Как бы там ни было, к моменту нашего переезда в Дартмут проект картирования мозга привлек уже многих сотрудников лаборатории – и среди них Марка Трэмо, нашего дорогого невролога. Идея была такова: взять МРТ-снимки в поперечном сечении и в конечном счете написать компьютерную программу, которая автоматически считывала бы сотни снимков и по этим данным составляла бы плоскую карту мозга, гораздо более удобную для восприятия, визуализации и количественных оценок, чем живой объемный мозг. К нашему немалому удивлению, проектом заинтересовался Рон Грин, крупный специалист по лечению серьезных расстройств психики. Он взялся за многочасовой и кропотливый труд – вычерчивание структур поперечных сечений. В те годы автоматически это еще не делалось, опытным специалистам по нейроанатомии приходилось накладывать на снимки мозга тонкую папиросную бумагу и вручную переводить все контуры. Великое счастье – видеть, как люди готовы после полного трудового дня часами работать сверхурочно ради идеи. Это продолжалось не один год, пока к нам не пришел талантливый студент Корнеллского университета Уильям Лофтус. Он стал думать, как сделать это на компьютере. Для своих изысканий он задействовал компьютер новейшей модификации, который нам купило Научно-исследовательское управление ВМС США.
Современные технологии играют важную роль в науке. Но еще важнее применять их для решения важных задач. Еще до “отпечатков мозга” мы выяснили по результатам МРТ, что у однояйцевых близнецов мозолистые тела похожи гораздо больше, чем у любого из них и не связанного с ними родством человека из контрольной группы. Это было одно из первых наглядных доказательств того, что мозговые структуры однояйцевых близнецов имеют больше общих параметров, чем различий[160]. Мы решили развить эту гипотезу, используя “отпечатки мозга” и составив точную карту поверхности коры, чтобы посмотреть, нет ли у близнецов такого же более выраженного сходства и в других специфических зонах. Попробовали, но ничего толком не уловили. Оказалось, что процесс создания “отпечатков мозга” слишком трудоемок, а испытуемых для исследования слишком мало. Однако это вовсе не означало, что больше никто этим не занимался. Специалисты по визуализации мозга из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе тоже искали сходство и различия в мозге однояйцевых близнецов и, располагая куда более тонкими и передовыми технологиями, чем мы, твердо установили, что степень сходства очень высока – как структурно, так и функционально[161]. И все же этот опыт послужил нам подготовкой к другому фундаментальному исследованию, которое ждало нас впереди. Семена были посеяны, но всходы появились лишь через восемь лет.
В целом любое исследование в биологии строится так, чтобы шаг за шагом ставились все более узкие задачи. После того как был доказан значительный эффект операции по полному рассечению мозолистого тела, когда между полушариями практически не наблюдалось взаимодействия, сразу встал новый вопрос: а что, если разрезать мозолистое тело только в некоторых местах? Иначе говоря, что будет, если после операции останутся невредимы некоторые зоны? Оба этих вопроса всегда нас волновали, и вот неожиданно появился шанс изучить эту проблему.
Согласно классической анатомии, через заднюю часть мозолистого тела осуществляется взаимодействие зрительных зон в затылочной доле мозга. Тогда как ближе к передней части становится заметнее роль волокон, соединяющих те области коры, которые отвечают за слух, осязание и прочие физические ощущения, а также за двигательные функции. Исходя из этого, можно было предположить, что повреждение задней части мозолистого тела приведет к нарушениям в передаче зрительной информации от одного полушария другому. Суть в том, что в определенном смысле должно происходить “модально-специфичное” расщепление. То есть у такого пациента в отношении зрительной функции расщепление появится, а в отношении других видов ощущений – нет.
Несколькими годами ранее сидел я в своем нью-йоркском офисе, и вдруг позвонил один невролог из Бруклина, чтобы обсудить пару случаев. Он вел двух пациентов, которым во время нейрохирургической операции по удалению опухоли третьего желудочка, расположенного непосредственно под задним отделом мозолистого тела, этот самый задний отдел рассекли. Он спросил, не хочу ли я их обследовать. Я прямо подпрыгнул от радости, и мы организовали работу, итогом которой стала наша совместная публикация. Обожаю такие моменты в науке. Практикующий врач, невролог, совершенно мне незнакомый, штудирует литературу, видит, что кто-то из его пациентов может представлять интерес для исследователя, занимающегося фундаментальными вопросами, обсуждает это с пациентом, тот дает согласие, доктор не жалеет времени на розыски ученого (в доинтернетовскую эпоху) и, что немаловажно, принимает участие в исследовании. И кто после этого скажет, что нашему биологическому виду не свойствен альтруизм?
Те два пациента многому нас научили. У первого, как и следовало ожидать, было расщепление по зрению. Другие его модальности не изменились. (Кроме того, оказалось, что он относится к числу тех немногих людей, у кого доминирует правое полушарие[162]. По характеру его ответов стало ясно, что правое полушарие отвечало за язык и речь, в то время как левое взяло на себя типичные для правого обязанности, например рисование объемных объектов.) Один пациент, один случайный звонок – и мы еще немного приблизились к пониманию того, как работают части мозолистого тела.
С годами врачи привлекли наше внимание и к другим случаям, и мы узнали еще много нового об устройстве мозолистого тела. Так было и со второй пациенткой, Э. Б., которой провели чуть более обширное рассечение в задней части мозолистого тела. Как и следует из общих законов анатомии, прекратился обмен осязательной и слуховой информацией. Кроме того, у пациентки явно наблюдалась способность передавать двигательную информацию в одностороннем порядке – от левого полушария правому, но не наоборот, что опять-таки свидетельствовало о выраженной специфичности связей[163]. Вообще говоря, хирург может довести рассечение мозолистого тела до любой точки по своему усмотрению. Вполне логично, что разъединению могут подвергаться разные информационные системы. Подобные клинические случаи, о которых мы узнавали окольными путями, представляли для нас огромный интерес. Тем более что мы знали, какие вопросы задавать, поскольку пациентами с расщепленным мозгом в основном и занимались.
Вместе с тем кое-какие тайны мозолистого тела мы раскрыли благодаря двум из наших звездных пациентов. Дж. У. провели операцию по расщеплению мозга в два этапа, еще когда мы были в Корнелле: сначала ему рассекли заднюю часть мозолистого тела, а спустя два с половиной месяца – переднюю. Таким образом, мы получили уникальную возможность поработать с ним и до операций, и после каждой из них. До хирургического вмешательства Дж. У. выполнял наши задания, как любой здоровый человек. Полушария его мозга взаимодействовали полноценно. После рассечения задней части мозолистого тела мы с Джеффом и Джоном Сидтисом, членом моей великолепной команды постдоков, протестировали Дж. У. снова.
Уилсон довел рассечение примерно до середины мозолистого тела, так что разрез заканчивался чуть ближе к переднему отделу, чем у обоих пациентов, о которых шла речь выше. По результатам наших стандартных тестов с самой тщательной проверкой каждой модальности выходило, что никакой коммуникации между полушариями у Дж. У. нет. Это было удивительно, ведь мы знали, что вся передняя часть его мозолистого тела сохранена в целости. Поскольку рассечение задней части явно привело к синдрому полного расщепления мозга (как мы это тогда понимали), возник вопрос: а какая же информация передается передней зоной? Чем занимаются все эти сто миллионов нейронов, чьи отростки находятся в передней части мозолистого тела? Сидтис и Хольцман продолжали биться над этой проблемой.
Мы провели обычные тесты с высвечиванием простых картинок в каждом поле зрения и выяснили, что объект, показанный левому полушарию, Дж. У. способен назвать, а то, что видит правое полушарие, – нет. Тогда мы спросили себя, не может ли он воспользоваться каким-либо иным способом обмена информацией. Мы стали предъявлять в каждом поле зрения свой стимул. Левое полушарие видело слово “солнце”, а правое – черно-белое графическое изображение светофора. Мы задали Дж. У. простой вопрос: “Что вы видели?” Далее состоялся примерно такой диалог (видео 12):
Майкл Газзанига (М. Г.): Что вы видели?
Дж. У.: Справа слово “солнце”, а слева какую-то картинку. Не знаю, что это, не могу сказать. Хочу, но не могу. Я не понимаю, что это такое.
М. Г.: А с чем это хотя бы связано?
Дж. У.: Этого я тоже не знаю. Справа слово “солнце”, а слева что-то нарисовано… понятия не имею что. Картинка стоит прямо перед глазами, но сказать, что на ней, не могу.
М. Г.: Это имеет отношение к самолетам?
Дж. У.: Нет.
М. Г.: А к машинам?
Дж. У.: Да (кивает). По-моему… это какой-то инструмент или что-нибудь… Не знаю, что это, и не могу это назвать. Ужасно.
М. Г.: Какие-нибудь цвета с этим ассоциируются?
Дж. У.: Да, красный, желтый… светофор?
М. Г.: Верно[164].
Тайны передней части мозолистого тела начинали раскрываться. Правое полушарие как-то передавало в свои более “сознательные”, передние отделы информацию о более, как мы считали, абстрактных свойствах графических изображений. Каким-то образом черно-белое изображение светофора вызывало разнообразные ассоциации, и между частями мозга, поддерживающими функции, которые осуществляются в расположенных спереди отделах, все-таки возникало взаимодействие в области мозолистого тела. Эти ассоциации проявились в нашей с Дж. У. игре в угадайку, в которой верховодило левое полушарие. Передняя зона мозолистого тела имела дело с информацией более высокого порядка, а не с примитивными сигналами, поступающими непосредственно от раздражителей. Еще раз отметим, что репрезентации изображения не было – левое полушарие получало от правого и пыталось выразить словами какие-то иные умозрительные ассоциации.