Тогда я просто продолжил ставить эксперименты, и спустя некоторое время та история с рукописями закончилась. В конце концов, мы тогда уже понимали, что изучение синдрома дисконнекции и утраты ряда способностей было не самым интересным в изучении расщепленного мозга. Мы начали понимать, что можем тестировать возможности каждого полушария мозга по отдельности, независимо от влияния второго. В отличие от классической неврологии, где изучают отсутствие конкретных умственных способностей, вызванное повреждениями мозга в определенных местах, мы могли изучать их наличие. Это было нечто принципиально новое.
Хотя волнующая радость открытия вскоре прошла, мы знали, что в наших руках – золотая жила для исследователя, способная объяснить некоторые тайны мозга. Нужно было начать медленное и осторожное исследование того, что нам требуется сделать для подтверждения и уточнения изначальных результатов. Мы сразу же столкнулись со сложной задачей. Наша первая статья о расщепленном мозге в Proceedings of the National Academy of Sciences в основном содержала результаты экспериментов, в которых ограничивали распространение зрительной информации, направляя ее в одно из двух полушарий. Это было сравнительно легко сделать. На следующем этапе необходимо было сходным образом ограничить распространение тактильной информации. Это было совсем не просто.
Зрительная система у человека и близких к нему млекопитающих очень четко связана со строением тела. Направьте взгляд вперед и смотрите в одну точку. Оба ваших глаза передают визуальную информацию в мозг. Упорядочен ли ее путь туда? Да. Каждый глаз посылает свою информацию по зрительному нерву, и половина ее остается на той же стороне мозга, а половина переходит в противоположное полушарие (илл. 2). Поэтому, если вы по-прежнему фокусируете взгляд на той точке, все, что каждый глаз видит слева от нее, проецируется только в ваше правое полушарие, то есть оба глаза вносят в это свой вклад. А зрительная информация, полученная справа от точки фиксации взора, проецируется только в левое полушарие. Это верно для всех людей, включая наших пациентов с расщепленным мозгом.
Илл. 2. Схема проецирования информации от зрительной системы в мозг.
Именно поэтому при использовании визуальных стимулов несложно тестировать каждое полушарие отдельно. Экспериментатору достаточно просто размещать интересующие его объекты в левом или правом зрительном поле. Повторимся: информация из правого зрительного поля попадает в левое полушарие, а информация из левого зрительного поля попадает в правое полушарие. Осознали? Тогда можно начинать размышлять об этих экспериментах.
Выработать стратегию проверки того, как разделенные полушария будут обрабатывать тактильную информацию – соматосенсорную, говоря более научным языком, – сложнее. Мозг получает информацию от тела совсем не так, как от глаз. Это прекрасно описали Йержи Роуз и Вернон Маунткасл в одной из глав книги 1959 года по физиологии[50], которую я тогда читал. Они были признанными во всем мире авторитетами, и ясность их изложения вдохновляла.
Вот как это работает. Левая половина тела посылает бо́льшую часть информации о прикосновениях, но не всю, правому полушарию. Если вы держите предмет левой рукой, тактильная информация, связанная с формой этого предмета, называемая стереогностической информацией, попадает в правую половину вашего мозга. Однако базовые ощущения, связанные просто с тем, касаетесь вы чего-либо или нет, попадают в оба полушария. Роуз и Маунткасл выразили это предельно ясно, описав вдобавок и анатомические аспекты этого явления. Обратное верно для правой стороны тела. Информация о форме предмета, полученная от правой руки, направляется напрямую в левое полушарие, в то время как менее детальная информация просто о самом факте прикосновения попадает в оба полушария.
Очевидно, что в рамках задачи направить всю информацию лишь в одно полушарие зрительная система была куда более удобным объектом для работы: простая, понятная и сильно латерализованная. А вот работа с соматосенсорной системой вызывала затруднения. Некоторые формы информации из мира прикосновений отправляются в противоположную часть мозга, в то время как остальные попадают в оба полушария. Как бы нам использовать это в экспериментах? Возможность казалась заманчивой, во многом благодаря работе, проведенной до нас.
Чтобы решить эту головоломку, мы сначала завязывали пациенту с расщепленным мозгом глаза и помещали предмет в его правую руку. Затем спрашивали: “Что у вас в руке?” Пациенты всегда называли объект правильно, без заминок. Информация о форме предмета попадала в левое полушарие. Затем мы клали объект в левую руку пациента и задавали тот же вопрос. На этот раз информация о форме предмета попадала в правое, “неговорящее” полушарие. Пациенты обычно были неспособны назвать предмет. Интересно, впрочем, что действия над ним они производили правильные. Это позволяло предположить, что правое полушарие знает, что лежит в руке, но, поскольку в нем нет центра речи, не может назвать этот предмет. Равно как информация о его форме не могла быть передана в левое, “говорящее” полушарие. Тот факт, что над объектом совершали подходящие действия, также показывал, что оба полушария хранят информацию о природе предметов – то есть система памяти в этой своей части избыточна, она дублируется. И все это стало известно благодаря одному экспресс-тесту[51]. Потрясающе!
