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

За это научное открытие в 1932 году Эдриан получил Нобелевскую премию совместно с Чарлзом Шеррингтоном. Оба они были номинированы Арчибальдом Хиллом, который охарактеризовал работу Эдриана как «великолепно красивую, но при этом простую и изящную… одно из величайших достижений физиологии за последнюю четверть века» [38].

* * *

Вскоре после получения Нобелевской премии Эдриан перешел от простейшего компонента нервной системы к наиболее сложному. Он стал изучать недавнее открытие Ханса Бергера[177] о том, как удивительным образом электрическую активность человеческого мозга можно регистрировать даже через костный череп с помощью внешних электродов и мощных усилителей.

Если превышать необходимое значение, сенсорный нейрон отвечает, а если наоборот, то не дает никакой реакции.

Эдриан назвал это открытие «замечательным» [39]. Еще более поразительным казался факт, сообщенный Бергером: если испытуемый закрывал глаза, то электрический сигнал приобретал четкий ритм, как будто мозг демонстрировал скоординированное поведение. В 1934 году Эдриан и Брайан Мэтьюз исследовали природу того, что назвали ритмом Бергера (он также известен как альфа-ритм). Бергер указывал, что ритмический сигнал можно было наблюдать, когда испытуемый спокойно сидел с закрытыми глазами, но он исчезал, если глаза участника эксперимента были открыты или если ему требовалось очень сильно сконцентрироваться, например, на какой-то сложной умственной работе. Эдриан оказался мастером в использовании собственного мозга для создания ритма по требованию – он даже продемонстрировал это на заседании Физиологического общества. Хотя Бергер утверждал, что весь мозг задействован в этой синхронной активности, Эдриан и Мэтьюз смогли локализовать источник ритма в затылочной доле, в заднем отделе мозга, который, как считалось, отвечает за зрение. К своему великому удивлению, они обнаружили, что мозг плавунца производит очень похожие ритмы, когда его оставляют в темноте, и, как было зафиксировано в записях Эдриана, ученые подтвердили, что ритм исчезает, если включить свет.

Эдриан и Мэтьюз показали, что у людей к нарушению ритма приводит восприятие паттернов или даже попытка увидеть паттерн в темноте. Как и Бергер, они пришли к выводу, что ритм каким-то образом связан с механизмами зрительного внимания. Когда субъект не использует зрение активно, нейроны «разряжаются спонтанно с фиксированной скоростью (как и в других частях центральной нервной системы) и склонны работать в унисон» [40].

Исследования нервных функций доказали наличие четкой связи между активностью нейронов и восприятием.

Однако относительно потенциальной взаимосвязи между нейронной активностью и сознанием Эдриан высказывался крайне осторожно:

«Проблема связи мозга и разума так же загадочна для физиолога, как и для философа. Возможно, какой-то радикальный пересмотр системы знания объяснит, как паттерн нервных импульсов может порождать мысль, или покажет, что эти два события на самом деле являются одним и тем же феноменом, рассматриваемым с разных точек зрения. Если такой пересмотр будет сделан, я могу только надеяться, что смогу понять его» [41].

Рисунок Эдриана и Мэтьюза, показывающий активность мозга у плавунца (вверху) и человека (внизу)

Несмотря на существовавшие трудности, исследования нервных функций доказали наличие четкой корреляции между активностью нейронов и восприятием.

Эдриан объяснил это широкой читательской аудитории с помощью рисунка, обобщающего собранные им данные о влиянии непрерывного давления на активность сенсорного нерва:

«Возбуждающий процесс в рецепторе постепенно сходит на нет, и по мере этого удлиняются интервалы между импульсами в сенсорном волокне. Импульсы объединяются каким-то центральным процессом, и подъем и спад интенсивности ощущения является довольно точной копией подъема и спада интенсивности возбуждающего процесса в рецепторе».

Опасаясь сложностей, связанных с доказательством того, что нервная деятельность и сознательное восприятие – это одно и то же, Эдриан сделал вывод о своем рисунке: «Он не устраняет разрыв между стимулом и чувством, но, по крайней мере, показывает, что этот разрыв немного меньше, чем был раньше».

Краткое изложение Эдрианом характера связи между стимулом, нервной деятельностью и ощущением