Истории от разных полушарий мозга. Жизнь в нейронауке — страница 17 из 74

Во время одного из таких исследований пациентка Н. Г. продемонстрировала только что открытую нами стратегию самоподсказывания. Происходило следующее: если цветной огонек вспыхивал в правом поле зрения, которое проецировалось в левое, “говорящее” полушарие, заминок не возникало и пациентка быстро и правильно называла цвет. Однако, когда огонек вспыхивал в левом поле зрения, проецирующемся в правое полушарие, ситуация менялась, хотя это становилось заметно не сразу. Если мы проецировали зеленую вспышку в правое полушарие и Н. Г. произносила слово “зеленый”, а вспышка действительно была зеленого цвета, пациентка больше ничего не говорила – и мы готовились к следующему повтору. На этой стадии тестирования мы не знали, попадает ли как-то информация о вспышке из правого полушария в левое, или левое полушарие просто пытается угадать, или же правое полушарие на самом деле “говорит”.

Разрешить загадку должны были такие случаи, когда правое полушарие видело, например, красный цвет, а Н. Г. называла его неверно, допустим, зеленым. После нескольких явных ошибок пациентка начинала каждый раз называть цвет правильно. Каким-то образом она освоила стратегию, благодаря которой казалось, что левое полушарие может назвать то, что видело только правое. Она начинала говорить “зелен…”, но потом останавливалась и озвучивала верную догадку: “красный”. Это работало так: левое полушарие начинало наугад произносить название цвета. Отсоединенное от него правое полушарие слышало “зелен…”. Оно каким-то образом останавливало речь левого полушария, подавая ему какой-то знак, вроде кивка головой или пожатия плечами. Изворотливое левое полушарие понимало подсказку, которую считывало во время первых попыток с ошибочным ответом, и меняло свой ответ на единственный альтернативный! И все это происходило в мгновение ока.

Мне хотелось изучить эту стратегию самоподсказывания подробнее. В каком-то смысле такого рода самоподсказывание происходило вне мозга. Пациенты разучивали стратегии, сходные с теми, что применяются в танго, то есть одна сторона тела постукивала другой, чтобы обеспечить коммуникацию между двумя половинами мозга. Это могло выглядеть так, будто два отдельных полушария объединены внутренними связями и взаимодействиями, но на самом деле коммуникация между ними осуществлялась благодаря внешним сигналам. Мы также начали размышлять над тем, имеет ли тут место самоподсказывание, происходящее внутри мозга. В конце концов, хирургическая операция разъединила только когнитивную и сенсорную системы, расположенные в коре. Оставалось еще множество способов, которыми одно полушарие могло связаться с другим, – замысловатые, окольные пути, проходящие через неповрежденные подкорковые структуры мозга. И, как я упомянул выше, мы интересовались более деликатными проявлениями психической деятельности, такими как эмоции. Казалось, что эксперименты на обезьянах могут помочь нам прояснить вопрос с эмоциями.

Так что, в духе Калтеха, мы взяли и провели нужные эксперименты. Это потребовало конструирования более специализированных устройств для тестирования, большего числа животных и оттачивания моих собственных хирургических навыков. Мы относились к хирургическим процедурам очень серьезно и тщательно их планировали. Мы все тренировались, сначала присутствуя на операциях, выполняемых опытными сотрудниками лаборатории. Мне повезло, поскольку высококвалифицированный хирург Джованни Берлуччи, приехавший к нам на время из Пизы, разрешил мне присутствовать на его операциях. Сперри тоже был потрясающим хирургом. Однажды, когда я наблюдал за ним в сложный и ответственный момент операции, он сосредоточенно посмотрел в операционный микроскоп и тихо сказал: “Не вижу передней комиссуры”. Я подался вперед, чтобы лучше его слышать, и задел стол, на что он спокойно заметил: “А, вот она”. Всегда невозмутим.

В рамках этого эксперимента обезьянам, как только они оправлялись после операции, надевали очки с одной красной линзой, а другой – синей. Цветные светофильтры позволяли проецировать различные зрительные образы в разъединенные полушария. Мы хотели узнать, что случится с “режимом работы” одного полушария, если другому внезапно предъявить стимул, вызывающий сильные эмоции, например змею. Захватит ли власть взбудораженное полушарие, повлияет ли с помощью подкорковых путей на вторую половину мозга, выполняющую простое и не вызывающее эмоций задание на зрительное обучение?

Результаты экспериментов дали четкий ответ. Животные отпрыгивали. Полушарие, которое видело эмоциональный раздражитель (змею) и генерировало соответствующую эмоцию (страх), сигналило остальным частям тела животного: что-то не так! Получив такое неприятное и недвусмысленное сообщение, обезьяна приходила в волнение, прекращала работу над заданием на различение и больше к нему не возвращалась. Снова налицо было перекрестное подсказывание какого-то рода. В данном случае все выглядело так, будто одна отдельная и самостоятельная ментальная система может возбудиться и в этом своем возбуждении не дать другой ментальной системе функционировать в своем обычном режиме. В наши головы закралась мысль, что “разум” – это совокупность ментальных систем, а не просто одна такая система. Тогда эта идея была новой и важной. Она была абсолютно необходима для понимания того, почему обезьяны с расщепленным мозгом, равно как и люди-пациенты, ведут себя так, как они себя ведут.

