У миксин 4 сердца, 2 мозга, 1 ноздря и есть череп, но нет позвоночника
Миксина — редкий представитель позвоночных, который не имеет позвоночника. У миксины есть скелет — в виде черепа. Но позвоночника нет. Этих существ относят к низшим позвоночным. То есть они уже не черви, но еще и не рыбы — предшественники рыб.
Расселяются миксины в субтропических и умеренных водах всего Мирового океана. В России их, например, иногда даже можно встретить в Баренцевом море. Но наибольшее разнообразие видов наблюдается у западного берега Северной Америки.
Согласно исследованиям, за последние 300 миллионов лет миксины почти не изменились. Первобытная внешность миксин, которая уже давным-давно вышла из моды среди рыб, и отвратительные привычки в питании привели к тому, что люди считают миксину одним из самых отвратительных морских чудовищ. Но это все только лишь из-за того, что она меньше других похожа на нас, на современных существ.
Тело миксины напоминает тело огромнейшего червя, с полметра в длину. Миксина-голиаф, бывает, достигает размера в 127 сантиметров. Миксина является чуть ли не единственным существом на Земле, которое может само себя завязывать в узел.
Теперь посмотрим, что у миксины внутри. У неё четыре сердца, два мозга и одна ноздря. Но глаз у миксины — столько же, сколько у нас, у позвоночных — два. Правда, они достаточно примитивные. Миксины при помощи таких глаз могут видеть свет, но не конкретное изображение.
У некоторых видов миксины на сто самок приходится всего лишь одни самец. Представители же прочих видов и вовсе — гермафродиты. Так что выживаемости миксины ничто не грозит, даже если «мужики переведутся».
Залогом высокой выживаемости является и неприхотливость в еде. Ест миксина падаль или умирающих животных. Как правило, вырывает куски мяса, проделывает нору и таким образом проникает внутрь существа. И выедает его. Водолазы часто видят обглоданные скелеты каких-нибудь дельфинов с толстой миксиной внутри. Иногда миксины едят рыб, попавших в рыболовецкую сеть, которые почти не могут шевелиться.
Ученые выяснили почему мозг человека больше, чем у обезьян
Человеческий мозг скрывает в себе секретов не меньше, чем Вселенная. Вот только Вселенная бесконечна и расширяется с ускорением, а размер мозга едва ли может сравниться с самым маленьким астероидом, что вращается между Марсом и Юпитером. В среднем мозг здорового человека весит от 1300 до 1400 граммов, что составляет примерно 2% от веса человеческого тела. Конечно, в истории встречались люди, чей мозг весил больше или меньше, как например в случае с Иваном Тургеневым и Анатолем Франсом – мозг первого весил чуть больше двух килограммов, а мозг второго едва достигал 1000 граммов. Оба писателя при этом были умны и талантливы. Интересно, что по своей структуре человеческий мозг похож на мозг других млекопитающих, вот только он значительно больше по отношению к размеру тела, чем мозг любого другого животного. И недавно британским ученым наконец удалось понять почему.
Ученым из Кембриджского университета удалось вырастить органоиды мозга человека и гориллы и сравнить их раннее развитие.
Имеет ли размер значение?
По отношению к размеру тела человеческий мозг огромен – он примерно в шесть раз больше, чем у других млекопитающих и поглощает 20 процентов энергетических потребностей организма. Согласно эволюционной теории, для создания и поддержания чего-то столь дорогостоящего, должна быть очень веская причина. Но какая она? Нужны ли были нашим предкам большие умственные способности, чтобы, например, находить и хранить пищу? Или, быть может, причина кроется в сложностях с общением со сверстниками или и вовсе, в работе генов?
У животных соотношение между размером мозга и размером тела может являться более точным показателем ума. Но у Homo Sapiens все иначе.
В прошлом ученые пытались найти ответ на эти и другие вопросы, в основном анализируя корреляции, например, как размер мозга соотносится с размером социальных групп у обезьян и наших ископаемых предков. Например, в исследовании 2018 года, опубликованном в журнале Nature, шотландские ученые с помощью компьютерного моделирования пришли к выводу, что чем больше ментальные потребности, то тем больше мозг.
Мозг человека больше, чем у дельфина, шимпанзе, африканского льва и других млекопитающих.
Но не все эксперты согласны с такой точкой зрения. Некоторые специалисты полагают, что причина, по которой у нас с вами такой большой мозг кроется в появлении языка. Другие же считают, что свою роль в развитии человеческого мозга играют гены и сложные молекулярные процессы. Истина, как это часто бывает, вероятно, где-то посередине.
Хотите всегда быть в курсе последних новостей из мира популярной науки и высоких технологий? Подписывайтесь на наш новостной канал в Telegram, чтобы не пропустить ничего интересного!
Зачем нам большой мозг?
Драматическое различие между размером мозга человека и нашего ближайшего живого родственника шимпанзе можно проследить вплоть до того момента, когда сапиенсы отделились от общего с шимпанзе и другими человекообразными обезьянами предка. Результаты исследования, недавно опубликованного в журнале Cell показывают, как именно в процессе своего развития человеческий мозг становился таким большим.
Ученые из Лаборатории молекулярной биологии Кембриджского университета собрали нейроны гориллы, шимпанзе и человека и перепрограммировали их таким образом, чтобы они напоминали клетки эмбрионов, то есть индуцированные плюрипотентные стволовые клетки (иПКС). Эти стволовые клетки позже были выращены в органоиды мозга, которые по сути представляют собой крошечные развивающиеся мозги.
«Мы обманули эти клетки и заставили их «думать», что они вновь эмбриональные», — сообщила ведущий автор исследования Мэдлин Ланкастер в интервью The Guardian.
В возрасте пяти недель органоиды человеческого мозга (слева) намного больше, чем у гориллы (вверху справа) и шимпанзе (внизу справа).
Как пишут авторы научной работы, за два дня им стало ясно, что органоиды человеческого мозга выросли намного больше, чем у других обезьян – к пяти неделям органоиды мозга Homo Sapiens были примерно в два раза больше, а их размер в поперечнике достигал около четырех миллиметров.
Самое поразительное, однако, заключается в том, что ученым удалось обнаружить ранее неизвестный науке молекулярный переключатель – основным элементом которого является ген под названием ZEB2. Именно он контролирует рост мозга, активируясь на более поздней стадии, чем во время аналогичных процессов в мозге приматов. Это позволяет нейронам в мозге человека активнее делиться до наступления зрелого возраста и, вероятно, делает нас теми, кто мы есть.
Самое главное различие между нами и другими обезьянами заключается в том, насколько невероятно велик наш мозг.
Чтобы убедиться, что действительно ZEB2 ответственен за рост мозга, исследователи в ходе экспериментов попытались искусственно задержать активацию гена ZEB2 в клетках мозговой ткани гориллы и ускорить ее в человеческих нейронах. В результате мозговая ткань горилл разрослась больше, чем обычно, а человеческая ткань, наоборот, росла медленнее. Ученые отмечают, что относительно простое эволюционное изменение формы клеток может иметь серьезные последствия в эволюции мозга.
Новости, статьи и анонсы публикаций
Свободное общение и обсуждение материалов
Недавно мы рассказывали вам о по-настоящему жутком творении природы – сенокосце-кролике. Но, как оказалось, эта голова на ножках безобидна, так что внешность…
Безопасность и эффективность вакцины против COVID-19 «Спутник V» подтвердил научный журнал Nature, опубликовав статью о российской вакцине на своем сайте. Это уже не первая публикация в зарубежных изданиях об эффективности Спутника. Разбираем подробности 💉
Да, мне тоже кажется, что 2020 год перегибает палку, но новости есть новости, а вирусы есть вирусы. Так, в начале июля посольство Китая в Казахстане предупре…
masterok
masterok Мастерок.жж.рф
Хочу все знать /наука, история, политика, творчество/
Мозг — это как океан на нашей планете. Уж сколько много мы знаем о человеческом теле, а мозг продолжает оставаться кладезем загадок, как и наш Мировой Океан.
