Дуэль нейрохирургов. Как открывали тайны мозга и почему смерть одного короля смогла перевернуть науку. Часть II. Клетки, чувства, сети (Сэм Кин, 2014)

Завершив общий обзор мозга, мы будем изучать его дальше, в следующих главах, начиная с мельчайших частиц – нейротрансмиттеров, передающих сигналы между клетками.

Божьи пути неисповедимы, а замыслы Бога превосходят человеческое разумение, поэтому, когда Бог «велел» Шарлю Гито застрелить президента, тот согласился. А если, делая это, он одновременно спасал свою любимую республиканскую партию – так тем лучше.

Отношения Гито с Богом начались в его раннем возрасте. Когда Шарль был маленьким, его мать брила себе голову наголо и запиралась в спальне для декламации отрывков из Библии. Его отец был одержим сектантскими проповедями Джона Нойеса, и после провала на вступительном экзамене в колледж сам Шарль присоединился к утопическому сексуальному культу Нойеса в Онеиде, штат Нью-Йорк. Он хотел переждать там гражданскую войну, но даже поборницы свободной любви из Онеиды отвергали его, исполненные отвращения к его выпученным глазам, кривой улыбке и маниакальным наклонностям. Его называли «Шарль Выйди-Вон».

Покинув общину в 1865 году, он начал проповедовать – сначала основал газету «Дейли теократ», которая обанкротилась, а потом стал читать публичные лекции, очаровывая слушателей речами о том, что «две трети человеческой расы осуждены на вечное проклятие». Он также издал на свои средства книгу «Истина» о втором пришествии Христа. Большей частью она состояла из откровенного бреда – например, он называл Стэнли и Ливингстона предвестниками Апокалипсиса – а то, что не было бредом, он позаимствовал у Нойеса.

Хотя Гито выдержал экзамен для поступления в коллегию адвокатов (в зависимости от года, экзамен состоял из трех или четырех вопросов, но достаточно было правильно ответить на два), он проиграл свое первое дело, напугав судью шумной проповедью, где он потрясал кулаками и брызгал слюной. Гито основал коллекторскую службу, но большей частью просто присваивал деньги клиентов. После побега из пансиона – за что его занесли в черный список – он переехал в Чикаго, где жил за счет своей сестры Фрэнсис и ее мужа, адвоката Джорджа Сковилла.

Это уютное существование закончилось после того, как он замахнулся топором на Фрэнсис. Тогда Гито вернулся в Нью-Йорк, где женился на библиотекарше из Христианской молодежной ассоциации. Жену он поколачивал и запирал в шкафу за дерзость. Она развелась с ним, но лишь после того, как вылечила его от сифилиса, подхваченного в публичном доме. Но в итоге болезнь поразила его мозг.

Естественно, Гито считал себя многообещающим политиком. Будучи ярым республиканцем, в 1880 году он написал изобилующую штампами речь в поддержку Улисса С. Гранта, претендовавшего на третий президентский срок. Но когда республиканская партия выдвинула Джеймса Гарфилда, Гито просто переключился на нового претендента. Он подал заявку на вступление в предвыборную команду Гарфилда в Нью-Йорке, включавшую Честера Артура, номинированного на пост вице-президента, в надежде успешно провести ее.

В конце концов партия отправила Гито заручаться поддержкой чернокожих рабочих. Охваченный страхом перед выходом на сцену, тот промямлил несколько слов и замолчал. Тем не менее он убедил себя, что выиграл предвыборную кампанию Гарфилда в штате Нью-Йорк. Поэтому, когда Гарфилд победил на выборах, Гито потратил последние деньги на поезд до Вашингтона и заявил о своем желании работать в новой администрации.

Около миллиона человек поступили точно так же. Это был расцвет системы распределения государственных должностей за услуги, оказанные на выборах, превращавшей первые месяцы любого президентства в ярмарку вакансий. Несмотря на то что Гито не знал иностранных языков и даже не бывал за границей, он решил получить должность в Европе. После многочасового ожидания в очереди он наконец встретился с Гарфилдом и передал ему речь, «завоевавшую» Нью-Йорк, со словами «консульская должность в Париже», нацарапанными сверху. К тому времени Гито обнищал до последней рубашки; он носил резиновые галоши вместо туфель и не имел носков. Но он улыбнулся Гарфилду своей лучшей кривой улыбкой и вышел, оставив президента гадать о том, что за чертовщина ему померещилась.

В те дни обычные граждане могли посещать Белый дом без приглашения, и в конце марта Гито начал донимать секретарш и даже членов кабинета министров вопросами о своем назначении в Париж. Госсекретарь в итоге накричал на него и велел ему заткнуться, а когда его поймали на воровстве канцтоваров в Белом доме, то выгнали с позором. Тем не менее Гито – поистине, этот человек был неистощимым оптимистом – продолжал просматривать газеты, чтобы не пропустить новость о своем назначении.

Этому не суждено было случиться. И газетные новости были весьма тревожными. Несмотря на свои предыдущие успехи в качестве президента колледжа, офицера гражданской войны и конгрессмена из Огайо, Гарфилд вскоре обнаружил, что дела в его администрации идут не лучшим образом. Несколько нарушенных обещаний привели к расколу между республиканцами, и оба республиканских сенатора от Нью-Йорка возмущенно подали в отставку. С каждым новым заголовком выпученные глаза Гито еще сильнее вылезали из орбит: GOP[9] рассыпалась на части, и кто-то должен был спасти ее.

«Убей Гарфилда». Бог впервые прошептал эти слова на ухо Гито в 1881 году. Хотя, по его собственным словам, он был потрясен тем, что «Иисус Христос и компания» избрали его для этой цели, чем больше он размышлял над этим, тем более логичным это выглядело. «Убей Гарфилда». Да, когда Гарфилд умрет, его новый нью-йоркский приятель Честер Артур придет к власти и успокоит республиканские воды. Разумеется, потом Артур узнает о божьем промысле и помилует Гито. Черт побери, он еще может увидеть Париж!

Гито одолжил десять долларов и купил револьвер «британский бульдог» в оружейной лавке в одном квартале от Белого дома, переплатив за рукоятку с отделкой из слоновой кости – так револьвер будет красивее смотреться в музейной витрине. Он еще никогда не пользовался огнестрельным оружием, поэтому решил попрактиковаться в устье Потомака. Отдача револьвера едва не опрокинула его в грязь, и он лишь один раз попал в мишень, проделав дыру в молодом деревце. Но, как всегда уверенный в себе, он начал выслеживать президента. Он также стал править «Истину», не сомневаясь, что книга скоро станет бестселлером.

Гито решил убить Гарфилда в церкви и однажды в воскресенье вошел туда следом за ним, чтобы провести рекогносцировку. Несмотря на необходимость оставаться незаметным, в какой-то момент он встал и крикнул проповеднику: «Что думаешь ты о Христе?» (В своем дневнике Гарфилд упомянул о «хмуром молодом человеке с громким голосом».) На следующей неделе Гито изменил свое мнение и решил застрелить Гарфилда на вокзале, но смущенно попятился, когда увидел миссис Гарфилд, идущую под руку со своим мужем.

Несколько недель спустя Гито отменил третью попытку убийства из-за слишком жаркой погоды, а потом четвертую – потому что не хотел прерывать важный разговор между Гарфилдом и госсекретарем. Наконец в газетах сообщили, что 2 июля Гарфилд уедет из Вашингтона в летнюю резиденцию, и Гито решился действовать. В тот день он встал в четыре часа утра, потренировался в стрельбе у Потомака, начистил сапоги до блеска и приехал на коляске в паровозное депо, где развернул свой револьвер и стал ждать.

