Наконец, несмотря на то что он сосредоточился в своих исследованиях на обучении, Хебб отверг широко распространенное мнение, что наученное и инстинктивное поведение фундаментально различаются. Он утверждал: «В конечном счете цель должна состоять в том, чтобы выяснить, как одни и те же фундаментальные нейронные принципы определяют все поведение». Для некоторых исследователей это все еще является целью; другие считают это несбыточной мечтой, потому что таких принципов не существует.
Через десять лет после публикации книги Хебба драматические события пролили свет на то, как фундаментальные процессы в мозге, связанные с памятью, могут быть соотнесены с определенными структурами. Это произошло благодаря совершенно случайному и трагическому происшествию с человеком, который был известен научному сообществу просто по инициалам «Г. М.». В 2008 году он умер, личность мужчны была раскрыта, и теперь выянилась его полная история. Его звали Генри Молисон, и он был самым знаменитым пациентом в истории науки о мозге.
В 1935 году девятилетнего Генри сбил велосипед. Вскоре, возможно, в результате несчастного случая, у него начались тяжелые эпилептические припадки. К тому времени, когда он стал молодым человеком, состояние Генри настолько обострилось, что ему пришлось бросить работу на машиностроительном заводе. Лекарства не помогали, и казалось, что операция была единственным вариантом. В руках такого кропотливого человека, как Пенфилд, психохирургия могла бы иметь некоторый успех в облегчении эпилепсии после очень точного удаления ограниченного участка мозга. Но многие хирурги использовали более грубые методы, и в случаях тяжелых психических заболеваний, таких как шизофрения, часто удаляли целые доли мозга (название «лоботомия» происходит от греч. Λοβός – доля и греч. τομή – разрез).
Американский хирург Уильям Сковилл был ярым сторонником психохирургии – к началу 1950-х годов он провел около 300 лоботомий пациентам с тяжелой шизофренией. Несмотря на отсутствие опыта в лечении эпилепсии, 1 сентября 1953 года Сковилл прооперировал двадцатисемилетнего Генри Молисона. Хирург использовал ту же процедуру, что и на пациентах, страдающих от шизофрении. Кроме того, в медицине не встречалось прецедента столь радикального вмешательства при эпилепсии – это был, как он позже признал, «откровенный эксперимент» [18]. Сковилл прооперировал обе височные доли Генри, создав отверстия в черепе над глазами, каждое шириной около 2,5 см, а затем удалил 8 см ткани, уходящей в глубь каждого полушария мозга, включая большую часть гиппокампа, миндалевидного тела и энторинальной коры[214] с каждой стороны. Операция была признана успешной, и Г. М. начал выздоравливать.
Вот только Генри так и не оправился. На самом деле, насколько можно было судить, он навсегда застрял в том дне в 1953 году. Теперь у бедного Генри был глубокий дефицит памяти, хотя другие умственные способности затронуты не были. Он мог вспомнить свое детство и многие события в период до операции, но до конца жизни не мог формировать новых воспоминаний. До самой смерти в 2008 году Генри жил в постоянном настоящем, не в силах вспомнить то, что произошло часом ранее. Даже ужасные последствия операции приходилось объяснять ему снова и снова. Каждое мгновение, говорил пациент, было «как пробуждение ото сна», и каждый день он был «одинок, какие бы радости и печали ни испытывал» [19].
Значение ужасного происшествия, случившегося с Генри, было открыто после того, как Уайлдер Пенфилд встретился со Сковиллом на конференции в 1954 году и узнал об операциях последнего на височной доле. Пенфилд и его коллега, молодой психолог Бренда Милнер [20], уже отмечали связь между повреждением гиппокампа и проблемами с формированием воспоминаний, поэтому решили изучить пациентов Сковилла.
Милнер проверила около дюжины пациентов и заметила, что у трех человек, получивших наиболее обширные повреждения, наблюдалось аналогичное полное отсутствие способности формировать эпизодическую память – способности создавать воспоминания об автобиографических событиях. Как и Генри Молисон, пациенты Д. К. и M. Б. были прооперированы для облегчения тяжелых психотических симптомов. У обоих не было никаких воспоминаний после операции, и оба не смогли справиться с тестами на формирование памяти [21].
Что касается операции и разрушения мозга, припадки Генри стали чуть менее изнурительными, и дозы лекарств можно было уменьшить, в то время как Д. К. и M. Б. стали менее жестокими, но их глубинные проблемы никуда не делись. Как позже сухо заметил нейробиолог Гордон Шеперд: «Едва ли это можно назвать выдающимся достижением» [22].
Это может показаться жестоким, но то, что обернулось катастрофой для Генри Молисона, стало прорывом для науки. В течение следующих пятидесяти лет Генри с радостью участвовал в уникальном долгосрочном исследовании функций мозга.