Проверка различных теорий на животных и на людях продолжалась. В конце 1960-х, спустя годы после того, как мы оба покинули Калтех, мы со Стивом Хилльярдом стали совместно работать над одной задачей. Мы пытались выявить языковые способности третьего пациента из Калтеха, Л. Б., когда обнаружили еще один вариант перекрестного подсказывания. Мы разработали для пациента простой тест. Ему нужно было всего лишь назвать число (от одного до девяти), которое высвечивалось либо в левом, либо в правом поле зрения. Мы ожидали, что он быстро назовет стимул, промелькнувший в правом зрительном поле. Таким образом, если бы, например, единица, четверка и семерка высветились в произвольном порядке, левое, “говорящее” полушарие пациента ответило бы верно. Так и было. Испытуемый называл каждое число примерно с одинаковой скоростью.

А вот кое-что нас поначалу удивило: правое полушарие будто бы тоже называло все числа верно. Что происходило? Нам впервые попался пациент, у которого информация между полушариями передавалась? Или же его правое полушарие было способно говорить? (Такая возможность всегда присутствует, и ее всегда нужно проверять.) Или же это правое полушарие вновь каким-то образом подсказывало левому?

Хилльярд нанес на координатную сетку время реакции для каждого предъявления, и тактика, которую использовал Л. Б., стала очевидной. Все числа, показываемые левому полушарию, он называл быстро и примерно через одинаковые промежутки времени после их появления на экране. Однако, когда тот же случайный набор чисел предъявляли правому полушарию, на единицу Л. Б. реагировал быстрее, чем на двойку, на двойку быстрее, чем на тройку, на тройку, в свою очередь, быстрее, чем на четверку, и так далее до девятки. Еще одна стратегия перекрестного подсказывания! Левое, “говорящее” полушарие начинало считать, используя какие-то системы телесных подсказок, например небольшой кивок головой, который правое полушарие могло ощутить. Когда количество кивков достигало числа, показываемого правому полушарию, последнее посылало телесный стоп-сигнал, улавливаемый левым полушарием. Тогда левое полушарие понимало, что это и есть показанное число, и называло его. Так что это левая половина мозга, а не правая называла числа![62] Невероятно. Пытаясь перехитрить эту систему перекрестного подсказывания, мы провели еще одну серию испытаний. На сей раз от пациента требовалось отвечать сразу же. Если левое полушарие продолжало называть числа верно и быстро, то правое стало давать правильные ответы не чаще, чем получалось бы при обычном угадывании. Мозг использовал разные стратегии, чтобы достичь одной и той же цели.

Возможности, открывающиеся при тестировании пациента

При изучении пациентов с неврологическими нарушениями проявляются определенные общие принципы. К примеру, пациенты почти всегда очень стараются достичь цели, поставленной перед ними экспериментатором. Можно думать и надеяться, что пациент решает задачу одним способом, хотя на самом деле он решает ее иным образом. Главная трудность в том, чтобы определить, каким именно способом он ее решает. Когда это удается сделать, выявленные механизмы зачастую удивляют. Разбирая сотни часов видеозаписей, на которых запечатлены пациенты, я недавно наткнулся на особенно яркий пример, показывающий, как может происходить подсказывание, когда пациент просто пытается одной рукой копировать жест, показанный другой рукой (видео 4).

Это продемонстрировала Д. Р., пациентка с расщепленным мозгом из дартмутской группы испытуемых. Она окончила колледж и работала бухгалтером. Проведя некоторое время в Южной Америке, она переехала в Новую Англию. А еще стала фанаткой “Звездного пути”. Она хранила записи всех эпизодов, и у нее была довольно дорогая модель “Энтерпрайза”! После операции у нее наблюдались все стандартные проявления дисконнекции. Зрительная информация не передавалась от одного полушария другому, равно как и тактильная. Левое полушарие пациентки отвечало за язык и речь, а правое работало на более низком когнитивном уровне и было способно только распознавать картинки, но не читать. Мы хотели протестировать ее способность контролировать движения. Я попросил ее вытянуть вперед обе руки, сжав кулаки, с открытыми глазами. Из этого положения начиналось выполнение всех последующих команд. Я попросил ее показать правой рукой жест автостопщика. Она мгновенно это сделала. Далее я попросил ее показать то же самое левой рукой. Она и это выполнила быстро. Затем я попросил ее показать знак “окей” правой рукой. Она опять справилась незамедлительно. Левой рукой она тоже показала его, после небольшой заминки.