Гарфилд в то утро проснулся бодрым, готовый покинуть вонючее болото Вашингтона со всеми партийными разборками и неопрятными соискателями. Он ворвался в спальню к своим молодым сыновьям, Абраму и Ирвину, и стал дурачиться, словно подросток: делать стойку на руках, напевать мелодии Гилберта и Салливана и прыгать через кровать, чтобы доказать, что он все еще в хорошей форме. Гарфилд прибыл в депо в двадцать минут десятого и направился к поезду вместе со своим советником.

«Убей Гарфилда». Выбравшись наружу, Гито подкрался к нему на расстояние двух ярдов. Первая пуля ранила президента в руку, ошеломив его. Гито выстрелил снова и попал Гарфилду в поясницу. После второго выстрела на платформе воцарился настоящий ад: крики, шум, хаос. Гито поспешил прочь, но полисмен настиг его у выхода из депо.

Тем временем у Гарфилда подкосились ноги, и он осел на платформу, а на его спине расползлось красное пятно. Через минуту подоспели два врача и советники президента. Среди них был и Роберт Тодд Линкольн, который шестнадцать лет назад видел, как его собственного отца, застреленного убийцей, вынесли из театра Форда.

«Мистер президент, вы тяжело ранены?» – спросил один из врачей. По утверждению одного из очевидцев, Гарфилд прошептал: «Я мертвец».

Так началось национальное бдение над ложем умирающего Гарфилда. Благодаря недавней прокладке телеграфных линий по всему миру его мучения транслировались практически в прямом эфире, и врач Гарфилда – по имени Доктор Блисс[10] (это его настоящее имя) – в полной мере воспользовался новым изобретением. Газеты от одного побережья до другого перепечатывали его ежедневные сводки, и во многих городах последние обновления вывешивали на огромных плакатах на главных площадях.

К сожалению, Доктор Блисс получал больше удовольствия от собственной рекламы, чем от исполнения медицинских обязанностей. В следующие несколько месяцев Гарфилд страдал от трех главных причин: одиночества, голода и боли.

Во-первых, Блисс уложил его в постель и первое время запрещал даже членам семьи встречаться с ним. Во-вторых, Блисс опасался кишечной инфекции и начал кормить президента ректально, смесью из говяжьего бульона, желтков, молока, виски и опиума. (В то лето президент провел много часов на пустой желудок, фантазируя о сытных яствах, знакомых ему с детства, – таких как беличий суп.)

В-третьих, второй выстрел поразил Гарфилда в туловище; он описывал свои ощущения, как «тигриные когти», раздиравшие ему ноги и гениталии. Блисс пытался извлечь пулю, но сколько бы он ни запускал пальцы в рану и не шарил там, никак не мог нащупать ее. Другие врачи тоже пытались, и Блисс даже привлек Александра Белла, который соорудил примитивный металлоискатель из батарей и проводов. Ни следа.

Несколько врачей умоляли Блисса проверить область вокруг позвоночника, так как отказавшие ноги президента и стреляющие боли указывали на неврологическую травму. Блисс отмахнулся от них и продолжил поиски пули.

Между тем он продолжал выпускать то, что один историк назвал «фальшиво-оптимистичными сводками» о состоянии Гарфилда и его неизбежном выздоровлении. Другие врачи давали в прессу менее оптимистичные оценки, что привело к расколу в медицинской команде президента.

В конце концов Блисс удовлетворил желание Гарфилда покинуть Вашингтон, и они переехали в президентский летний дом на побережье Нью-Джерси. Рабочие проложили почти километр железнодорожного пути до дверей дома и толкали вагон Гарфилда последнюю четверть мили, когда он застрял на холме.

От смены обстановки и морского воздуха президенту на какое-то время стало лучше, но вскоре положительный эффект прошел, так как он по-прежнему не мог есть. Гарфилд потерял тридцать пять килограммов за восемьдесят дней, и когда пальцы Блисса наконец занесли инфекцию в его рану, превратив ее в открытый гнойник, у него не осталось сил для борьбы. Он умер 19 сентября 1881 года. При вскрытии пуля была обнаружена рядом с его позвоночником.

Общественность, как на Севере, так и на Юге, была охвачена яростью. Гарфилд воплощал черты американского идеала, настоящего президента, выбившегося из грязи в князи, и траур по нему – как и проклятия в адрес Гито – объединил страну, пожалуй, впервые после гражданской войны. Гито едва дожил до суда, так как двое предшественников Джека Руби[11] пытались совершить справедливое возмездие. Один из них (тюремщик Гито) промахнулся с полутора метров, а другой продырявил пулей его пальто, не причинив преступнику никакого вреда.

Гито предстал перед судом в ноябре, а Джордж Сковилл, его несчастный деверь, выступал на стороне защиты. Сковилл, попавший в трудное положение – обычно он вел дела о правах на недвижимость, – подал прошение о невменяемости подзащитного. Гито поднял его на смех, считая себя абсолютно вменяемым: разве Бог выбрал бы его в противном случае? Но он невольно подтвердил диагноз Сковилла, неоднократно прерывая судебный процесс: своим скрипучим, подвывающим голосом, он декламировал эпические стихи, пел «Тело Джона Брауна»[12], называл присяжных болванами и объявлял себя кандидатом в президенты 1884 года.

Он также заявлял, что обвинение в убийстве несправедливо: он всего лишь выстрелил в Гарфилда, но убили его врачи. (Вероятно, здесь он был прав.) Выходки Гито не ограничивались заседаниями суда. Газетчики поймали его на том, что он продавал свои снимки с автографом прямо из тюремной камеры по девять долларов за дюжину.

Удивительно, но защита с упором на невменяемость ни к чему не привела даже после того, как Гито сравнил себя с Наполеоном, Святым Павлом, Мартином Лютером и Цицероном. Жажда возмездия в обществе была слишком острой, и прокурор лишь подхлестнул ее объявлением о раздробленном позвоночнике Гарфилда. Кроме того, психиатры установили, что Гито отличает добро от зла, а следовательно, является виновным. Фактически из 140 свидетелей лишь один человек продолжал твердить, что Гито находится не в своем уме.

«Мистер президент, вы тяжело ранены?» – спросил один из врачей. По утверждению одного из очевидцев. Гарфилд прошептал: «Я мертвец».

Хотя Эдварду Чарльзу Спицке исполнилось лишь двадцать девять лет, в определенных кругах он заслужил репутацию как специалист по патологии головного мозга. Судебный процесс над Гито сделал Спицку знаменитым отчасти потому, что он настаивал на своих показаниях, несмотря на письма с угрозами от рассерженных граждан, опасавшихся возможного оправдания. Помимо психологических признаков невменяемости, таких как «божественное повеление», Спицка указывал на неврологические признаки.

В частности, кривая улыбка Гито, непроизвольно закрывающийся левый глаз и выпадающий язык указывали на то, что он не может одинаково хорошо контролировать обе половины своего лица. Впоследствии Спицка назвал симптомы Гито «самым последовательным проявлением невменяемости, безумного поведения и бездумной речи за всю историю криминалистической психологии».

Но присяжные не согласились с ним и в январе 1882 года сочли Гито виновным. Вернувшись в свою камеру, Гито месяцами ждал помилования от Артура. Когда оно не пришло, он пожал плечами, преисполненный решимости вкусить плодов рая. На эшафоте возле реки Анакостия он даже прочел стихотворение, написанное для этого случая, под названием «Я отправляюсь к Господу». (Городские власти отвергли его просьбу в оркестровом сопровождении.) Когда палач надел на него колпак, в последний раз скрыв кривую улыбку, Гито стал дирижировать руками. Секунду спустя он покинул этот мир.

Вскрытие последовало примерно через полтора часа, в 14.30. В целом тело Гито выглядело здоровым, если не считать шрама от веревки на шее; как и у большинства жертв, у него даже произошла эрекция и эякуляция перед смертью. Главный вопрос состоял в том, был ли здоровым его мозг.

