Такие «протезы» могут быть выполнены в виде очков или головного прибора.

М. Б. С одной стороны — языки генома, химических сигналов в клетках, электрических сигналов в мозге. С другой — язык человеческого общения, язык нашего сознания. И в том и в другом случае мы имеем дело с продуктом эволюции. Обозначение столь по-разному материализованных феноменов общим словом «язык» имеет ли, с точки зрения нашего «историко-информационного» подхода, достаточные основания?