Читать книгу "Мозг и его «Я». Кто мы? Откуда мы? Куда мы идем?"

Гиппократ и Гален: мозг как центр разума и управления телом.

Вверху слева: бюст Гиппократа (V–IV вв. до н. э.), Национальный археологический музей, Афины;

Вверху справа: портрет Галена (II в. н. э.) из Vienna Dioscurides, Константинополь.

Внизу: ксилография XVI века, изображающая перевязывание Галеном возвратных гортанных нервов у свиньи.

Потеря голоса у животного стала наглядным аргументом Галена в пользу роли нервов и мозга, подрывавшим вековое господство «сердечной» модели разума.

Революция в признании мозга как вместилища души и разума началась не в Древнем Египте, а тысячелетием позже в Древней Греции. Гиппократ (ок. 460–370 гг. до н. э.), которого называют «отцом медицины», – фигура почти мифическая. Как и Гомер, он дал имя многовековой традиции, о самом же человеке известно удивительно мало. Тем значимее редкие античные портреты, один из которых воспроизводится здесь.

Главное наследие Гиппократа – собрание текстов Corpus Hippocraticum. В одном из трактатов, посвященных эпилепсии, – «О священной болезни» – он первым в истории утверждает:

Люди должны знать, что из мозга, и только из мозга, возникают наши удовольствия, радости, смех и шутки, точно так же, как и наши горести, боль, печаль и слезы.

Эта идея получила развитие при Птолемеях в эллинистической Александрии, где Герофил (ок. 335–280 гг. до н. э.) и Эразистрат (ок. 310–250 гг. до н. э.) впервые стали систематически препарировать человеческие тела – сотни трупов. В истории сохранились слухи, что они занимались даже вивисекцией – вскрывали живых преступников. Герофил впервые описал желудочки мозга, а Эразистрат, сравнивая человеческий мозг с мозгом разных животных, первым связал сложность извилин коры головного мозга с интеллектом.

Гален (129-ок. 216 гг. н. э.) превратил эти идеи в систему – и одновременно в зрелище. Родившийся в Пергаме, обучавшийся в Александрии, врач гладиаторов и придворный медик четырех римских императоров, он прославился публичными анатомическими демонстрациями. На изображенной здесь гравюре показан его знаменитый опыт: перерезая возвратные гортанные нервы у свиньи, Гален лишал животное голоса. Свидетели видели: действия подчиняются нервам.

Гален оставил сотни трудов по физиологии и анатомии. Поскольку вскрытие человека было уже под запретом, он использовал в качестве подопытных целый «зоопарк» – обезьян, собак, медведей, оленей, верблюдов и даже одного слона. На основе этих исследований он полагал, что жизненные силы, вырабатываемые в левом желудочке сердца, переносятся по сонным артериям к мозгу и преобразуются там в высшие «животные» силы внутри rete mirabile («чудесной сети») – сосудистого сплетения у основания мозга, либо же в желудочках мозга. Местом же пребывания рациональной души, по его утверждению, должно быть вещество мозга.

Так мозг впервые становится не только анатомическим органом, но и центром разума – в галеновской концепции, которая будет определять представления о теле и душе почти полторы тысячи лет.

Ибн аль-Хайсам (Альхазен). Схема глаза и зрительных путей в мозг.

Иллюстрация из Kitab al-Manzir («Книга оптики»), Каир, ок. 1000–1030 гг.

Одно из самых ранних изображений нервной системы. Зрение здесь представлено как упорядоченный путь: от внешнего мира – через глаз – внутрь головы. Эта идея прохождения информации в нервной системе на столетия определила язык нейронауки.

По-видимому, самое раннее изображение нервной системы принадлежит перу выдающегося ученого исламского золотого века Ибн аль-Хайсаму (ок. 965–1039 гг.). Он составил его в XI веке в период домашнего ареста египетским халифом аль-Хакимом за невозможность выполнить порученный ему проект постройки Асуанской плотины. Чтобы спасти свою жизнь, Ибн аль-Хайсам был вынужден до самой смерти аль-Хакима симулировать сумасшествие, и продуктом этого периода стал его знаменитый фундаментальный труд «Книга оптики», латинские переводы которого оказали сильное влияние на таких европейских ученых, как Роджер Бэкон, Кеплер, Декарт и Гельмгольц.

