Для Паскаля-Леоне (который встретился с этой женщиной, провел ряд сканирований ее мозга и совместно с коллегами опубликовал статью, где разбирал данный случай) эта история, судя по всему, послужила подтверждением гипотезы, согласно которой активизация зрительной коры при чтении Брайля отнюдь не носит случайного характера. Несколько лет спустя Паскаль-Леоне получил возможность просканировать мозг турецкого художника Эсрефа Армагана (http://esrefarmagan.com/), тоже родившегося слепым. Когда Эсреф был еще ребенком, его семья, владевшая небольшой лавочкой, каждый день выставляла слепого мальчика на улицу, чтобы он не сшибал товары. Армаган научился развлекать себя, рисуя на песке узоры и ощупывая пальцами получающиеся картинки. Рисунки очень восхищали прохожих, которые часто хвалили мальчика и поощряли его продолжать это занятие. Благодаря неустанной практике Армаган рисовал всё более сложные изображения.
К тому времени, когда Армаган стал взрослым, он уже разработал собственную узнаваемую технику. Он использовал остро отточенный карандаш или брайлевскую иглу, чтобы выдавливать наброски на бумаге или холсте, а другой рукой вел по листу вслед за этим инструментом, чтобы отслеживать, в каком месте создаваемого рисунка он находится. Примечательно, что он научился выдавать подробно прорисованное зрительное представление предмета после того, как всего несколько мгновений щупал его руками. К тому же он запоминал, где находятся линии этого абриса, и затем заполнял нужные области нужными цветами: это позволило ему писать картины маслом. Получались очень красивые полотна, настолько яркие и реалистичные, что художник вскоре завоевал признание во всем мире. Как слепой от рождения человек смог стать таким одаренным мастером визуального жанра?
В 2007 г. Паскаль-Леоне вместе с Амиром Амеди, постдоком, руководившим его лабораторией сканирования, получил возможность просканировать мозг Армагана, когда художник приехал в США представить свои работы в нью-йоркском Музее современного искусства. В лаборатории Амеди передал Армагану набор предметов и попросил нарисовать их. Среди предметов была статуэтка мужчины, сидящего на скамье и держащего в руке яблоко. Армаган сумел изобразить статуэтку после того, как ощупывал ее всего несколько секунд, причем он нарисовал ее с разных ракурсов — спереди, сверху, сбоку. Для нейрофизиологов отсюда следовали далеко идущие выводы.
«Осязание сильно отличается от зрения, — объясняет Амеди. — Понятие перспективы здесь не имеет такого значения. Для того, кто ощупывает одинаковые предметы, они имеют один и тот же воспринимаемый размер, даже если расположены на разном расстоянии от вас. Однако без всякого визуального опыта он [Армаган] сумел развить в себе способность мысленно создавать трехмерное представление объекта у себя в мозгу и затем манипулировать этим представлением так, чтобы иметь возможность нарисовать предмет с любого ракурса, с любого угла. Он проделывал это с огромной точностью и быстротой: даже зрячему было бы трудно так рисовать. Прямо скажем, он меня просто поразил».
Затем Амеди и Паскаль-Леоне стали сканировать мозг Армагана, пока художник лежал в магнитно-резонансном томографе и рисовал на листе бумаги, который положили ему на живот. Похоже, в процессе рисования, представляя объект с разных ракурсов и давая ему жизнь на бумаге, Армаган видел предмет своим «мысленным взором» и мысленно манипулировал им. Он тоже полагался на зрительные области своего мозга, которые, как показало сканирование, при этом очень сильно активизировались.
«Чтобы проделывать всё это, он задействует те же нейронные схемы и маршруты, которые отвечают за визуальное восприятие у зрячих. Да, порядок работы в рамках этих схем у него немного иной, но сами схемы — те же, — говорит Паскаль-Леоне. — Что это — зрение? Он не “видит” в привычном нам смысле этого слова. Но если посмотреть на характер мозговой активности, вы скажете, что в основе своей это, в общем, то же самое».
* * *
К тому времени, как Пэт и. Адам вошли в лабораторию, чтобы пройти тестирование, Паскаль-Леоне и Амеди уже очень долго обсуждали, что же они надеются изучить в ходе этих опытов. Паскаль-Леоне считал, что одна из самых необычайных и странных особенностей Пэт Флетчер — то, что она (во всяком случае, по ее собственным словам) может одновременно и «видеть», и «слышать», используя ухо для получения сенсорной информации, необходимой для того, чтобы испытывать оба типа ощущений. И действительно: в тот день Пэт с готовностью продемонстрировала в лаборатории свою способность обнаруживать, где находится дверь, или «озираться по сторонам», одновременно ведя непринужденную беседу.
