В движении. История жизни - Оливер Сакс

После конференции мы вместе обедали. За обедом оказалось, что Эдельман сильно отличается от того сурового интеллектуала, который во время нашей первой встречи целое десятилетие интенсивных размышлений попытался спрессовать в несколько минут своего монолога; здесь он был более расслаблен, более терпелив к моей медлительности. И разговор шел без затруднений. Джерри интересовался моим опытом работы с пациентами, опытом, который мог иметь отношение к проблемам, над которыми он трудился; это были клинические случаи, иллюстрирующие его теории работы мозга и сознания. В Университете Рокфеллера он был далек от клинической практики, как и Крик в Институте Солка, и оба испытывали настоящий голод по данным, полученным от реальных пациентов.

На нашем столе лежала бумажная скатерть, и, когда ту или иную проблему понять было сложно, мы рисовали графики и диаграммы, добиваясь полной ясности. К моменту, когда мы закончили, я почувствовал, что начинаю понимать теорию отбора нейронных групп, по крайней мере частично. Эта теория осветила для меня огромное поле неврологических и психологических данных и оказалась совершенно внятной и проверяемой моделью восприятия, памяти и обучения. Она показала, как посредством селективных и взаимодействующих друг с другом механизмов мозга в человеческом существе формируется сознание, которое и делает его уникальной индивидуальностью.

Если Крик и его коллеги расшифровали генетический код (в самых общих чертах – набор инструкций, на основании которых строится тело), то Эдельман очень рано понял, что генетический код неспособен определять или контролировать судьбу каждой индивидуальной клетки, находящейся в теле, и что клеточное развитие, особенно в нервной системе, подвергается воздействию всякого рода непредвиденных обстоятельств: нервные клетки могут умереть, могут мигрировать (таких мигрантов Эдельман называл «цыганами»), могут непредсказуемым образом соединяться с другими клетками – так, что к моменту рождения нервные системы окажутся различными даже у полностью идентичных близнецов, которые будут абсолютно разными индивидуальностями, совершенно уникальным образом реагирующими на окружающий мир.

Дарвин, за век до Крика и Эдельмана изучавший морфологию усоногих раков, заметил, что две особи одного вида никогда не будут полностью идентичными; биологические популяции состоят не из подобных во всем организмов, а из различных, уникальных индивидуальностей. Естественный отбор может осуществляться только в такой популяции вариантов – сохраняя некоторые линии для последующих поколений, а иные обрекая на вымирание (Эдельману нравилось называть естественный отбор «огромной машиной смерти»). Почти с самого начала своей карьеры Эдельман понял, что процессы, подобные естественному отбору, многое определяют в жизни индивидуальных организмов, особенно высших животных: некоторые нейронные соединения, или констелляции, в нервной системе под воздействием жизненного опыта могут усиливаться, а некоторые – ослабевать и исчезать[87].

Эдельман полагал, что базовым элементом отбора и изменения является не индивидуальный нейрон, а группы нейронов в количестве от пятидесяти до тысячи взаимосвязанных единиц – почему он и назвал свою теорию так: «теория отбора нейронных групп». Свою работу Эдельман считал завершением того дела, которое начал Дарвин; он дополнил дарвиновскую картину естественного отбора, действующего на протяжении многих поколений, схемой естественного отбора на клеточном уровне – в рамках жизни индивидуальной особи.

Безусловно, у нас есть некая предрасположенность к разным вещам, предопределенная генетическим кодом; в противном случае ребенок ни к чему бы не стремился, ничего бы не требовал, а потому вряд ли был способен выжить. Этот базовый набор предрасположенностей (например, к еде, теплу, контакту с другими людьми) направляет первые движения и стремления человеческого существа.

Кроме того, различные сенсорные и моторные средства существуют на элементарном физиологическом уровне: это рефлексы (например, реакция на боль) или автоматические мозговые механизмы (те, например, что контролируют дыхание и вегетативные функции).

Но, как полагал Эдельман, почти все остальное не подвергается программированию и не встраивается в генетический код. Крошка черепаха, вылупившись из яйца, уже готова отправиться в путешествие. Иное дело человек: после рождения человеческий детеныш должен создать систему перцептуальной категоризации (и прочих форм категоризации) и научиться ею пользоваться, чтобы понять окружающий мир; он обязан сформировать свой собственный, индивидуальный мир и освоить его. И принципиальную роль здесь играют опыт и эксперимент, а потому в рамках нейронного дарвинизма отбор описывается исключительно в соотнесенности с категорией опыта.

Реальная функциональная «машинерия» мозга, по Эдельману, состоит из миллионов нейронных групп, организованных в более крупные образования, или «карты». Эти карты, постоянно общающиеся в рамках непрерывно изменяющихся, невообразимо сложных, но всегда полных смысла схем, могут изменять свою конфигурацию в течение минут или даже секунд. Все это напоминает то, что Ч. С. Шеррингтон, имея в виду мозг, весьма поэтично назвал «магическим ткацким станком», где «миллионы мерцающих челноков ткут полную смысла, но никогда не равную самой себе пульсирующую ткань; вечно изменяющаяся гармония структур и субструктур».

Создание карт, которые избирательно реагируют на определенные элементарные категории, например, на движение или цвет в визуально постигаемом мире, могут вызывать синхронизацию тысяч нейронных групп. Некоторые виды картирования происходят в обособленных, анатомически фиксированных частях коры головного мозга, как в случае с цветом: цветовые ощущения преимущественно конструируются в зоне, называемой зоной V4. Но большую часть коры отличает пластичность – это так называемая плюрипотентная «недвижимость», которая может исполнять (в известных пределах) любые необходимые функции: так, зоны мозга, отвечающие у слышащих людей за аудиовосприятие, могут быть перенаправлены на обслуживание визуальных функций у людей глухих; таким же образом «зрительный» сегмент коры может исполнять иные сенсорные задачи у слепорожденных.

Ральф Сигел, исследовавший нейронную активность обезьян, выполнявших определенную визуальную задачу, очень хорошо видел пропасть, разделяющую микрометоды исследования, при которых электроды вживлялись в отдельную нервную клетку и снимали показатели ее активности, и макрометоды (фМРТ, ПЭТ-сканирование и т. д.), которые показывали, как реагируют на стимул целые отделы головного мозга. Понимая необходимость использования промежуточной методики, Ральф первым предложил оригинальный «мезометод», который позволил ему в режиме реального времени наблюдать десятки или даже сотни нейронов, которые, взаимодействуя, синхронизировали свою деятельность. Одним из его открытий – неожиданных и даже поставивших его в тупик – был тот факт, что нейронные констелляции и карты могли изменяться в течение секунд, как только животное овладевало новым навыком или адаптировалось к различным поступающим стимулам. Все это в значительной степени соотносилось с теорией Эдельмана об отборе нейронных групп, и мы с Ральфом многие часы посвятили обсуждению возможных последствий его открытия. Обсуждали мы это и с Эдельманом, который, как и Крик, был восхищен работами Ральфа.