Большинство ученых того времени считали, что безумие – настоящее безумие – всегда выдают внутренние повреждения мозга: разрывы, кровотечения, гниющие ткани и так далее. Но сначала казалось, что внутри черепа Гито все в порядке. Его мозг весил 1400 граммов, чуть больше среднего, и помимо небольших аномалий (дополнительные складки здесь и там, немного уплощенное правое полушарие), его мозг выглядел совершенно нормально.

Убийца Шарль Гито (слева) и его мозг (справа). Надпись на банке гласит: «То, что осталось от мозга Гито». (Национальная медицинская библиотека)

Но со времен Везалия и Паре вскрытие стало в гораздо большей степени сопровождаться микроскопическими исследованиями. А под микроскопом мозг Гито выглядел ужасно. Внешний слой коры – «серое вещество», отвечающее за высшие мыслительные функции, – местами истончился до неузнаваемости. Нейроны исчезли целыми островами, оставив крошечные прорехи, словно что-то обуглило ткани мозга. Желтовато-коричневая грязь – остатки отмерших кровеносных сосудов – сочилась отовсюду. В целом, патологи обнаружили «явное хроническое заболевание… поразившее все отделы мозга». Как и утверждал Спицка, Гито был совершенно безумен.

Тем не менее, поскольку признаки безумия – физические следы вырождения мозга – проявлялись лишь на микроскопическом уровне, большинство неврологов продолжали оспаривать доказательства, поскольку в то время они не понимали важного значения микроанатомии. Лишь в следующие двадцать лет неврологи сделали первые реальные шаги к объяснению работы мозговых клеток. Это понимание подоспело как раз к убийству очередного президента США и к следующей национальной дискуссии о криминальном безумии.

В конце XIX века многие биологи верили в «клеточную теорию», гласившую, что живые существа состоят из крошечных строительных кирпичиков, называемых клетками. Неврологи были не слишком уверены в этом. Да, отдельные клетки могли существовать в остальных органах тела. Но под микроскопом казалось, что нейроны не имеют разрывов или промежутков между ними; они казались сплетенными в одну большую кружевную сеть.

Более того, неврологи полагали, что – в отличие от других, более автономных клеток – нейроны действовали в унисон, пульсируя и мысля как единое целое. Они назвали эту большую нейронную сеть «ретикулярной нейронной тканью».

Развенчание ретикулярной теории началось со случайного инцидента, случившегося однажды вечером в 1873 году. По преданию, Камилло Гольджи работал на кухне при свете свечи в старом сумасшедшем доме в Италии, когда задел локтем мензурку с раствором нитрата серебра, пролившегося на срезы совиного мозга. Этот раствор использовался для окрашивания тканей, и Гольджи полагал, что из-за его небрежности образцы оказались испорченными.

Тем не менее через несколько недель он изучил их под микроскопом и с радостью обнаружил, что раствор серебра прокрасил клетки мозга особым и очень полезным способом. Лишь немногие клетки абсорбировали серебро, но эти участки резко выделялись, как черные силуэты на кремово-желтом фоне, а их тончайшие волокна и отростки внезапно стали заметными. Воодушевленный, Гольджи стал совершенствовать технику окрашивания, которую он назвал la reazione nera, или черной реакцией (5).

В то время ученые уже знали, что нервная система состоит из двух главных типов клеток: нейронов и глии. (Нейроны обрабатывают мысли и ощущения в мозге, а также образуют материал нервов. Глия, что значит «клей», удерживает нейроны на месте, защищает их и снабжает питательными веществами.) Однако Гольджи стал первым человеком, увидевшим эти клетки почти во всех подробностях.

Закругленная глия с тонкими отростками, похожая на черную медузу, застывшую в янтаре, поразила его. Нейроны, состоявшие из трех отдельных частей, выглядели не менее экзотично. Каждый нейрон имел круглую центральную часть, запутанную поросль «дендритовых» ответвлений, отходящих от нее, и замечательный аксон – длинный отросток, тянущийся от центральной части на микроскопические «мили» и завершавшийся собственными крошечными ответвлениями на дальнем конце.

Гольджи пришел к выводу, что нейроны связываются друг с другом через аксоны, так как ответвления на дальнем конце часто сцеплялись с другими нейронами. Фактически аксоны были так тесно переплетены, что Гольджи не видел свободного места между нейронами, и он выступил как твердый сторонник ретикулярной теории.

Другие неврологи, включая Сантьяго Рамона-и-Кахаля, посчитали la reazione nera не менее удивительной, чем Гольджи. «Она придает анатомическому анализу радость и удовольствие», – восторгался Кахаль и сравнивал черные силуэты с «изящными чернильными рисунками в индийской технике на тонкой японской бумаге». Кахаль знал, о чем говорит: он вырос в Испании и в детстве увлекался живописью. Но эта его мечта закончилась в десять лет, когда местный пейзажист объявил Кахаля бесталанным, что заставило отца мальчика забрать кисти и мольберты и отдать его в иезуитскую школу.

Сердитый и раздосадованный, Кахаль начал сопротивляться и в одиннадцать лет был посажен под замок за то, что смастерил пушку из бидона для масла и разнес соседские ворота. Отец Кахаля стерпел это, но когда оценки мальчика начали ухудшаться, забрал его из школы и устроил подмастерьем к цирюльнику. Неожиданно оценив пользу образования, Кахаль вскоре снова поступил в школу и начал изучать разные медицинские предметы, включая гипноз. Он остановился на неврологии, и Гольджи открыл ему глаза на красоту этой дисциплины, позволив соединить науку с искусством.

Если развернуть и разгладить кору больших полушарий, она будет размером с подушку, но толщиной лишь в пару миллиметров.

Но несмотря на восхищение мастерством Гольджи, Кахаль не соглашался с его выводами, особенно о сером веществе мозга. Анатомически мозг состоит из двух разных субстанций: серого вещества и белого вещества. Серое вещество имеет высокое содержание нейронов, бóльшая его часть находится на поверхности мозга, в извилистой оболочке, называемой корой. (По крайней мере, бóльшая часть серого вещества находится рядом с поверхностью; две трети коры остаются невидимыми снаружи, скрытые в складках под поверхностью. Если развернуть и разгладить кору, она будет размером с подушку, но толщиной лишь в пару миллиметров.)

Изучив сотни препаратов под микроскопом, Кахаль увидел, что серое вещество совсем не такое, как утверждал Гольджи, согласно которому все нейроны были сплетены воедино. Кахаль различал отдельные нейроны. Более того, когда Кахаль во время эксперимента пережал нервные отростки нескольких нейронов и дал им погибнуть, процесс распада всегда останавливался на границе следующего нейрона вместо того, чтобы распространяться на него, как можно было ожидать при неразрывной связи.

Кахаль также отвергал метафору Гольджи о макроскопической упорядоченности клеток мозга: вместо горизонтально раскинутой нейронной сети он видел, что нейроны собраны в крошечные вертикальные колонки высотой около сотни нейронов – маленькие столбики, покрывавшие поверхность мозга, словно щетина. Кахаль признавал, что аксоны из одной колонки иногда протягиваются горизонтально к другим колонкам, но общим правилом была вертикальная организация (6).

И наконец, если Гольджи считал, что коммуникация между нейронами происходит только через аксоны, Кахаль полагал иначе. К примеру, возле глаз Кахаль увидел дендриты, повернутые к сетчатке и готовые к приему информации. А в длинных цепочках нейроны обычно прикрепляли свои аксоны к дендритам, один за другим. Фактически аксоны одного нейрона «входили» в дендриты другого нейрона, как рука с сотней пальцев входит в перчатку с сотней отверстий. Это могло означать лишь одно: если нейроны разговаривали через аксоны, то слушали они через дендриты. И то и другое было необходимо для общения.