Миф 1: В человеческом мозге сто миллиардов нейронов
Нейроны это фундаментальные строительные кирпичики любой нервной системы. Эти специфические клетки, древовидные отростки которых расходятся во все стороны и соприкасаются с такими же отростками соседних клеток, формируют огромную электрическую и химическую сеть, которая является нашим мозгом, и обрабатывают информацию о нашем окружении, управляют нашими действиями в соответствии с этим самым окружением, и даже контролируют наши неосознаваемые телесные функции.
Именно наши нейроны позволяют нашему мозгу совершать различные действия быстрее и эффективнее, чем любая из когда-либо созданных машин.
Учитывая какую незаменимую роль играют эти клетки, вы можете предположить, что у учёных есть пара идей относительно того, сколько же именно нейронов заключено у нас между ушей; и многие годы мы думали, что так оно и есть.
Пролистайте несколько учебников по нейробиологии, пару научных исследований и научных журналов, и вы обнаружите, что многие обозначают число нейронов в человеческом мозгу красивой круглой цифрой в сто миллиардов – и обычно делают это без подтверждающих ссылок.
Почему без ссылок? По мнению нейробиолога доктора Геркулано-Хаузел, так получилось потому, что никаких прямых оценок общего числа нейронов в человеческом мозге не делалось до 2009 года, когда она и её команда извлекли мозги четырёх недавно скончавшихся людей, принесли их в лабораторию и разжижили их с помощью техники, называемой «изотропная фракциализация».
Геркулано-Хаузел и её команда растворили каждый мозг в гомогенную эмульсию в виде «мозгового супа» (это её слова, не наши), взяли образцы из этого супа, подсчитали количество нейронов в каждом образце, и затем экстраполировали, чтобы получить общее число нейронов в каждом мозговом «тортике».
«Мы обнаружили, что средний человеческий мозг содержит приблизительно 86 миллиардов нейронов», говорит Геркулано-Хаузел в недавнем подкасте к журналу Nature. Затем она продолжает:
«Ни один мозг, который мы исследовали к настоящему моменту, не содержал ста миллиардов клеток. И хотя кажется, что это не особо большая разница, но 14 миллиардов нейронов это размер мозга к примеру бабуина, или почти половина нейронов мозга гориллы. Так что это на самом деле вполне приличная разница».
Миф 2: Чем больше мозг – тем он лучше
Среди млекопитающих например, приматы (вроде нас) и китообразные (вроде дельфинов) имеют более крупные мозги, чем скажем насекомоядные (вроде муравьеда), и обладают тем, что большинство может признать как пропорционально большие умственные способности. Основываясь на одном этом наблюдении, вы можете склониться к тому, чтобы считать размер мозга хорошим предиктором когнитивных возможностей.
Однако отношение «Больше – значит лучше» нарушается, как только вы начинаете сравнивать особей разных видов. Коровы, например, имеют более крупные мозги, чем практически любой вид обезьян, но если только они не очень (очень) хороши в скрывании этого, коровы практически однозначно имеют меньше умственных способностей, чем большинство (если не все) «менее мозговитых» приматов.
Сходным образом, мозг капибары (водная свинка, самый крупный грызун на Земле; прим. mixednews) может весить более семидесяти граммов, но её когнитивные способности бледнеют в сравнении со способностями обезьянки капуцина, мозг которой весит всего лишь пятьдесят граммов.
Разумеется, для целей нашей дискуссии, посвящённой человеческим мозгам, наиболее красноречивым доказательством того, что «больше не значит лучше», будет являться сравнение размеров нашего мозга и мозга крупнейших млекопитающих животных, таких например, как кит или слон.
На картинке выше, вы можете видеть сравнение человеческого мозга с гораздо более крупным мозгом слона. Средний человеческий мозг весит около 1200 граммов, а мозг слона – почти в четыре раза больше, но самый крупный мозг – у кашалота, и весит он 6800 граммов.