С падением античной культуры главенство в медицине перешло к народам Востока. В эпоху, когда античная научная традиция в Европе была прервана, именно арабский мир стал пространством ее сохранения, перевода и развития. Так, великий персидский ученый, философ и врач Абу Ибн Сина (980–1037 гг.), известный на Западе как Авиценна, вслед за Галеном помещал ощущения, мышление и контроль движений в головной мозг, который, однако, и это была дань Аристотелю, контролировался сердцем.

Взгляды Ибн аль-Хайсама также частично основаны на учении Галена. Изображение, набросанное Ибн аль-Хайсамом, выглядит очень ясным: крупный нос внизу, глаза по обе стороны, и от каждого глаза выходит полый зрительный нерв, который сначала соединяется на мгновение с соседним, а затем они расходятся и направляются в мозг. Но это не просто анатомия – это также визуализация идеи нервной связи и одно из первых изображений этапов зрительного пути: хрусталика, сетчатки, зрительных нервов и их перекреста, ведущего к мозгу, – краеугольный переход от древней теории об испускании глазом лучей наружу к идее передачи (интромиссии) света в мозг.

Из этого простого наброска следует фундаментальное утверждение: «духи», или потоки информации, как бы мы назвали это сегодня, движутся по нервным путям. Это стало одной из отправных точек для последующих гипотез о том, что сигналы в нервной системе могут передаваться, обрабатываться и интерпретироваться на каждом этапе своего пути.

Идеи эти найдут потом отражение в XVII в. в схемах Декарта, изображающих стрелки распространения зрительной информации по нервной системе, в концепции рефлексов и диаграммах движения сигналов в клеточных сетях мозга у Рамон-и-Кахаля.

И в наши дни эти идеи и схемы передачи информации между клетками и структурами мозга можно найти в большинстве учебников по нейронауке.

Вверху: Иероним Бруншвейг. Схема «внутренних чувств» в желудочках мозга.

Ксилография из Liber de arte distillandi, Страсбург, 1525 г.

Внизу: Альбрехт Дюрер. Caput physicum («Физическая голова»).

Ксилография для Trilogium animae, Нюрнберг, 1498 г.

Схема Бруншвейга отражает представление о желудочках как вместилище памяти, воображения и рассудка. У Дюрера эта доктрина становится художественным образом мысли как анатомически локализованного свойства человека.

Когда античная наука утвердила мозг как орган чувствования и разума, вопрос был решен лишь наполовину. Оставалось главное: где именно в нем располагается душа, – и каким образом она устроена?

Наиболее значительные концептуальные сдвиги в поиске ответа на этот вопрос произошли, по-видимому, в IV–V веках. Немесий Эмесский (конец IV – начало V вв.) ранневизантийский богослов и философ, автор трактата «О природе человека», опираясь на идеи Галена о «животных духах» и о полых нервах как путях их проведения, предположил, что, достигая мозга, эти духи попадают в передние (боковые) желудочки, где осуществляется восприятие. Познание он относил к среднему желудочку, а память – к заднему. Возможно, как и Ибн аль-Хайсам, Немесий мыслил этот процесс как последовательность этапов: принятие, обработка и сохранение информации.

У Аврелия Августина и Фомы Аквинского эта концепция получила философское и богословское одобрение и на тысячелетие стала каноном. Между IV и XVI веками было предложено более двадцати ее вариантов. Многие из них, включая приводимую схему Иеронима Бруншвейга, восходили к модели доминиканского епископа и философа Альберта Великого (ок. 1193–1280 гг.). В трактате «Философия природы» он описывал, как «животные духи», порожденные внешними чувствами, обрабатываются системой внутренних чувств (sensus interiores), расположенных в трех желудочках мозга. Возникая в первом желудочке, расположенном в лобном отделе, они затем преобразуются и сохраняются в виде воспоминаний во втором и третьем из них. Особое значение придавалось задней полости: именно туда душа, по его словам, «откладывает» образы. Используя латинское слово cellula – «ячейки», Альберт подчеркивал функцию хранилища, а не просто канала движения духов.