Он, конечно, ничего не помнил, и ему приходилось все объяснять заново каждый раз, когда он проходил тесты. Между Генри и экспериментальной группой сложились односторонние отношения, потому что, хотя они хорошо знали пациента – после его смерти Милнер сказала, что чувствовала себя так, словно потеряла друга, – сам он никогда не помнил, что встречался с ними раньше [23].
Бесконечные тесты и разговоры – всегда в удовольствие проходящие для Генри, для которого все было словно впервые, – показали, что его неспособность формировать воспоминания не была абсолютной. Иногда пациент говорил о событиях или людях, которые стали известными после операции 1953 года (космонавты, The Beatles, президент Кеннеди), но эти воспоминания имели мимолетный характер и не могли быть надежными. Точно так же при некоторых тестах наблюдались улучшения, если его неоднократно проверяли в течение нескольких дней, хотя он не мог вспомнить, чтобы когда-либо проходил этот тест раньше. Однако все это были исключения. По сути, Генри застрял в настоящем времени.
Первый доклад Бренды Милнер о поведении Г. М., написанный в соавторстве со Сковиллом, стал классикой в науке о мозге [25].
В последующие десятилетия было проведено множество исследований Г. М., начиная от психологических (многие из которых организовала ученица Милнер, Сюзанна Коркин, изучавшая Генри на протяжении всей своей карьеры), вплоть до посмертного анализа и трехмерной реконструкции его мозга [26]. Все они показали, что разрушение гиппокампа Генри было причиной дисфункции эпизодической памяти. Это не означает, что воспоминания хранятся в гиппокампе, а скорее, что данная структура необходима мозгу для их создания. Трагедия Г. М. не раскрыла местонахождение энграммы, но показала локализацию функции, имеющую решающее значение для формирования памяти.
Гиппокамп необхоим мозгу для создания воспоминаний.
По словам Милнер, Сковилл не чувствовал никакой вины за то, что случилось с Генри, и она не думала, что хирург должен ее ощущать. Операция была последним средством… «Г. М. пребывал в таком отчаянии. Он по-настоящему страдал», – сказала она. Однако Милнер помнила, что Сковилл был глубоко потрясен схожим ущербом, нанесенным пациенту Д. К., который, в отличие от фабричного рабочего Генри, был его коллегой-врачом [27][215].
В марте 1947 года психолог Эдвард Толмен прочитал в Калифорнийском университете веселую, далеко идущую и самоуничижительную лекцию, в которой описал свою работу по обучению животных. Он сосредоточился на экспериментах по исследованию обучающих лабиринтов для крыс и, размышляя над тем, что происходит в мозгу животного, придумал красивую метафору:
«Мы утверждаем, что сам центральный офис более походит на диспетчерскую, нежели на старомодную телефонную станцию. Стимулы, которые туда поступают, не связаны просто переключателями один к одному с исходящими ответами. Скорее поступающие импульсы обычно обрабатываются и уточняются в центральной „диспетчерской” в форме примерной когнитивной карты окружающей среды. И именно эта „черновая” карта, указывающая маршруты, пути и отношения в окружающем мире, в конечном счете определяет, к каким реакциям, если таковые вообще будут, животное в итоге придет» [28].
Например, если крысе позволить несколько раз исследовать пустой лабиринт, а в конце вручить награду, она в следующий раз сможет найти путь через лабиринт гораздо быстрее, чем грызун, который награду не получил. Крыса, очевидно, обращала внимание на окружающую среду и запоминала лабиринт, хотя в этот раз никакой награды не было. Точно так же, если крысу ударят током в определенном месте в клетке, она впоследствии будет избегать этот участок.
Толмен объяснил, что у крысы в мозгу есть нейронная карта. Неким образом там содержатся ее представления о внешнем мире.
Первое доказательство возможной правоты Толмена появилось в конце 1960-х годов, когда Джон О’Киф[216], нейрофизиолог из Университетского колледжа Лондона изучал активность клеток в таламусе двигающейся крысы. Одна из этих клеток дала очень сильный ответ, когда животное шевелило головой, – ОʼКиф впервые видел что-то подобное и был заинтригован. После того как эксперимент завершился, ученый убил крысу и вскрыл ее мозг, чтобы точно увидеть, где находится клетка, сигнал от которой он получил. К своему великому удивлению, он обнаружил, что по ошибке вставил электрод в гиппокамп крысы. Эта ошибка изменила жизнь О’Кифа и ход развития науки о мозге [29].
В 1971 году ОʼКиф вместе со своим учеником Джонатаном Достровским сообщил данные о восьми нейронах гиппокампа, каждый из которых активировался, когда крыса находилась в определенных местах своей клетки. Но значение имело не только местоположение: самый сильный отклик исходил от клетки, которая срабатывала, когда крыса находилась в определенном месте, при этом ее удерживал экспериментатор и был включен свет. Если какой-либо из перечисленных факторов отсутствовал, нейрон прекращал реагировать, что указывало на необходимость очень специфического набора стимулов. ОʼКиф и Достровский писали: