Мозг: биография. Извилистый путь к пониманию того, как работает наш разум, где хранится память и формируются мысли

Шеррингтон предоставил подробный отчет о рефлексах у собак, в частности рассказал о рефлексе почесывания, который активируется, если стимулировать кожу на боку животного, вдоль рефлекторной дуги, и приводит к ритмичному почесывающему движению задней ногой (проведите такой опыт, почесав бок дружелюбной собаки – на кошках это работает не так хорошо). Шеррингтон показал, как каждый чувствительный нерв связан с определенным участком кожи (рецептивным полем), стимуляция которого заставляет реагировать нерв. Активация любого из этих нервов приводила к одному и тому же поведению – почесыванию – мышечному ответу, который ученый назвал «общим конечным путем»[128] рефлекторных дуг почесывания [41].

Здесь тоже действовало торможение – после того, как собака почесалась, рефлекс на некоторое время подавлялся, по-видимому, каким-то мозговым процессом, который можно было преодолеть с помощью таких препаратов, как стрихнин[129]. Шеррингтон был убежден, что значение торможения может ощущаться на высших уровнях функционирования мозга: «Торможение – явление центральное» [42].

Начав с изучения сравнительной анатомии животных, Шеррингтон полагал, что мозг на самом деле представляет собой просто еще один пучок нервов. Задача, по его словам, заключалась в том, чтобы объяснить «возможность преобладающей роли какого-либо сегмента над остальными» [43]. С точки зрения физиолога, мозг развился как «орган координации, в котором из одновременно прибегающих и разнообразных возбудительных процессов формируются упорядоченные акты, реакции, направленные на удовлетворение потребностей организма». С позиций эволюционной теории функция полушарий головного мозга, в частности у человека, состояла в обеспечении контроля над телом и его взаимодействием с окружающей средой, позволяя организму порождать широкий спектр адаптивных реакций. Понять, как это произошло, было задачей грядущего столетия. Шеррингтон сказал: «Главные усилия биологии должны быть безоговорочно направлены именно на изучение головного мозга, его физиологических и психологических атрибутов».

* * *

Хотя никто не утверждал, что может правильно объяснить деятельность мозга, каждый, кто писал об этом предмете, неизбежно раскрывал суть своих идей через слова, которые использовал, метафоры, которые применял, и рисунки, которые создавал. В 1880 году британский невролог Генри Чарльтон Бастиан обобщил современные знания о структуре и функциях мозга в книге «Мозг как орган разума» [44]. Слова, употребленные ученым в этой работе, обнаруживают смешение старого и нового. Исходной единицей его гипотезы были «впечатления», переносимые нервами, – старая метафора, предполагавшая наличие физического отпечатка сенсорного стимула на нерве. Эти впечатления «передавались» по «маршруту входящих волокон» к «центру» в мозге, где они «регистрировались». Затем, несмотря на «структурные связи», эти впечатления оказывались в «исходящих потоках», роль которых состояла в том, чтобы «привести в действие автоматический аппарат движения», как выражался Ферриер.

Представления Бастиана вряд ли могут быть рассмотрены как объяснительная модель или гипотеза о принципах функционирования мозга, но термины, которые использовал исследователь в своей работе, были связаны с давлением или водой (нет никаких указаний на то, что он имел в виду электрический ток). Расплывчатый термин «центр», широко употреблявшийся во второй половине XIX века, не имел никакой реальной соотнесенности и обозначал место, где нервы были сосредоточены в особенно больших количествах, и, возможно, употреблялся с оттенком локализации функции. Но идея регистрации впечатлений подразумевала какую-то физическую запись, в то время как образ, который Бастиан перенял у Ферриера, был чисто механическим и ассоциировался с паровой или какой-либо иной машиной, приходящей в движение после отпускания рычага управления.

Взгляды Шеррингтона, трудившегося четверть века спустя, не слишком продвинулись вперед. Несмотря на описание функции нерва в терминах электрической деятельности – как и другие, он говорил о «проводимости», – Шеррингтон для многих объяснений в основном использовал физические метафоры. Проводимость рефлекторной дуги, предположил он, «может быть описана как инерция и момент», таким образом, действие рефлекторной дуги было похоже скорее на натяжение эластичной ленты, а не на жесткий стержень [45]. Шеррингтон считал, что животное – это машина, которую можно понять, исследуя ее составляющие, и неизбежно применял старую механическую аналогию к мозгу. Как и все научные метафоры, его взгляд был ограничен технологиями того времени. Живя в век паровых машин, Шеррингтон обнаружил, что ему трудно смотреть дальше поршней и цилиндров, даже если они сделаны из мышц и хрящей, а не из железа и стали.