Эти представления приняли величайшие умы Европы и арабского мира – Авиценна, Али Аббас, Роджер Бэкон, Леонардо да Винчи. В ксилографии Caput physicum (1498 г.) – буквально «физическая голова», созданной для философско-медицинского трактата Trilogium animae Людовика из Пруссии, Альбрехт Дюрер (1471–1528 гг.) изображает голову знаменитого гуманиста эпохи Возрождения, своего интеллектуального друга Виллибальда Пиркхеймера, размеченную буквами A—F – предполагаемыми зонами «свойств души» или «сил ума».

Это уже не просто портрет, это визуальная гипотеза: психические качества мыслятся как раздельные и поддающиеся локализации в пространстве мозга – и даже проекции на поверхность головы.

Леонардо да Винчи. Исследования головы и желудочков мозга человека.

Вверху: сагиттальное сечение головы с изображением желудочков мозга (ок. 1490–1493 гг.).

Внизу: изображение головы с желудочками и черепными нервами (ок. 1508 г.).

Рисунки из анатомических тетрадей Леонардо; Королевская коллекция, Виндзор, и Klassik Stiftung Weimar.

Первая в истории попытка трехмерного, анатомически правдоподобного изображения внутренних полостей человеческого мозга.

К концу XV века доктрина желудочков мозга как вместилища души была философски санкционирована, богословски принята и визуально закреплена. Однако детальное устройство этой системы оставалось загадкой. Именно здесь появляется гений Леонардо да Винчи (1452–1519 гг.). Препарируя ночами под сводами флорентийской больницы Санта-Мария-Нуова десятки человеческих тел «в компании ужасных расчлененных и освежеванных трупов», он ищет ответ на questio de sede animae – вопрос об обители души. Его наблюдения и около 1500 анатомических зарисовок остаются на столетия скрытыми от мира и полностью выходят в свет лишь в конце XX века – в собрании, известном как Codex Windsor.

На первом рисунке (ок. 1493 г.) представлена ранняя версия его решения. Мозг изображен как полость с тремя сообщающимися расширениями – желудочками, соединенными с глазом через зрительный нерв. Передний желудочек Леонардо обозначает как imprensiva – термин, не встречающийся ни у предшественников, ни у последователей. В него, по его мысли, поступают зрительные впечатления. «Зрение – окно души», – повторяет он в разных формулировках. Средний желудочек он называет senso comune – итальянским эквивалентом латинского sensus communis. В отличие от средневековых схем, помещавших sensus communis спереди, Леонардо делает именно центральный желудочек местом синтеза чувств и возникновения суждения. «Все наши знания, – пишет он, – имеют источник в ощущениях». Здесь же, по его мнению, располагается и душа: «душа, кажется, обитает в суждении, а суждение – в том месте, где сходятся все чувства».

Однако эта схема остается крайне абстрактной. В 1504–1509 годах Леонардо предпринимает новую, блестящую попытку. Вводя расплавленный воск в желудочки мозга быка и затем удаляя окружающую ткань, – метод, заимствованный им из литейной практики, – он получает их объемный слепок, впервые позволяющий увидеть истинную трехмерную конфигурацию желудочковых полостей.

На втором рисунке (ок. 1508 г.) эта реконструкция вставлена в схему человеческого мозга. Пару передних боковых желудочков Леонардо снабжает надписью imprensiva, третий желудочек – senso comune, а четвертый – memoria.

Воображение, мышление и память у Леонардо да Винчи по-прежнему локализуются в полостях, а не в ткани мозга.

Андреас Везалий. Препарирование мозга и раскрытие желудочков.

Иллюстрации из De humani corporis fabrica fabrica («О строении человеческого тела»), гравюры, приписываемые мастерской Тициана, Базель, 1543 г.

Поэтапная демонстрация вскрытия черепа и препарирования мозга. Желудочки впервые представлены как анатомические структуры, лишенные символического смысла.

В истории естествознания трудно найти дату, более символичную, чем 1543 год. Почти одновременно выходят De revolutionibus orbium coelestium Николая Коперника и De humani corporis fabrica Андреаса Везалия. Эти труды закладывают начало раздельного изучения двух Вселенных, соединенных в космологических схемах прошлого: внешней – небесной и внутренней – телесной.

Андреас Везалий (1514–1564 гг.), происходящий из семьи фламандских врачей, с детства был охвачен стремлением проникнуть в тайны устройства человеческого тела. Подростком он вскрывал мертвых животных, учась на врача в Париже, ночами пробирался на «Кладбище Невинных» за костями из могил, а позже тайком забрался на виселицу за останками повешенного преступника. В возрасте двадцати двух лет Везалий с блеском защищает степень доктора медицины, и его сразу приглашают на кафедру анатомии и хирургии Падуанского университета. Здесь он начинает систематические вскрытия человеческих тел и быстро сталкивается с расхождениями между наблюдаемой им анатомией и царствовавшими почти полторы тысячи лет описаниями Галена.

Ключевое событие его жизни происходит в 1540 году в Болонье. Во время двухнедельного публичного вскрытия трех человеческих тел и шести собак Везалий изготавливает скелеты человека и обезьяны – в благодарность коллегам за гостеприимство. Сопоставление различий этих скелетов приводит его к ошеломительному выводу: Гален вовсе не был плохим анатомом и не ошибался как наблюдатель. Просто из-за запрета на вскрытие человеческих тел в Древнем Риме все его положения об анатомии человека основывались на вскрытиях лишь животных. Это озарение открывает путь к революционным исследованиям, приводящим Везалия в возрасте двадцати восьми лет к написанию одной из важнейших книг в истории медицины – De humani corporis fabrica («О строении человеческого тела»).

Этот 663-страничный труд состоит из семи частей; последняя посвящена мозгу. В ней описаны двенадцать этапов препарирования мозга человека. Везалий описывает только то, что доступно его зрению. Он отвергает представление Галена о полых нервах, не обнаруживает у человека rete mirabile и отмечает, что желудочки мозга человека устроены, как у других млекопитающих, и поэтому вряд ли являются обителью человеческой души.

Однако никакой собственной модели Везалий не предлагает. «Я не в состоянии понять, как мозг может выполнять свои функции воображения, созерцания, мышления и запоминания», – признается он в Fabrica.

Чтобы появилась новая идея о связи души и мозга, потребовалось, еще почти сто лет и ум не врача и анатома, а философа и математика.

Шарль Этьенн. Срез головы и мозга человека.

Иллюстрация из De dissectione partium corporis humani libri tres («О рассечении частей человеческого тела»), Париж, 1545 г.

Мозг показан схематично, однако вписан в фигуру человека в подчеркнуто жизненной обстановке. Здесь анатомия соединена с изобразительным искусством, а познание мозга продолжает развиваться внутри гуманистической традиции.

Революция, совершенная Везалием, была не только анатомической, но и визуальной. Работая над Fabrica, он уделял изображению тела не меньше внимания, чем тексту. Везалий лично контролировал точность 277 деревянных гравюр, вырезанных на досках из яблони и груши, и привлекал к их созданию художников из мастерской Тициана, настаивая на их присутствии при реальных вскрытиях. Гравюры для его ранних работ исполнял ученик Тициана Ян ван Калькар (1460–1519 гг.); об авторстве же иллюстраций в Fabrica Везалий умалчивает. Однако именно здесь анатомия впервые становится не условной схемой, а художественным объектом.

Титульный лист Fabrica украшен великолепной иллюстрацией – тиснением с резьбы по дереву, изображающим публичное вскрытие тела женщины. Над вскрываемым трупом – сам Везалий, во главе секционного стола находится скелет, аудитория состоит из студентов и врачей, внимательно наблюдающих за демонстрацией. Композиции некоторых листов фолианта глубоко символичны. Скелет, склоняющийся в глубоком раздумье над человеческим черепом: «всё бренно, вечны лишь творения разума», – гласит надпись на надгробном постаменте.

Эта линия еще более выражена у другого выдающегося анатома и гуманиста эпохи Возрождения – парижского хирурга Шарля Этьенна (1503–1564 гг.). Его трактат De issectione partium corporis humani («О рассечении частей тела человека») был подготовлен раньше труда Везалия, но из-за многолетней судебной тяжбы с иллюстратором его публикация задержалась на шесть лет. Когда книга наконец вышла в 1545 году, Этьенн получил полное авторство, но утратил приоритет.

Именно иллюстрации придают труду Этьенна особую силу. Рассеченные тела помещены в интерьеры повседневной жизни – комнаты, пейзажи, архитектурные пространства. Они стоят, сидят, склоняются – как живые. Лица сохраняют меланхолическое выражение; прически и позы выписаны с тщательностью, не имеющей прямой дидактической необходимости. Анатомия занимает удивительно малую часть композиции: мозг часто изображен непропорционально малым, что делает эти изображения малополезными для медицинских целей.

Эта странность может объясняться техническими причинами – на гравюрах заметны границы прямоугольных врезок, вероятные следы повторного использования изображений, созданных для других задач.

Но допустимо и иное прочтение: не имея возможности предложить место обитания души внутри новой анатомии, и Везалий, и Этьенн сохранили ее присутствие иным, художественным языком.

Роберт Фладд. Схема трех душ человека.

Гравюра из Utriusque cosmi maioris et minoris historia («История двух миров – большого и малого»), Франкфурт, 1619 г.

На схеме телесные структуры головы соотнесены с различными уровнями души – вегетативной, животной и разумной. Мозг и его полости здесь служат опорой для нематериальных космологических начал.

В начале XVII века учение о желудочках мозга как «ячейках души» получает одно из своих завершающих и наиболее сложных визуальных выражений – в космологической схеме Роберта Фладда (1574–1637 гг.). Английский врач, философ-мистик и розенкрейцер, Фладд становится одним из последних представителей полуторатысячелетней традиции, в которой доктрина желудочков, философия и богословие образовывали единое интеллектуальное целое. Получив образование в Оксфорде и проведя несколько лет в путешествиях по Европе, где он изучал медицину, каббалу, алхимию и астрологию, Фладд в 1605 году становится доктором медицины и членом Королевского колледжа врачей.

В своем главном труде Utriusque cosmi maioris et minoris historia («История двух миров», 1619 г.) Фладд рассматривает Вселенную как единство макрокосма и микрокосма, в котором человек вписан в устройство мира.

Его гравюра «О тройственном видении души в теле» представляет собой попытку связать душу, мозг и космос в единую систему. Голова человека становится опорной точкой для сети концентрических и связанных между собой кругов. Органы чувств – зрение, слух, обоняние, вкус и осязание – обозначены как входы в mundus sensibilis, чувственный мир. От них линии ведут к mundus imaginabilis, области воображения, где впечатления преобразуются в образы, а затем – к mens, разуму, включающему ratio, intellectus и anima rationalis. Над этой областью располагается mundus intellectualis, сфера божественного порядка.

В этой схеме Фладд продолжает находиться под влиянием желудочковой доктрины души. Связующим элементом между одними полостями мозга, отвечающими за восприятие и воображение, и другими, связанными с мышлением и интеллектом, служит извивающаяся структура, обозначенная как vermis – «червь». Она соединяет душевные способности, показывая их как непрерывный процесс перехода от ощущения к суждению. И мозг здесь – не просто орган, объект анатомического анализа, а центральный узел, в котором сходятся телесные, духовные и божественные силы. Желудочки сохраняют свое значение: именно они остаются местом воображения, рассудка и памяти.

Эта гравюра фиксирует предельный момент традиции: попытку описать разум, не отделяя его от космологического порядка и не опираясь на детали анатомии мозга. Вскоре центр тяжести сместится: благодаря Везалию в Европе уже вызрел иной способ говорить о мозге – на языке рассечения, измерения и эмпирического описания. Декарт уже начинает свои поиски места вступления бессмертной души в контакт с конкретной анатомией головного мозга.