В один солнечный полдень я тестировал У. Дж. в его доме в Дауни. Я до сих пор помню, какое удовольствие ему доставил следующий тест. Я приготовил набор небольших деревянных брусков, из которых торчали гвоздики. Я ожидал с их помощью понять, сумеет ли У. Дж. отличить брусок с одним гвоздиком от бруска с несколькими гвоздиками. Я завязал ему глаза и начал давать бруски. Сначала я клал их в его правую руку, и тогда он легко их различал, а затем в левую. Задание было простым – сравнить бруски. Я давал У. Дж. один брусок, потом забирал его и клал в кучку к другим. Затем У. Дж. ощупывал их и старался найти среди них нужный. Выяснилось, что каждая рука способна справиться с этим простым заданием на сопоставление с образцом.
Впрочем, интереснее всего было то, что делала его левая рука (контролируемая правым полушарием), когда в нее вкладывали брусок с одним гвоздиком. У. Дж. поднимал его за шляпку гвоздя и вращал. Казалось, будто правое полушарие пациента красуется, показывая, как ловко оно управляет подконтрольной рукой, пусть и не может передавать информацию о свойствах объекта. Еще он посмеивался, совершая эти манипуляции. Создавалось ощущение, будто правое полушарие мозга У. Дж. – самостоятельная личность, наслаждающаяся моментом. Пожалуй, тогда я впервые осознал, что в нас постоянно присутствуют “два разума”. Помню, как я спросил У. Дж.: “Почему вы смеетесь?” Он ответил: “Не знаю. Наверное, что-то смешное лежит в моей левой руке”.
Ставил в тупик тот факт, что иногда У. Дж. верно называл предмет, который держал в левой руке. Как так получалось? За счет чего? Мне потребовалось несколько месяцев, чтобы найти ответ, который сейчас кажется очевидным. Как говаривал Сперри: “Нет ничего проще, чем вчерашние решения”.
Разгадка крылась в том, чтобы вспомнить проводящие пути и двойное представление информации, о которых писали Роуз и Маунткасл: некоторые нервные волокна соматосенсорной системы не попадают в противоположную половину мозга. Они проходят ипсилатерально, то есть в полушарии, расположенном на той же стороне, где происходила стимуляция. Правда, было неясно, что эти волокна делают. В конце концов я придумал такой эксперимент, который позволил найти ответ на этот вопрос.
Я ограничил число объектов, которые надо идентифицировать, двумя – пластиковым треугольником и пластиковым шариком. Все, что от пациента с завязанными глазами требовалось сделать, – это сказать, какой из двух предметов я положил в его левую руку. После нескольких попыток У. Дж. стал каждый раз отвечать правильно. Как он это делал?
Представьте, что вам дали такое задание, но добавили еще одно требование: надеть плотную кожаную садовую перчатку. Моментально определить, что за предмет у вас в руке, не получится, так как перчатка исказит информацию об объекте и стереогностической информации сразу у вас не будет. Как вы сможете понять, что в руке? Вы быстро научитесь находить край объекта и сильно его сдавливать. Наличие или отсутствие информации – вот тот минимальный сигнал, который способны передать наши ипсилатеральные проводящие пути. У пациента с расщепленным мозгом левое (“говорящее”) полушарие, которому от правого не поступает никакой информации о форме объекта, быстро обучается различать предметы по принципу “чувствую край – не чувствую край” и затем делать вывод: если край есть, это треугольник, если же я ничего не чувствую, это шарик.
Именно это и делал У. Дж. Он перемещал объект в руке до тех пор, пока не мог сильно надавить большим пальцем на его край. Вот что запускало весь каскад событий, которые я только что описал. Подобное поведение стало одним из первых признаков того, что пациенты с расщепленным мозгом используют внешние самоподсказки, чтобы информацию, которая у них в мозге разъединена, частично собрать воедино. Под “внешними самоподсказками” я имею в виду действия, запущенные одним полушарием и воспринятые (через один или несколько типов ощущений) другим полушарием. Это, в свою очередь, позволяет другому полушарию инициировать подходящий ответ. Вы поражаетесь, когда видите это впервые.
Это простое, казалось бы, наблюдение выявляет серьезную проблему для тех из нас, кто пытается понять, как мозг работает. Как дальше станет понятно, многие исследователи считают, что мозг состоит из десятков, если не тысяч, модулей. Модуль – это локальная специализированная сеть нейронов, способная выполнять уникальные функции и адаптироваться либо эволюционировать в ответ на внешние требования. Модули работают независимо, но каким-то образом координируются, чтобы сообща формировать поведение. Представьте себе город с сотнями различных независимых организаций. Вместе они, однако, выполняют все, что нужно для того, чтобы город нормально функционировал и казался единым целым. Как все эти модули координируются, остается загадкой. С годами я понял, что один из механизмов, благодаря которым модули образуют единое целое, – это обмен подсказками, обычно вне сферы осознанного понимания. Самоподсказывание, происходящее в изолированном “говорящем” полушарии, имеет место всегда, и мы были свидетелями применения множества различных стратегий. В описанном выше случае мозг собирал простейшие тактильные подсказки, а затем эта информация сопоставлялась с ограниченным набором вариантов, состоявшим из двух предметов, для получения правильного ответа. Это лишь одна из стратегий.