Истории от разных полушарий мозга. Жизнь в нейронауке — страница 52 из 74

Я рассудил так. Главные звезды в некоторой области являются звездами потому, что взрастили по-настоящему талантливых людей. Если какая-то лаборатория публикует особенно интересные работы, есть шанс, что аспирант или опытный постдок, который вел эти исследования, – именно тот, кто нам нужен. Они молоды, требуют меньше затрат, полны энтузиазма и обычно готовы рассмотреть новые предложения. К тому же должность в Калифорнийском университете считается престижной. Итак, нужно связаться с успешными учеными, чтобы узнать, кто готов сменить работу, и убедиться, что они знают о наших вакансиях. Такой метод творил чудеса. Вскоре в центр хлынул поток невероятно талантливых и энергичных молодых ученых. Выбирать лучших из лучших было легко – они каким-то непостижимым образом выделялись на фоне других кандидатов. Решения о том, кого принять на должность, всегда были единогласными. Первыми в Центр нейронаук в Калифорнийском университете в Дейвисе пришли работать восемь блистательных молодых профессоров: Барбара Чепман, Чарльз Грей, Кен Бриттон, Лиа Крубицер, Бруно Олсхаузен, Грег Реканзон, Рон Мэнган и Митч Саттер.

Черед пациентов путешествовать

Скоро стало ясно, что мы продолжим исследовать пациентов с расщепленным мозгом. Дж. У. и его жена были не против тоже переехать в Дейвис, хотя Калифорния от их крошечного городка в Нью-Гэмпшире была далековато. Дж. У. бывал в Калифорнии – путешествовал в Ла-Хойю, – и она ему нравилась. В Калифорнийском университете в Дейвисе со мной работало уже столько научных сотрудников и аспирантов, что Дж. У. был бы постоянно при деле. Благодаря административному гению моего руководителя проекта нам удалось выделить Дж. У. и его жене достаточно средств, чтобы они смогли жить в очень милом доме в Южном Дейвисе. Полтора года все было отлично, но затем они затосковали по родному дому и уехали. Как выяснится двумя годами позже, я сам буду тосковать по Новой Англии.

Исследовать Дж. У. можно было почти каждый день, а значит, осуществимы были десятки экспериментов. Одним из первых молодых ученых был нанят Рон Мэнган, мой постдок в Дартмуте. Как новому директору мне из вежливости поручали проводить всего одно собеседование из десяти, кроме того, администрация знала, что я буду по уши в самых разных делах. Я незамедлительно спросил Рона, человека большого тела, ума и сердца, не хочет ли он вернуться в Калифорнию и начать новую жизнь. Он ухватился за эту возможность. И я тогда смекнул, что все хотят перебраться в Калифорнию, особенно молодые и амбициозные. Достаточно скоро Рона переманят в Университет Дьюка, управлять их новым центром. Однако позже он вернется в Дейвис руководить новым Центром изучения разума и мозга, как бы новой версией Центра нейронаук. Сейчас он декан факультета социальных наук в Дейвисе.

Вообще, жизнь молодых ученых полна неопределенности, поскольку талант и хороший наставник на дороге не валяются. Например, новичок Тодд Хэнди в первый раз заглянул в наши лаборатории в Хановере и работал в подвале дартмутского Пайк-хауса. Вскоре он пристрастился к исследованиям и последовал за Мэнганом в Калифорнийский университет в Дейвисе выполнять дипломную работу. Когда я уезжал из Дейвиса в Дартмут, я уговорил Хэнди пойти работать в новые роскошные лаборатории, которые Дартмут для нас построил. Сейчас он профессор в Университете Британской Колумбии.

Будучи экспертом в сфере записи электрических сигналов мозга, Рон занялся вопросом, возможно ли отследить изменение нейронной активности, отмечая, когда определенные части мозга реагируют на свет, присутствующий только в одном поле зрения. Простой эксперимент. Мы знали, что в здоровом мозге информация передавалась бы из одного полушария в другое. Также продолжались дебаты о том, возможна ли подкорковая связь между полушариями. Вероятно, запись реальных нейрофизиологических сигналов помогла бы прояснить ситуацию. Уже было известно, что в обработке зрительной информации участвуют определенные мозговые колебания – так называемый комплекс P1/N1[167]. Эти колебания легко детектировались и были на удивление симметричны в зрительных областях обоих полушарий, даже когда стимул предъявлялся только в одном поле зрения. Как и при помощи каких нейронных цепей это получалось?

Напомню, что если в левом поле зрения показать какое-то слово, то информация поступает напрямую в правое полушарие. Если произнести то же слово вслух, эта информация уже переходит из зрительной коры правого полушария в речевую область левого. Возможно ли напрямую детектировать этот “поток” электрической активности? Само считывание электрических сигналов с кожи головы – это рутина. Каждый, кому делали электроэнцефалографию, знает процедуру: небольшое количество электропроводящего геля наносят на кожу головы и погружают в него чувствительный электрод, который подключен к предусилителю и усилителю и в итоге к компьютеру для анализа. Тут все несложно.