С мозгом, который весит в шесть раз больше человеческого, почему кашалоты до сих пор не подчинили себе человечество?
Миф 3: Мозг человека имеет наибольший размер по отношению к размерам тела
Этот миф пришёл к нам ещё из времён Аристотеля, который в 335 году до нашей эры написал: «Из всех животных, человек имеет самый большой мозг в сравнении с размером его тела».
В эту ловушку легко угодить, если вы попытаетесь объяснить разницу между размером мозга и интеллектом у, скажем, человека и кашалота. В наши дни, многие люди пользуются примерно тем же объяснением, что и Аристотель, чтобы убедить себя – связь между размером мозга и интеллектом заключается не в абсолютном весе или размере мозга, а скорее в соотношении веса мозга и веса тела.
Пристально изучите эту логическую цепочку, и вы обнаружите, что она даёт нам ещё одну неточную картину по сравнению с тем, что мы на самом деле наблюдаем в природе. Да, соотношение мозга к телу у человека огромно по сравнению скажем со слоном (около 1/40 против 1/560 соответственно); но оно примерно равно такому же соотношению у обычной мыши (тоже 1/40), и даже у меньше соотношения, которое вы можете встретить у некоторых маленьких птиц (1/12).
Чтобы преодолеть ограничения базового соотношения мозга к телу, учёные придумали более сложную систему оценки, известную как «фактор энцефализации» (EQ), который измеряет соотношение мозга и размера тела животного по сравнению с другими животными примерно сходного размера.
В этом случае, EQ не только принимает в расчёт тот факт, что размер мозга имеет тенденцию увеличиваться с увеличением размера тела, но и то, что размер мозга вовсе не обязательно изменяется пропорционально увеличению тела.
Когда учёные сравнили факторы энцефализации у различных животных, они обнаружили, что данный фактор у людей выше, чем у любого другого живого существа на нашей планете. Вот таблица, основанная на данных недавно опубликованного обзора внешних измерений когнитивных способностей, которая наглядно представляет фактор энцефализации человека в сравнении с некоторыми другими живыми существами.
Миф 4: Мозг большего размера содержит больше нейронов, чем маленький мозг
Но даже фактор энцефализации содержит в себе неотъемлемый изъян, по одной простой причине: больший мозг не обязательно содержит в себе больше нейронов, чем маленький – факт, который возвращает нас к мифу номер один и вопросу из какого числа нейронов всё-таки состоит человеческий мозг.
Учёные, разумеется, достаточно давно знают, что размер мозга животных может сильно отличаться у разных видов. Но до самого недавнего времени, тем не менее, большинство исследований предполагали, что плотность нейронов (в данном случае в тексте имеется в виду количество нейронов, отнесённое к общей массой мозга, а не физическая плотность нейронной ткани; прим. mixednews) является более или менее постоянной величиной среди разных классов животных. Однако данное убеждение не может находиться дальше от реальности.
Этот миф был ловко разоблачён доктором Геркулано-Хаузел и её командой, когда они использовали всё тот же метод мозгового супа что и для измерения числа нейронов в человеческом мозге, чтобы определить общее число нейронов у различных видов млекопитающих. Результаты их исследований, которые на данный момент уже опубликованы в серии отчётов, демонстрируют, что мозги разных млекопитающих следуют разным «правилам расчёта»:
Мозги приматов, как обнаружилось, увеличиваются в размере с той же скоростью, с какой растёт число нейронов в них; если вы сравните один грамм нейронной ткани крупного примата с одним граммом ткани меньшего примата, вы получите примерно одинаковое число нейронов.
Мозги грызунов, с другой стороны, как выяснилось, увеличиваются в размере быстрее, чем приобретают новые нейроны. В результате, более крупные грызуны имеют тенденцию располагать меньшим числом нейронов на грамм нейронной ткани, чем мелкие разновидности.