«Меня это чрезвычайно поразило, — отмечает Паскаль-Леоне. — Из этого могло бы следовать, в частности, что существуют совершенно, совершенно разные нейронные субстраты, которые обрабатывают эти потоки информации, хотя оба потока поступают через уши. И мы решили проверить такую гипотезу».,
Как и следовало ожидать, когда исследователи воспроизвели для Пэт обычные звуки (например, свистки), возбудились те зоны мозга, которые обычно и ассоциируются с обработкой аудиосигналов. Но когда для нее воспроизвели «звуковые пейзажи», активизировалась и зрительная область ее коры. Когда же экспериментаторы нарочно запутали эти пейзажи так, чтобы они представляли собой бессмысленный набор звуков, затылочная доля мозга [где расположена, в частности, зрительная область коры] оставалась неактивной, и Пэт сообщила, что ничего не видит.
Каким-то образом мозг Пэт умел отличать такие пейзажи от других звуков и направлять информацию, поступающую от звуковых пейзажей, в ту область мозга, которую ассоциируют с визуальным распознаванием объектов.
Этот день очень запомнился и Паскалю-Леоне, и Амеди: они даже несколько лет спустя дивились тем способностям, которые продемонстрировала им Пэт. Но когда она сама вспоминает этот день, то говорит, что ярче всего в ее памяти запечатлелись не опыты в лаборатории, а поход в торговый центр, предпринятый Пэт и ее спутниками после завершения экспериментов.
Проводя тестирование в лаборатории, Амеди в общем-то не готов был подтвердить, что испытываемое Адамом и Пэт действительно являет собой «зрение»: такая гипотеза вызывала у него дискомфорт. «Я ученый, и мне нужно быть поосторожнее, — замечает он сегодня. — Я не могу сказать, что это зрение. Но нет никаких сомнений: они и в самом деле задействуют ту же систему. Вот мы ему [Адаму] и сказали, что у него активизируется визуальная система».
Для Адама Шейбла этого оказалось вполне достаточно. Пэт до сих пор отлично помнит, как с помощью своей системы «vOICe» наблюдала: он «практически плясал от восторга», радостно проносясь мимо магазинов торгового центра. Ведь гарвардские ученые подтвердили его собственные ощущения.
«Он был так рад, что они подтвердили: да, он обладает зрением, — говорит Пэт. — Было очень здорово наблюдать за ним, слышать счастье в его голосе, слышать, как он снова и снова повторяет их выводы, и понимать, как важно для человека, который всю жизнь был слепым, получить реальное подтверждение того, что он может видеть. Для меня это стало одним из главных впечатлений в жизни».
* * *
Как же объяснить расхождение между «критическими периодами» Хьюбела — Визеля и тем, что испытывает Пэт? Как примирить между собой результаты экспериментов с котенком, который навсегда остается слеп на один глаз даже после того, как этот глаз перестал быть зашитым, и куда более обнадеживающую работу Майка Мерценича с его пациентами, которые с помощью кохлеарных имплантов смогли вновь научиться слышать?
На протяжении последнего десятилетия биохимики начали получать кое-какие ответы, которые, быть может, помогут нам разрешить все эти противоречия и которые предлагают более тонкое и детальное представление о тех закономерностях, управляющих критическими периодами и нейропластичностью.
В конце концов, невозможно же отрицать, что все мы способны учиться в течение всей жизни. При этом никто не станет отрицать и то, что мозг ребенка более «гибок» и более открыт к изучению нового, чем мозг взрослого. Во всяком случае, с этим явно согласятся все, кто во взрослые годы пытался изучать иностранный язык и никак не мог вытравить из своей речи характерный для своего родного языка акцент. Вот почему мы часто говорим, что мозг у пятилетних детей, как губка: мы поражаемся их способности впитывать информацию.
И в самом деле, почти сразу же после того, как Хьюбел и Визель впервые продемонстрировали существование этих критических периодов, ученые начали искать пути для того, чтобы, подобно хакерам, «взломать» систему и сделать так, чтобы мозг взрослого человека вновь обрел ту пластичность, которую мы наблюдаем у детей. Некоторые даже предположили: если мы сумеем понять, почему критические периоды начинаются и завершаются («открываются» и «закрываются»), то сможем усовершенствовать процесс обучения и даже изобрести «обучающие таблетки».
С самого начала все решили, что главное здесь — добавить что-то такое в мозг: например, что-нибудь вроде стволовых клеток или факторов роста, о которых мы рассказывали в предыдущей главе. Может быть, залог успеха — регенерация? Ведь Стивен Бадилак и Гордана Вуньяк-Новакович добились того, чтобы заново росли клетки мышц и хрящей. Возможно, и с мозгом удастся проделать нечто подобное? Однако в последние годы ученые стали осознавать: для того, чтобы заново «начать» («открыть») критические периоды, важнее всего отнюдь не внести что-то дополнительное. Как ни странно, секрет здесь, судя по всему, кроется в умении что-то убрать.
Как мы уже знаем, нейрофизиологи долго считали непреложной догмой идею о том, что нейроны, которые дают импульс вместе, формируют друг с другом связь. Однако существует множество факторов, которые способны повышать или понижать вероятность активизации нейрона и, по-видимому, его связывания с соседями: во всяком случае, так полагает гарвардский нейробиолог Такао Хенш.