Как и ожидалось, Рон показал, что сигнал сначала появлялся в правом полушарии, а затем, на несколько миллисекунд позже, – также и в левом. Все ясно как день. Далее он нашел пациента, которому должны были полностью рассечь мозолистое тело, но поэтапно, начиная с передней части. Когда Рон провел эксперимент после первой операции, оказалось, что комплекс колебаний P1/N1 продолжал проходить из правого полушария в левое. В случае этого пациента потребовалось три операции, чтобы полностью рассечь мозолистое тело. При второй операции разрез произвели до конца, до задней части мозолистого тела, но это не возымело никакого эффекта на изучаемые мозговые колебания. Поскольку некоторые волокна случайно остались целыми, была проведена третья операция, которая завершила рассечение мозолистого тела, и вот тогда те мозговые колебания больше не появлялись в левом полушарии, а только в правом, которому первому предъявили стимул. Итак, сомнений не осталось: синхронность мозговых колебаний в коре головного мозга обеспечивалась не просто его конкретной структурой – мозолистым телом, – а определенной областью этой структуры. Результаты Рона также показали, что можно отслеживать временну́ю составляющую процесса обмена информацией[168]. Эта работа прояснила для нас и кое-что еще: проявив смекалку, мы могли бы определить, где и в какой последовательности происходят нейронные процессы, лежащие в основе психологического феномена, например зрительного внимания.

Помимо экспериментов Рона, Дж. У. также участвовал в нескольких других. Для исследователя он был просто пациентом мечты, поскольку жил неподалеку и охотно сотрудничал. Он был умен, обладал хорошим чувством юмора, все его уважали. Только что он блистал легко заметным умением, свойственным только пациентам с расщепленным мозгом, как вот он уже участвует в исследовании, требующем сотен повторов, чтобы выявить достоверную разницу в скорости реакции. Подобные исследования помогали обнаружить множество интересных феноменов, которые, однако, становились очевидны лишь после анализа данных, в отличие от уникальных поведенческих навыков, бросающихся в глаза.

Одним из таких очевидных навыков была способность делать две вещи одновременно. Джима Элиассена, аспиранта, прибывшего с нами из Дартмута, зачаровало умение Дж. У. управлять каждой рукой так, чтобы выполнять конфликтующие задачи. Элиассен, умный и приятный выпускник Стэнфорда, был джентльмен во всем. Он излучал жизнерадостность и был внимателен к деталям в экспериментах. Хотя Джим дотошно все перепроверял, изучаемый им феномен был настолько поведенчески очевиден, что даже был показан в телепередаче на канале PBS, где ее ведущий Алан Альда пытался выполнить задание Джима.

Представьте, что вы, вооружившись листом бумаги и карандашом в каждой руке, сидите, глядя на точку прямо в центре телевизионного экрана. На нем высвечивается по две простые геометрические фигуры, и все, что вам нужно сделать, – это нарисовать их одновременно. Несложно, правда? Однако это несложно, только если два изображения одинаковы. Например, если появляются два круга, проблем не возникает. Но вот если на экране появляются круг и квадрат, то это становится большой проблемой для вас, для меня и для Алана Альды. Мы начинаем рисовать, останавливаемся, потом изображаем какую-то ерунду. И все это не одновременно: мы работаем то одной рукой, то другой. В общем, это нехитрое задание приводит человека и его могучий большой мозг к позорному провалу.

А теперь то же самое просят сделать Дж. У. Два круга – нет проблем. Квадрат и круг – и снова запросто, причем все делается сразу же (видео 14). Это выглядело так, будто задание выполняли два человека и каждый управлял своей рукой совершенно независимо от другого. Чтобы увидеть это явление, не нужно прибегать ни к каким статистическим методам, хотя тщательное описание эксперимента всегда необходимо, чтобы разобрать пространственные и временны́е аспекты этого, казалось бы, непостижимого навыка (что и было, разумеется, сделано)[169].

Еще одно правое полушарие заговорило

В то время как проводились буквально десятки экспериментов, большинство из которых показывали, как разделенные полушария слабо взаимодействуют друг с другом, почти не передавая сенсорную и двигательную информацию, прямо у нас на глазах происходило еще одно явление. Похоже, правое полушарие Дж. У. начало говорить. Хотя оно молчало годами, как ребенок с задержкой развития, оно вдруг стало выдавать односложные реплики. Когда такое происходит, кажется, будто мозг пациента больше не расщеплен. Каждое полушарие описывает свой собственный сенсорный мир и реагирует только на него, но вместе для внешнего наблюдателя они выглядят цельно. В конце концов, в половине мозга взаимодействуют сотни, а то и тысячи модулей, чтобы порождать разум этой половины. Быть может, правый и левый разумы, хоть и раздельные, выглядят одним целым не только для внешнего наблюдателя, но и для внутреннего.