Мозги насекомоядных ведут себя как комбинация мозгов грызунов и приматов, с корой мозга, которая увеличивается в размерах быстрее, чем прирастает число нейронов (подобно грызунам), и мозжечком, соотношение скоростей роста у которого линейно (подобно приматам).
Конечный вывод из этого звучит так: среди грызунов, насекомоядных и приматов, мозг приматов построен на основании наиболее экономичного, максимально использующего доступное пространство принципа. Доктор Геркулано-Хаузел пишет:
«Десятикратное увеличение числа нейронов в мозге грызуна означает 35-кратное увеличение самого мозга; для сравнения, такое же десятикратное увеличение числа нейронов в мозге примата означает увеличение размера мозга всего лишь в одиннадцать раз.
Мозг гипотетического грызуна с 86 миллиардами нейронов (подобно человеческому мозгу), должен был бы весить чудовищные тридцать пять килограмм – что во много раз превосходит все известные параметры у любого из ныне живущих существ”.
Является ли мозг человека особенным?
Существует несколько выводов, которые можно сделать из развенчания мифа номер четыре. Во-первых, оно демонстрирует, что относительный размер мозга (даже с учётом влияния фактора энцефализации) не может быть использован в качестве надёжного мерила количества нейронов у различных классов животных.
Более того, это на самом деле приводит нас к выводу, что размер мозга, размер тела, и связь между ними, не являются достаточными индикаторами когнитивных способностей, и что подобные предположения следует скорее фокусировать на общем количестве нейронов, которым располагает данное существо.
А во-вторых, это открывает нам два достаточно контринтуитивных факта о человеческом мозге. Первый заключается в том, что наш мозг в некоторой степени вовсе не уникален. Он может содержать 86 миллиардов нейронов, но это как раз то число, которое вы и ожидаете найти (на основании правил расчёта для приматов) в мозге такого размера; если вы увеличите мозг шимпанзе до размеров мозга человека, вы обнаружите в нём точно такое же количество нейронов.
А второй заключается в подтверждении того факта, что кое-что в человеческом мозге действительно уникально. Доктор Геркулано-Хаузел объясняет:
«Во-первых, мозг человека увеличивается по тем же правилам, что и мозг приматов: более экономичный принцип по сравнению с грызунами позволяет упаковать в доступный объём гораздо больше нейронов, чем в мозг грызуна такого же размера, и возможно в мозг любого другого живого существа того же размера. И во-вторых, наше положение среди приматов как обладателей самого большого действующего мозга гарантирует, что, по крайней мере из числа приматов мы обладаем самым большим числом нейронов, которые вносят свой вклад в формирование сознания и поведения в целом».
То, каким образом наше беспрецедентное число нейронов в мозге сочетается с такими вещами, как наша генетика и общая структура мозга, которые и дают в результате наиболее продвинутые когнитивные способности на нашей планете, ещё предстоит найти.
Например – если мозг шимпанзе каким-либо образом можно было бы увеличить до размеров человеческого, увидели бы мы скачок его когнитивных способностей до уровня, соответствующего нашему?
Другой «пока ещё не изученный» вопрос – как сравнивать количество наших нейронов и «правила расчёта» с другими видами млекопитающих, и особенно с теми, кто обладает мозгом большего размера? На сегодняшний день не существует исследований точного числа нейронов ни у слонов, ни у китообразных.
Один хорошо, а два лучше: как работает мозг с расщепленными полушариями
В издательстве Corpus выходит книга нейробиолога Майкла Газзаниги «Истории от разных полушарий мозга. Жизнь в нейронауке» в переводе Юлии Плискиной и Светланы Ястребовой. Газзанига рассказывает о расщепленном мозге, исследованием которого он занимается с 1960-х. После разъединения правая и левая половины мозга начинают функционировать независимо друг от друга — в голове фактически возникают два самостоятельных разума. Публикуем фрагмент из главы, посвященной тому, как более полувека назад начинали исследовать расщепленный мозг у пациентов, перенесших операцию на мозолистом теле.
Майкл Газзанига (М. Г.): Зафиксируйте взгляд на точке.
У. Дж.: Вы имеете в виду маленький кусочек бумаги, прилипший к экрану?
М. Г.: Да, это точка… Смотрите прямо на нее.
У. Дж.: Хорошо.
Я убеждаюсь, что он смотрит прямо на точку, и вывожу на экран изображение простого объекта, квадрата, расположенного справа от точки, ровно на 100 миллисекунд. Объект, расположенный таким образом, проецируется в левое, «говорящее» полушарие мозга. Этот разработанный мной тест с пациентами Акелайтиса еще не проводился.
М. Г.: Что вы видели?
У. Дж.: Прямоугольник.
М. Г.: Хорошо, давайте попробуем еще раз. Зафиксируйте взгляд на точке.
У. Дж.: Вы имеете в виду кусочек бумаги?
М. Г.: Да, именно. Смотрите на него.
И снова я вывожу на экран изображение квадрата, но на этот раз слева от точки, на которой зафиксирован взгляд пациента, и оно попадает только в правое полушарие мозга, то, что не способно говорить. Из-за особой операции, при которой связующие волокна между полушариями рассекли, правое полушарие У. Дж. больше не могло обмениваться информацией с левым. Это был решающий момент. Сердцебиение у меня учащается, во рту пересыхает, когда я спрашиваю:
М. Г.: Что вы видели?
У. Дж.: Ничего.
М. Г.: Ничего? Вы ничего не видели?
У. Дж.: Ничего.
Сердце колотится. Я начинаю потеть. Неужели я только что лицезрел два мозга, вернее сказать, два разума, работающих отдельно друг от друга в одной голове? Один мог говорить, другой — нет. Это ведь происходило?
У. Дж.: Хотите, чтобы я что‑нибудь еще сделал?
М. Г.: Да, один момент.
Я быстро нахожу еще более простые слайды, когда на экран проецируются только отдельные маленькие круги. На каждом слайде изображен только один круг, но появляется он на экране всякий раз в новом месте. Что будет, если пациента просто попросить указывать на то, что он видит?
М. Г.: Просто показывайте рукой на то, что увидите.
У. Дж.: На экране?
М. Г.: Да, причем какой хотите рукой.
У. Дж.: Хорошо.
М. Г.: Зафиксируйте взгляд на точке.
Круг высвечивается справа от точки, на которой зафиксирован взгляд, что позволяет левому полушарию пациента увидеть его. Правая рука У. Дж. поднимается со стола и указывает на то место, где был круг. Мы проделываем это еще несколько раз, причем круг появляется то на одной половине экрана, то на другой. Ничего не меняется. Когда круг находится справа от точки фиксации взгляда, правая рука, контролируемая левым полушарием, указывает на него. Когда круг расположен слева от точки фиксации взгляда, на него указывает левая рука, контролируемая правым полушарием. Одна рука или другая верно показывает на нужное место на экране. Это означает, что каждое полушарие действительно видит круг, когда он находится в противоположном поле зрения, и каждое отдельно от второго может направлять контролируемую им руку для ответа на стимул. Однако лишь левое полушарие способно сказать об этом. Я едва могу сдерживаться. О сладость открытия!
Так начинается направление исследований, которое двадцатью годами позже, почти день в день, будет отмечено Нобелевской премией.
Выберите любой период жизни, в событиях которого принимало участие много людей, — и каждый из них перескажет историю по‑своему. У меня шестеро детей, и на рождественские каникулы вся орава приезжает домой. Слушая их воспоминания о детстве, я диву даюсь, насколько по‑разному у них в памяти запечатлелись одни и те же события. Это верно и для всех нас, когда мы вспоминаем события из профессиональной жизни. На переднем плане находилась фактическая сторона научных исследований, а что происходило на заднем плане? Конечно же, тот волшебный миг с У. Дж. случился не только благодаря нам двоим.
Смелый доктор и его добровольный пациент
Джозеф Боген был молодым нейрохирургом, ярким и напористым, и он продвигал идею проводить операции по расщеплению мозга на человеке. Он убедил главу нейрохирургического отделения, Питера Вогеля, провести первые современные операции по расщеплению мозга. Джо был неутомимым интеллектуалом с особым вкусом к жизни и помог взглянуть на проект с ценной медицинской точки зрения. А еще именно он нашел первого подходящего пациента. Я мог бы объяснить, как это вышло, но гораздо лучше об этом расскажет он сам, вспоминая того пациента и те ранние годы. Революционный вклад пациента У. Дж. очевиден с самого начала:
«Я впервые встретил Билла Дженкинса летом 1960 года, когда его привезли в реанимацию в эпилептическом статусе; я в тот момент дежурил в неврологическом отделении. В последующие месяцы мне стали очевидны гетерогенность вкупе с устойчивостью к медикаментозному лечению и тяжестью его многоочаговых припадков. И в клинике, и в госпитале я был свидетелем психомоторных нарушений, внезапных падений тонуса мышц и односторонних подергиваний, а также генерализованных судорог. В конце 1960‑го я написал Мейтленду Болдуину, на тот момент главе нейрохирургического отделения НИЗ (Национальных институтов здравоохранения) в Бетесде, штат Мэриленд. Несколькими месяцами позже Билла перевели в эпилептологический центр НИЗ, где он провел шесть недель. Его отправили домой весной 1961‑го, сказав, что для его случая не существует эффективного метода лечения, ни уже проверенного, ни экспериментального.
Тогда Биллу и его жене Ферн рассказали о результатах работы Ван Вагенена [нейрохирург, который впервые провел рассечение мозолистого тела человеку в 1940‑х годах. — Прим. ред.], главным образом с частичным рассечением комиссур мозга. Я высказал предположение, что поможет полное рассечение. Их энтузиазм вдохновил меня обратиться к Филу (моему шефу): у него имелся большой опыт по удалению артериовенозных мальформаций мозолистого тела. Он предложил пять-шесть раз попрактиковаться в морге. К концу лета (в течение которого я снова работал нейрохирургом) мы уверенно овладели техникой операции. В разговорах со Сперри я упирал на то, что это уникальная возможность проверить результаты его экспериментов с кошками и обезьянами на людях и что его направление исследований было крайне важным. Он упомянул, что студент, который вот-вот выпустится из Дартмутского колледжа, провел предыдущее лето в лаборатории и будет рад протестировать человека. Майк Газзанига начал свою аспирантскую работу в сентябре и, как сказал Сперри, жаждал протестировать испытуемого-человека. Мы с ним вскоре подружились и стали вместе планировать экспери-
менты, которые нужно провести до и после операции. Перед ней случилась небольшая задержка, во время которой Билла тестировали в лаборатории Сперри. Во время этой отсрочки у нас также была возможность достаточно полно и подробно зарегистрировать многократные припадки Билла.
Шел период предоперационного тестирования, когда Билл сказал: „Знаете, даже если операция не поможет унять мои припадки, но вы благодаря ей узнаете что‑то новое, это принесет больше пользы, чем что‑либо сделанное мною за долгие годы“.
Его прооперировали в феврале 1962 года. Оглядываясь назад, я думаю, что, если бы тогда в нашем госпитале существовал исследовательский комитет, одобрение членов которого требовалось бы для проведения любой процедуры, эту операцию никогда бы не сделали. В то время глава отделения в одиночку мог принять подобное решение, что, полагаю, напоминало ситуацию в Рочестерском университете в конце 1930‑х».
Наука тогда и сейчас
Тогда, в 1961‑м, жизнь была простой. Или так кажется сейчас. То было время, когда люди уезжали в колледж, усердно учились, поступали в магистратуру или аспирантуру, получали ученую степень, становились постдоками, переходили на оплачиваемую позицию, затем становились профессорами в каком‑нибудь институте. Они проживали жизнь, преследуя свои интересы в интеллектуальной сфере. Сегодня карьерные пути не так четко определены и все больше постдоков уходят в индустрию, просветительскую деятельность, стартапы, зарубежные исследовательские организации и так далее. У многих есть коллеги, приехавшие из‑за рубежа или проведшие там некоторое время. Это все тоже прекрасно, но отличается от прежнего порядка и в социальном смысле более сложно устроено.
Читайте также
В начале 1960‑х некоторые аспекты биологии тоже обманчиво казались простыми. Уотсон и Крик совершили свое прорывное открытие структуры ДНК и ее роли в наследственности. По сегодняшним стандартам молекулярных механизмов, построенная ими модель проста. Гены продуцируют белки, а белки затем выполняют всевозможные функции организма. Раз-два — и вот у вас полный механизм. Он стал известен под названием «центральная догма». Информация перемещалась в одном направлении — от ДНК к белкам, которые затем давали команды организму. Сегодня уже, правда, существуют серьезные расхождения даже по поводу того, что именовать геном, и уж тем более по поводу того, сколько разных взаимодействий существует между молекулами, которые, как считается, составляют звенья некоей причинно-следственной цепи. Чтобы еще усложнить картину, добавим, что информация идет в обоих направлениях: то, что образуется, в свою очередь, влияет на то, как оно образуется. Молекулярные аспекты жизни отражают сложную систему, основанную на петлях обратной связи и множественных взаимодействиях, — в ней нет ничего линейного и простого.
На заре современной науки о мозге обсуждения велись в незатейливых терминах. Нейрон A посылал сигнал нейрону Б, а тот — нейрону В. Информация передавалась по цепочке и каким‑то образом постепенно трансформировалась из ощущений от сенсорных систем в действия, под влиянием внешних подкреплений. Сегодня столь упрощенное описание работы мозга выглядит смешным. Взаимодействия различных сетей мозга так же сложны, как и взаимодействия составляющих их молекул. Построение схемы их работы почти парализующе по своей сложности. Хорошо, что тогда мы этого не осознавали, а то бы никто не отважился взяться за эту работу.
Оглядываясь на те ранние годы, я думаю: исследованию расщепленного мозга на людях сыграло на руку, что его развивал наивнейший из исследователей — я. Я не знал ничего.
Я просто пытался понять проблему, используя собственный словарь и собственную простую логику. Это все, что у меня было помимо нескончаемой энергии. По иронии судьбы то же было верно и для Сперри, самого продвинутого специалиста по нейронауке своей эпохи. Он ранее никогда не работал с людьми в качестве испытуемых, так что мы пробивали путь вперед вместе.
В каком‑то смысле, конечно, мы все понимали, что пациенты с расщепленным мозгом — это пациенты с неврологическими расстройствами, а неврология была уже сформировавшейся областью с богатым словарем. Джо был нашим проводником по минному полю специальных терминов. Обследование пациента с инсультом или дегенеративным заболеванием было надежно отработано и точно описано. Богатая история первых неврологов принесла нам массу информации о том, какая часть мозга за какие когнитивные функции отвечает. Жившие в XIX веке гиганты профессии, Поль Брока и Джон Хьюлингс Джексон, и их коллеги из XX века, такие как нейрохирург Уайлдер Пенфилд и Норман Гешвинд, все сыграли важные роли в развитии медицинской точки зрения на устройство мозга.
Я все еще помню день, когда Джо приехал в Калтех из Мемориальной больницы Уайта, чтобы провести у нас в лаборатории семинар. Он описал наши первые результаты, используя классическую неврологическую терминологию. Хотя это не было абракадаброй, звучало это для меня именно так, и я помню, как сказал об этом Джо и Сперри. Джо был очень открытым и неизменно прогрессивным. Он просто сказал мне: «Хорошо, опиши лучше», и Сперри кивнул в знак согласия. В последующие годы мы это сделали, разработав в наших первых четырех статьях словарь научных терминов для описания происходящего с людьми, которым разделили половины мозга.