Эти находки привели Кахаля к предложению «нейронной доктрины» – одного из наиболее важных открытий в области неврологии. В двух словах, для Кахаля нейроны не были непрерывными, но имели крошечные промежутки между ними. И они передавали информацию только в одном направлении: от дендритов через клеточное ядро к аксону.

Независимо от содержания сигнала (Еда! Тигр! Хубба-Хубба!) информация всегда попадала в нейрон через дендриты, проходила через центральную часть для обработки и лишь потом выходила из аксона. Когда сигнал достигал оконечности аксона, он передавался через дендриты следующему нейрону, и процесс начинался снова. Возможно, Гольджи первым увидел подлинную форму нейронов, но Кахаль первым определил, как они работают.

Тем не менее Кахаль обнаружил, что нейронная доктрина оказалась крепким орешком для его коллег. Ему пришлось основать журнал для продвижения своих идей, но даже это не помогало, так как лишь немногие медики читали испанские журналы. Поэтому в 1889 году он отправился на конференцию в Германию, величайший научный центр того времени, и даже сам заплатил за проезд, столкнувшись с отказом университета.

Слева: сложная нейронная сеть, изображенная Сантьяго Рамоном-и-Кахалем, неврологом и отчасти художником. Справа: Кахаль.

К счастью для Кахаля, великолепные рисунки нейронов завоевали ему некоторых сторонников. В следующие десять лет нейронная доктрина укрепилась в научных кругах, хотя далеко не все соглашались с ней. Многие ученые отказывались поверить Кахалю, и в 1900 году две армии неврологов выстроились по разные стороны баррикад; «ретикулисты» Гольджи и «нейронщики» Кахаля с каждым годом все больше презирали друг друга.

Но история любит хорошие шутки, поэтому случилось так, что Гольджи и Кахаль разделили Нобелевскую премию в 1906 году. Кахаль сокрушался по этому поводу и оплакивал «жестокую иронию судьбы, соединившую научных соперников и разные характеры, словно сиамских близнецов». В своих речах после присуждения премии оба они, особенно Гольджи, обвиняли друг друга в «одиозных ошибках» и «намеренных упущениях». Это определенно не была Нобелевская премия мира.

В конечном счете нейронная доктрина восторжествовала, потому что она давала гораздо больше объяснений. Даже темные загадки разума Гито приобрели определенный смысл. Вскрытие Гито выявило обширные повреждения глии, поддерживающей и питающей нейроны. Без этой поддержки нейроны слабели и погибали, особенно в сером веществе, которое местами истончилось до прозрачности. Даже выжившие нейроны часто имели меньше аксонных и дендритовых отростков, чем обычно, что приводило к ухудшению мыслительных способностей. Иными словами, мозг Гито служил безобразным, но убедительным доказательством того, как работают (или не работают) нейроны.

Как и все великие открытия, нейронная доктрина Кахаля не только ответила на многие вопросы, но и породила столько же новых. Вот самый важный из них: если нейроны отделены друг от друга, как сигнал проходит через промежуток между ними? Казалось, имеются лишь две возможности – электрический ток или химические вещества. Опять-таки, каждая сторона этой битвы имела своих защитников, где «радисты» выступали за электричество, а «повара» – за биохимию. Дискуссия между ними вышла за пределы царства неврологии и перетекла в дебаты о здравомыслии загадочного убийцы.

«Улыбнись, пожми руку, подтолкни. Улыбнись, пожми руку, подтолкни. Улыбнись, пожми руку, подмигни, посмейся, подтолкни…» 6 сентября 1901 года Уильям Маккинли занимался привычным делом. Все пять лет своего президентства Маккинли любил общаться с людьми: флиртовать с домохозяйками, приподнимать шляпу перед банкирами, щипать за щеки девушек в лентах. Для того чтобы ряды доброжелателей не сбивались в толпу, он изобрел «рукопожатие Маккинли». Он широко улыбался и пожимал пальцы другого человека сверху, так что легко мог освободиться в любой момент. Потом он брал его под локоть левой рукой и слегка подталкивал, отодвигая в сторону и освобождая место для следующей мишени.

«Улыбнись, пожми руку, подтолкни…» – пятьдесят рукопожатий в минуту. Но 6 сентября, когда Маккинли находился с визитом в Буффало, усатый иностранец перехитрил его. Он стиснул руку президента, и, даже когда один из охранников рванулся вперед, подозрительно долго удерживал рукопожатие.

Панамериканская выставка в Буффало с боями быков, фальшивыми японскими деревнями и версальскими фонтанами в течение нескольких месяцев собирала толпы людей. В павильоне «Путешествие на Луну» выступали карлики, одетые инопланетянами и подающие зеленый сыр, а 120-метровая Электрическая башня – шпиль, освещенный тысячами «электрических свечей» (то есть лампочек), – так красиво сияла по вечерам, что люди плакали.

Четырехдневный визит Маккинли был венцом выставки как национального события года, и он не обманул ожиданий, выступив 5 сентября со своей лучшей президентской речью о безграничном благополучии Соединенных Штатов.

Но среди ликующей пятидесятитысячной толпы один человек – рабочий, субтильного телосложения, с тонкой щеточкой усов и без особой надежды на долю в благополучии США – кипел от негодования.

Леон Чолгош начал работать в полную силу с десяти лет, в 1883 году, а в 1893 году зарабатывал четыре доллара в день, протягивая провода в окрестностях Кливленда. Но его завод урезал зарплаты во время финансовой паники 1893 года и уволил Чолгоша, когда тот присоединился к забастовке. Будучи до тех пор убежденным республиканцем, он объявил себя социалистом. В то десятилетие растущее социалистическое движение неоднократно сталкивалось с владельцами заводов, и конфликт привел к идеологическому расколу в стране. Жестокие условия труда на заводах ужасали большинство людей, но и неуправляемых толп на улицах, бунтующих и выкрикивающих революционные лозунги, американцы боялись не меньше.

Чолгош в конце концов устроился на работу под фальшивым именем. Но его рабочая карьера закончилась после того, как он испытал загадочный психический срыв в 1898 году. Он вернулся на семейную ферму, где большую часть времени слонялся без дела, иногда выполняя механическую работу, но чаще охотясь на кроликов или перелистывая социалистические трактаты. Он стал замкнутым и питался только молоком с крекерами в своей комнате на чердаке – возможно, боялся, что приемная мать Катрина может отравить его (здесь видны признаки паранойи).

Его единственным счастливым воспоминанием стала статья, которую он прочитал в газете в июле 1900 года. Там говорилось об американце итальянского происхождения Гаэтано Бреши, который застрелил короля Италии Умберто I. Храбрость Бреши пришлась по душе Чолгошу, который вырезал статью и сохранил ее.

В мае 1901 года Чолгош услышал речь анархистки Эммы Голдман в Кливленде. Голдман иногда восхваляла политические убийства, и, как Чолгош впоследствии рассказывал своим тюремщикам, когда он услышал ее, «моя голова едва не раскололась… Она воспламенила меня». Он сразу же перешел от социализма к анархизму. Потом он отвез Голдман в Чикаго, где принялся обхаживать местных анархистов, называя их «товарищами» и заговорщическим тоном осведомляться об их «тайных собраниях».

Большинство анархистов считали Чолгоша жалким и патетичным человеком. Другие считали его либо невежественным (к примеру, он не улавливал разницу между социализмом и анархизмом), либо просто опасным: редактор одной анархистской газеты заклеймил его как политического наркомана.

Чтобы доказать свои достоинства и «совершить нечто героическое ради общего дела», Чолгош снял комнату над салуном в Буффало 31 августа, рассказав людям, что собирается продавать сувениры на выставке. Он понравился владельцу, потому что заранее внес два доллара платы за аренду и пил хорошее виски, а не местное пойло по десять центов за порцию.

Накануне Чолгош приобрел револьвер той же марки, которой пользовался Бреши для убийства короля Умберто, Saturday Night Special, с серебряной отделкой за четыре с половиной доллара. Хороший охотник, Чолгош не нуждался в стрельбе по мишеням, но часами бродил в одиночестве по ночам (наподобие Трэвиса Бикла[13]), выхватывая револьвер из кармана и быстро заворачивая его в белый носовой платок, чтобы скрыть блеск металла.

Чолгош встретил поезд Маккинли, когда тот прибыл в Буффало 3 сентября. Но прежде чем он успел выстрелить, раздался грохот канонады, приветствовавшей президента. От сотрясения в поезде вылетели стекла, и охрана Маккинли моментально удвоила бдительность, поэтому Чолгошу пришлось уйти. Следующие три дня он присматривался к «правителю» (его собственные слова), тенью следуя за ним у Пилона Свободы, мексиканской арены для боя быков и других экспонатов выставки. Но ему так и не удалось приблизиться на расстояние точного выстрела.

Шестого сентября, в последний день визита, Маккинли совершил поездку к Ниагарскому водопаду, питавшему динамо-машины, освещавшие выставку. Репортеры сообщали о щекотливом моменте, когда экипаж Маккинли приблизился к меловой линии, обозначавшей границу США и Канады. Ни один действующий президент до сих пор еще не покидал страну, и Маккинли предупредил кучера держаться подальше. Предотвратив кризис, президент наскоро позавтракал в гостинице. Потом он временно попрощался с женой, которая устала и страдала от жары. Оставшись в обществе мужчин, он достал сигары и принялся непринужденно болтать на разные темы. Один местный воротила заметил, что президенту явно понравилось в Буффало. Маккинли шутливо ответил: «Не знаю, смогу ли я уехать отсюда».

После полудня у Маккинли осталось только одно мероприятие, десятиминутная встреча с избирателями у Храма музыки, терракотового купола площадью 2000 квадратных метров с вычурной отделкой. Люди начали собираться за несколько часов до события, утирая лица носовыми платками в тридцатиградусную жару. Возле начала очереди здоровенный чернокожий юноша по имени Джеймс Паркер пытался разговорить чисто выбритого молодого человека, чтобы скоротать время. Леон Чолгош резко осадил его.

В 16.00 охранники Маккинли открыли огромные двери храма и впустили толпу в проход между стульями, задрапированный тканью. Органист в дальнем углу играл Баха на одном из самых больших органов в стране. Чолгош едва мог видеть Маккинли в начале очереди: «правитель» стоял посреди джунглей из растений в горшках, под двумя гигантскими флагами США. «Улыбнись, пожми руку, подтолкни. Улыбнись, пожми руку, подтолкни». Маккинли помедлил только один раз, вручив красивой девушке гвоздику из своей петлицы.

Примерно в 16.07 один из охранников Маккинли заметил смуглого усатого мужчину, похожего на итальянца, которому явно не терпелось встретиться с президентом. Охранник решил было задержать его, но слишком медлил. В этот момент итальянец взял Маккинли за руку и привлек президента к себе. Охранник заподозрил неладное и рванулся вперед. Он разорвал рукопожатие и проследил за тем, как уходит подозрительный тип.

Между тем вперед вышел мужчина, чья правая рука была обернута носовым платком. Чолгош находился так близко, что его первый выстрел оставил пороховой след на жилете президента Маккинли. Но маленькая пуля попала в пуговицу и срикошетила; впоследствии врачи нашли ее в одежде. Второй выстрел попал в цель, поразив желудок и поджелудочную железу Маккинли. Платок, все еще обернутый вокруг револьвера, обуглился и загорелся.

В подражание Бреши, Чолгош хотел выпустить все пять пуль, но здоровенный Джеймс Паркер, ожидавший своей очереди следом за ним, выбил у него оружие, а потом ударил в лицо. Подскочил охранник, потом подоспели еще пятеро, и Чолгош упал на пол среди мелькающих сапог и ружейных прикладов (7). Другие охранники отвели Маккинли к стулу; кровь уже пропитала его одежду. Немного отдышавшись, президент заметил сутолоку вокруг Чолгоша и крикнул: «Эй, ребята, полегче с ним». (Возможно, это спало жизнь Чолгошу.) Минуту спустя вокруг Маккинли собралась свита его помощников и советников, включая Роберта Тодда Линкольна, которого называли «алмазом надежды» республиканских президентов XIX века.

Медики на электрическом «безлошадном экипаже» – одном из первых электромобилей – быстро доставили Маккинли в ближайший пункт «Скорой помощи», пышно разукрашенный по случаю выставки. Лучший хирург Буффало в тот момент оперировал другого пациента, поэтому чиновники привели самого старшего врача, которого смогли найти, гинеколога по профессии. Гинеколог с кривой стрижкой (его выдернули из кресла в парикмахерской) стал готовить хирургические инструменты, пока Маккинли дышал эфиром.

Как назло, клиника не была подключена к электросети, хотя повсюду на выставке имелось электрическое освещение. Даже когда ассистенты воспользовались зеркалами, чтобы направить в рану отраженный свет заходящего солнца, врач мало что мог увидеть. Ему удалось заштопать желудок, но он не смог найти вторую пулю, и он зашивал Маккинли без дренажа пулевого отверстия.

Между тем тысячи людей столпились у Храма музыки, громко крича и требуя линчевать убийцу; некоторые потрясали веревками, оторванными от ближайших экспонатов. Лучшим полицейским Буффало едва удалось доставить Чолгоша в тюрьму живым. При обыске, помимо других вещей, у него обнаружили полтора доллара, карандаш, резиновую соску от детской бутылочки, и, по преданию, газетную вырезку со статьей об убийстве короля Умберто.

Через неделю после операции Маккинли достаточно поправился для переезда в президентский особняк на выставке. Его неугомонный заместитель Тедди Рузвельт сразу же поспешил к его постели, как и жена Маккинли Ида. Она годами страдала от эпилепсии и теперь воздавала должное за долгие часы, когда он нянчился с нею.

Врачи кормили Маккинли ректально, как и Гарфилда, и ежедневно сообщали в прессу о его температуре (около 39 градусов) и частоте пульса (примерно 120 ударов в минуту). Хотя эти показатели были высокими, они оставались постоянными. А поскольку Маккинли сохранял здравый рассудок и даже однажды спросил о Чолгоше, люди были уверены, что он идет на поправку. Рузвельт вскоре уехал из города немного поохотиться.

Врачи Маккинли также отклонили предложение воспользоваться одним из экспонатов выставки, рентгеновским аппаратом, изобретенным Томасом Эдисоном, для обнаружения второй пули. Заголовок в «Нью-Йорк таймс» от 11 сентября гласил: «Президент скоро выздоровеет».

12 сентября Маккинли впервые принял твердую пищу: тост и яйцо всмятку. Но это оказалась его последняя трапеза. Его желудок и поджелудочная железа еще находились в плохом состоянии, и инфекция вспыхнула с новой силой. Ночью он то терял сознание, то приходил в себя. Помощники лихорадочно пытались связаться с Рузвельтом, но тот находился далеко в Адирондакских горах. Смотритель национального парка наконец нашел Тедди Рузвельта 13 сентября, и они спустились с горы под полуночным дождем, чтобы успеть на поезд до Буффало. Но было поздно. Маккинли быстро угасал и умер в четверть третьего ночи 14 сентября.

Смерть Маккинли воспламенила уже накопившуюся общественную ненависть к анархистам и иммигрантам. (Чолгош был гражданином США и родился в Детройте, но большинство добропорядочных граждан верили «Журналу медицинской ассоциации», где после разбора согласных в его фамилии был сделан однозначный вывод: «Слава богу, что по фамилии его невозможно принять за американца».)

Несмотря на вой в прессе, Чолгош казался безразличным к своей дальнейшей судьбе: охранники вспоминали, как воришка велосипедов в соседней камере горько сокрушался о своем аресте, в то время как Чолгош день за днем хранил флегматичное молчание. Он отрастил бороду, что сделало его еще более похожим на «типичного» анархиста, чем раньше. В качестве дополнительного наказания тюремщики каждый день до суда заставляли его ходить в той же самой окровавленной одежде и белье. Впрочем, Чолгошу не пришлось долго ждать. Суд над ним начался 23 сентября, всего лишь через неделю после смерти Маккинли, и стал одной из самых мрачных страниц в истории американской юриспруденции.

В целом суд продолжался около восьми часов в течение трех дней. Это включало два часа на отбор присяжных, причем каждый из них утверждал, что уже составил свое мнение. Чолгош, провозгласивший свои анархистские убеждения, отказался признавать законность назначенных судом защитников и говорить с ними. Они надеялись подать прошение о невменяемости подзащитного, но все психиатры, разговаривавшие с Чолгошем, уже объявили его свободным от навязчивых иллюзий и паранойи. (Вместо того чтобы копаться в семейной истории Чолгоша или в его мотивах, они в основном спрашивали его о том, что он любит читать, или пытались поймать его на лжи о покушении на президента. Два психиатра не смогли выдавить из Чолгоша ни слова в течение двух часов, но все равно объявили его годным для суда.)

Оставшись без прикрытия о невменяемости подзащитного, адвокаты Чолгоша озаботились собственной защитой, пытаясь объяснить, почему они согласились на такое «отвратительное» поручение. Они не вызвали ни одного свидетеля, и присяжным потребовалось всего полчаса, чтобы вынести вердикт. Большую часть этого времени они спорили, как долго еще следует ждать ради приличия, прежде чем осудить Чолгоша. Два дня спустя, в полном согласии с главной темой выставки – чудесами электрической энергии – судья из Буффало приговорил Чолгоша к смерти на электрическом стуле в государственной тюрьме Обан.

Первая в истории США смертная казнь на электрическом стуле тоже состоялась в Обане в 1890 году под надзором Эдварда Чарльза Спицки, психиатра, который настаивал на безумии Шарля Гито. Все пошло не так, как ожидалось. Заключенный обгорел, но отказывался умирать, и запах горящей плоти и волос наполнил крошечную камеру для казни. Спицка распорядился снова врубить ток, но электрикам пришлось подождать целых две минуты для зарядки генератора. (В их защиту можно сказать, что предыдущие тесты на лошадях прошли с гораздо большим успехом.)

К 1901 году в Обане устранили неполадки. Охранники разбудили Чолгоша около пяти часов утра 29 октября и дали ему черные штаны с разрезами по бокам. В камере для казни электрик подключил цепь из двадцати двух лампочек для проверки напряжения; когда они загорелись, он объявил, что все готово.

Чолгош вошел в камеру в 7.06 и занял место на «Старом Спарки», грубо сколоченном деревянном троне, установленном на резиновом коврике. Он снова проклял правительство. Тем временем охранники положили ему на голову губку, пропитанную электропроводящим соленым раствором. Сверху надели металлический шлем, потом другой электрод прикрепили к икре через разрезанные штаны. Последней была кожаная маска, удерживавшая его лицо. Она также приглушила его последние слова: «Мне очень жаль, что я так и не повидался с отцом».

Электрик дождался, пока Чолгош не сделает выдох – газы расширяются при нагревании, и чем меньше воздуха в легких, тем меньше неблагозвучных стонов во время смертных мук, – и включил ток. Чолгош дернулся в своих путах. После нескольких разрядов в 1700 вольт врач не обнаружил у него пульса. Смерть наступила в 7.15 утра (8).

Все еще с влажными волосами и искривленными губами от электрического шока, Чолгош лежал на столе для вскрытия. Один врач препарировал его тело, в то время как гораздо более важная задача по исследованию мозга и определению его вменяемости была возложена на второго врача – или, вернее, будущего врача, двадцатипятилетнего студента-медика из Колумбийского университета.

Почему такую работу доверили человеку, не имевшему медицинской лицензии? Он уже опубликовал десятки статей о мозге, включая работу о том, может ли сильный ток повредить ткани мозга или изменить их вид, что было важным соображением в данном случае. (Он обнаружил, что периферические нервы обычно сгорают, но сам мозг остается целым, если не считать мелких кровоизлияний.) Утверждалось, что он также был экспертом по френологии, способным проводить связь между дефектами психики и необычными анатомическими чертами.

Но выбор определило его происхождение: это был Эдвард Энтони Спицка, сын Эдварда Чарльза Спицки, который защищал Гито. Ни один другой отец и сын из династии медиков не могли похвастать участием в двух исторических судебных процессах. И если Спицка-старший не смог убедить мир в безумии Гито, то Спицка-младший еще мог попытаться дать Чолгошу посмертное прощение с точки зрения науки.

Но ему так и не дали этого сделать.

Спицка удалил мозг в 9.45 утра, обратив внимание на его теплоту; во время казни на электрическом стуле тело могло нагреваться до 55 градусов по шкале Цельсия. Он сделал рисунок остывающего мозга, а потом приступил к исследованию складок и извилин. Как и в случае с Гито, мозг выглядел нормально, во всяком случае, при визуальном осмотре. Но прежде чем Спицка смог приступить к осмотру под микроскопом, вмешался начальник тюрьмы. Ему уже предлагали 5000 долларов за череп Чолгоша, и ради того, чтобы не делать мученика из убийцы, он был готов уничтожить тело без остатка.

Он грубо и презрительно отказал Спицке в просьбе оставить хотя бы крошечный срез мозга для последующего изучения. Вместо этого он распорядился зашить тело. Потом засыпал труп негашеной известью и залил несколькими литрами серной кислоты. На основании экспериментов, проведенных с кусками мяса, он рассчитывал, что тело Чолгоша растворится через двенадцать часов. К полуночи мозг Леона Чолгоша перестал существовать (9).

Слева: убийца Леон Чолгош. Справа: носовой платок и револьвер, которыми пользовался Чолгош при покушении на Маккинли.

Как и его отцу, молодому Спицке не удалось спасти репутацию убийцы. Но неврология еще не сказала своего последнего слова. Как добросовестный ученый, в официальном рапорте Спицка-младший признал, что не обнаружил признаков невменяемости. Но в резюме он внес дополнительное определение: «Некоторые виды психоза не имеют достоверных анатомических признаков… Они зависят от нарушений кровообращения и химического дисбаланса».

Химический дисбаланс… Иными словами, даже если с анатомической точки зрения мозг выглядит нормально, он может функционировать неправильно из-за нарушения химического равновесия. Для понимания психических дефектов Гито неврологам пришлось изучать его клетки. Для понимания мотивов Чолгоша им нужно было проникнуть еще глубже.

Где-то между судами над двумя убийцами из США Сантьяго Рамон-и-Кахаль обнаружил, что нейроны являются отдельными клетками. В конечном счете, между ними оставался крошечный промежуток, называемый синапсом. Но как именно нейроны передают сигналы через этот промежуток – с помощью химических веществ или электрических импульсов, – оставалось неизвестным. Приверженцев разных направлений называли «поварами» и «радистами» соответственно, и их взаимная враждебность повлияла на следующие 50 лет развития неврологии.

Сначала «радисты» имели преимущество. Передача электрических импульсов была модным новшеством, а химическое взаимодействие выглядело устаревшим, как древнегреческое учение о «четырех телесных жидкостях». Кроме того, сторонники электрической теории имели экспериментальные свидетельства. Недавно изобретенные зонды, достаточно точные для измерения реакции отдельных клеток, показывали, что нейроны при срабатывании всегда вырабатывают электрический импульс. Этот импульс происходил внутри, но не было причин сомневаться в том, что нейроны могут пользоваться электричеством для внешних сообщений друг с другом.

Целый ряд мрачных экспериментов с сердцами лягушек, казалось, служил дальнейшим подтверждением этой теории. К 1900 году биологи знали, что, если удалить сердце у лягушки и погрузить его в соленую воду, оно будет биться само по себе в солевом растворе. Оно просто плавало там и сокращалось – лишенное тела, но каким-то безумным образом сохранявшее жизненную силу. Ученые обнаружили, что могут даже замедлять или ускорять частоту сокращений, посылая сигналы разной мощности в нервные окончания, ведущие к сердцу.

Между тем другие ученые обнаружили, что небольшое количество определенных химических веществ может сходным образом ускорять или замедлять сердцебиение. Но поскольку эти вещества были искусственными, их воздействие казалось лишь странным совпадением.

Отто Леви, молодой ученый, посетивший Англию в 1903 году, нашел фокусы с сердцами лягушек весьма увлекательными, и по возвращении в Австрию решил исследовать связь между нервами, электричеством и химическими веществами. Однако Леви был рассеянным и мечтательным человеком; в молодости он часто уходил с лекций по биологии, чтобы побывать в опере и послушать лекцию по философии. Поэтому даже после того, как он стал известным фармакологом, он не уделял внимания дальнейшим исследованиям. Между тем доктрина «радистов» набирала популярность.

В конце концов Леви вернулся к исследованию сердец лягушек в 1920-х годах, хотя и при необычных обстоятельствах. Вечером перед Пасхой он задремал над чтением романа. Эксперимент, достойный Нобелевской премии, промелькнул перед ним во сне, и он наполовину проснулся, обуреваемый смутными видениями, и записал их. На следующее утро он не смог разобрать собственный почерк. Раздосадованный, а потом и отчаявшийся, он пытался разобраться в точках и каракулях. Он мог вспомнить лишь момент эйфории, когда все вдруг обрело смысл. С тяжелым сердцем он отложил записи.

Следующей ночью сон повторился. Леви проснулся, и, чтобы не рисковать, снова полагаясь на записи, поспешил в свою лабораторию. Там он усыпил эфиром двух лягушек и поместил их сердца размером с вишенку в отдельные мензурки с солевым раствором, где они продолжали биться, создавая мелкую рябь через стекло. Одно сердце имело прикрепленные нервные окончания, и когда Леви воздействовал электричеством на определенные волокна, биение замедлилось, как и предполагалось.

Даже если с анатомической точки зрения мозг выглядит нормально, он может функционировать неправильно из-за нарушения химического равновесия.

Следующий шаг был наиболее важным. Он извлек солевой раствор изнутри первого сердца и добавил его во вторую мензурку. Второе сердце немедленно отреагировало и замедлило ход. Тогда он воздействовал электричеством на другие нервные волокна в первом сердце и ускорил его биение. Перенос солевого раствора заставил второе сердце ускориться, как он и видел во сне. Леви пришел к выводу, что под воздействием электрического импульса нерв вырабатывал определенное химическое вещество, которое воздействовало на второе сердце, когда он переливал раствор.

Эксперимент Леви оказал бесценную поддержку «поварам» и послужил доказательством, что нервная система – по крайней мере у некоторых животных – использует химические вещества для передачи сообщений. Другие ученые вскоре обнаружили такие вещества у млекопитающих, потом у людей. После этого доктрина «поваров» так быстро стала популярной, что в 1936 году Леви получил Нобелевскую премию за свое открытие, сделанное во сне. (Впрочем, как беспечный человек, он расстался с медалью в 1938 году, оставив ее в банковском сейфе. Хотя Леви был евреем, он не обращал внимания на грозовую тучу нацизма в соседней стране, и когда Гитлер аннексировал Австрию, ему пришлось бежать (10).

Однако для Леви и его сторонников сражение было выиграно лишь наполовину. «Радисты» признавали, что тело может пользоваться химическими сигналами на периферии нервной системы, контролирующей конечности и внутренние органы. Но в головном и спинном мозге – священном центре нервной системы – могли существовать лишь электрические импульсы. Опять-таки, имелись веские основания для такого мнения, поскольку нейроны вырабатывали электричество при любой активности.

«Радисты» также утверждали, что химические вещества – материал для «слюны, соплей, мочи и пота» – действуют слишком медленно для процессов, происходящих в мозге. Только электричество, которое распространялось мгновенно, могло стоять за мышлением. Как и сторонники ретикулярной теории Гольджи, «радисты» полагали, что работа мозга отличается от деятельности остального тела.

Но тем, кто считал мозг чем-то особенным с биологической точки зрения, пришлось постепенно сдавать свои позиции. За следующие несколько десятилетий «повара» открыли множество химических соединений, передававших сигналы только в мозге, – так называемых нейротрансмиттеров. Эти открытия подорвали гегемонию «радистов», и в 1960-е годы большинство ученых включали нейротрансмиттеры в свое понимание работы нейронов.

На самом деле происходит вот что. Когда нейрон «срабатывает», то по его аксону от основания до оконечности распространяется электрический импульс – то самое электричество, которое «радисты» определили много лет назад. Но электричество не может прыгать между клетками и даже преодолеть синаптическую щель шириной 0,00002 миллиметра, отделяющую один нейрон от другого. Поэтому аксон должен переводить электрические сигналы на язык химических соединений, которые могут преодолеть этот промежуток.

Как химическая база снабжения, оконечность аксона хранит и производит всевозможные вещества – нейротрансмиттеры. В зависимости от сообщения, которое нужно передать, она упаковывает отдельные нейротрансмиттеры в крошечные пузырьки. Затем эти пузырьки выгружают свое содержимое в синапс, позволяя нейротрансмиттерам пересекать промежуток и соединяться с дендритами соседних нейронов.

Присоединение нейротрансмиттеров заставляет эти нейроны посылать электрические сигналы в собственные аксоны. На этом этапе, когда сообщение получено, начинается уборка. Соседние глиальные клетки удаляют избыточные молекулы нейротрансмиттеров из синаптической щели либо всасывая их, либо высвобождая хищные энзимы, которые разлагают их на части. Это возвращает синапс в исходное положение, чтобы нейрон мог сработать снова. Весь этот процесс занимает миллисекунды.

В целом вы можете думать о мозге как в терминах «поваров», так и в терминах «радистов», в зависимости от того, что и где вы измеряете, – подобно тому, как фотоны одновременно являются и волнами, и частицами.

Так или иначе, химический аспект оказался гораздо более сложным. Мозг содержит сотни видов нейронов, где электрические импульсы передаются практически одинаково. Но нейроны используют более сотни разных нейротрансмиттеров (11), передающих различные нюансы мышления.

Определенные нейротрансмиттеры (например, глутамат) возбуждают нейроны, а другие (например, гаммааминомасляная кислота – ГАМК) действуют как ингибиторы[14] и анестетики. Некоторые процессы в головном мозге приводят к одновременному выбросу возбуждающих и тормозящих веществ. (Например, когда ствол мозга индуцирует сонное состояние, он порождает сны, возбуждая определенные нейроны, но парализует наши мышцы, ингибируя другие нейроны.) Таким образом, нейрон на приемной стороне сигнала должен аккуратно распробовать «суп» из нейротрансмиттеров на ближайшем синапсе и оценить каждый ингредиент – перед тем как решить, нужно ли сработать или нет. Суп должен иметь правильный вкус, чтобы вызвать должную реакцию.

Суп в мозге Шарля Гито всегда имел дурной вкус. Он почти наверняка страдал шизофренией, которая искажает нейротрансмиттеры и нарушает их баланс в головном мозге, заставляя нейроны срабатывать, когда этого не должно происходить, и наоборот. Сифилис тоже причинил большой ущерб. Гито со своей шизофренией уже балансировал на грани, а когда сифилис начал убивать мозговые клетки, он быстро скатился к безумию.

Дело Леона Чолгоша было более сложным. К примеру, почти невозможно отделить суждения о его вменяемости от страха перед анархией, распространенного в ту эпоху: некоторые психиатры даже рассматривали анархизм как разновидность психического расстройства. И хотя все пятеро психиатров, осмотревших Чолгоша перед судом, объявили его вменяемым, это выглядит несерьезно на фоне дружного хора специалистов, вынесшего такой же приговор для Гито.

Гита со своей шизофренией уже балансировал на грани, а когда сифилис начал убивать мозговые клетки, он быстро скатился к безумию.

Поведение Чолгоша до суда тоже мало что объясняет. Однажды в камере с ним случился истерический припадок, но некоторые наблюдатели считали, что он притворялся. Потом он признался, что после решения убить Маккинли у него «не было спасения» от этой мысли, «пусть даже это будет стоить мне жизни», но можно ли считать это безумной навязчивой идеей? А как насчет привычки оборачивать руку носовым платком, пока он находился в камере? Угрызения совести? Нервный тик сумасшедшего? Смотря как поставить вопрос.

Сразу же после смерти Чолгоша несколько независимых психиатров расспросили членов его семьи и знакомых и пришли к выводу, что Чолгош «слетел с катушек» незадолго до приезда в Буффало. Желание застрелить президента казалось нехарактерным для него. Раньше Чолгош не выказывал предрасположенности к насилию. Собутыльники в баре даже высмеивали его за то, что он выпускал пойманных мух на улицу, а не давил их. Психиатры также отмечали, что Чолгош едва ли понимал идеи анархистов и обратился к ним лишь в мае 1901 года – слишком короткий срок для непреклонной убежденности расстаться с жизнью без мыслей о побеге.

Даже его товарищи-анархисты были озадачены одержимым отношением Чолгоша к Маккинли. Во время трудовых конфликтов президент обычно вставал на сторону управляющих, а не рабочих, но он не был Рокфеллером или Карнеги, которые презирали рабочий класс, и вел довольно скромный образ жизни. (В некотором отношении цель Гито кажется даже более разумной. Гито просто хотел посадить Честера Артура в президентское кресло вместо Гарфилда. С другой стороны, Чолгош хотел одним ударом покончить с капитализмом и республиканской партией.)

Хронический стресс приводит к отмиранию аксонов и дендритов и может непредсказуемым образом влиять на мышление.

Но психиатры, изучавшие биографию Чолгоша, прежде всего обращали внимание на изменения, которые произошли с ним после нервного срыва и возвращения на семейную ферму в 1898 году. Он стал более раздражительным и недоверчивым, отчужденным и склонным к паранойе. Именно здесь замечания Спицки о «химическом дисбалансе» выглядят наиболее оправданными. Перелом в сознании Чолгоша произошел примерно в 25 лет. Как отмечали некоторые историки, во многих случаях шизофрения начинает развиваться именно в этом возрасте. Не думаю, что этот диагноз совершенно верен – Чолгош не был Гито, совершенно оторванным от реальности. Но с учетом зачаточного состояния психиатрии в 1901 году и всеобщего желания покарать Чолгоша, судебные психиатры могли неумышленно упустить из виду более тонкие симптомы.

И, независимо от конкретного диагноза, после нервного срыва Чолгош стал другим человеком: совершенно одиноким, тоскующим по друзьям и осмысленной работе. Тем не менее даже анархисты, представители одной из самых маргинальных групп в США, сторонились его. В этом он был меньше похож на фамильярного и оптимистичного Гито и больше напоминал Ли Харви Освальда (12) и Джона Хинкли-младшего.

Когда вы имеете дело с химией мозга, выяснение причин и следствий бывает затруднительным. К примеру, приводит ли депрессия к изменению химического баланса мозга или, наоборот, химический дисбаланс приводит к депрессии? Скорее всего, верно и то и другое. Но масса свидетельств указывает на то, что одиночество, изоляция и ощущение беспомощности угнетающе воздействуют на нейротрансмиттеры; они могут отравить «суп» и лишить его жизненно важных ингредиентов. Это определенно то самое, что имел в виду Спицка-младший, когда писал о скрытых химических нарушениях после безуспешной попытки изучения мозга убийцы холодным октябрьским утром 1901 года.

«Мне никогда ни в чем не везло, – однажды признался Чолгош. – И это сильно угнетало меня». На самом деле это угнетало его сильнее, чем он думал: хронический стресс приводит к отмиранию аксонов и дендритов и может непредсказуемым образом влиять на мышление.

Интуитивная догадка Спицки 1901 года достойна уважения. Сегодня положение значительно улучшилось, поскольку мы гораздо больше знаем о том, как нейроны могут влиять на общие схемы мышления. Нам просто нужно увеличить масштаб и изучить, каким образом отдельные нейроны соединяются в цепи, которые обеспечивают субстрат для наших мыслей.

Мы увидели, как работают отдельные нейроны. Теперь давайте разберемся, как работают их большие и сложные соединения – нейронные ансамбли, скомпонованные для общей цели.

Возможно, этот наряд совершил больше исторических путешествий, чем все остальные. Накрахмаленная белая рубашка и белый шейный галстук. Бежевые бриджи с застежками на поясе. Темно-синий сюртук с латунными пуговицами. Неуместная соломенная шляпа с обвисшими полями. И самое важное – трость из дерева пекана с металлическим наконечником, знаменитая трость, с помощью которой лейтенант Джеймс Холман продвигался в Сибири, Монголии, Иерусалиме, на Маврикии, в Китае, Южной Африке, Тасмании, Трансильвании и практически повсюду в изученном мире.

Холман поступил на службу в Королевский военно-морской флот Британии в возрасте двенадцати лет и прослужил до начала войны 1812 года, когда у побережья Северной Америки его поразила загадочная болезнь. Военные врачи, озадаченные блуждающими болями в суставах и сильной мигренью, поставили диагноз «летучая подагра», что было бессмысленным общим термином. Но, несмотря на вымышленный термин, болезнь реально подкосила Холмана и заставила его уйти в отставку в возрасте двадцати пяти лет.

Приспосабливаясь к новой оседлой жизни в Англии, он остался приписан к флоту в качестве Виндзорского рыцаря ВМФ с соответствующей пенсией, что звучало красиво, но в действительности означало скуку и рутину. Его единственная обязанность заключалась в том, чтобы дважды в день посещать церковь и возносить дополнительные молитвы за здравие короля, его лордов и разных подхалимов из Виндзорского замка. Все остальное время он проводил в одиночестве в своей маленькой квартире и ничего не делал; он не мог даже читать.

Жизнь в Виндзоре оказалась для Холмана такой экзистенциальной пыткой, что его здоровье покатилось под уклон, но в нем проснулась жажда путешествий. Вскоре он уехал из Англии и провел остаток жизни в странствиях, храбро проникая в незнакомые и часто опасные уголки земного шара.

В одном из ранних странствий он решил пересечь Сибирь с запада на восток. Из-за страшных ям и колдобин на дорогах он преодолел большую часть пути пешком – просто шел рядом с экипажем, держась за веревку. Но он не успел достигнуть побережья Тихого океана и был задержан царскими чиновниками, которые заподозрили в нем шпиона и депортировали из России, так как никто не верил, что кто-то может путешествовать по Сибири ради развлечения.

В своих следующих путешествиях он преследовал работорговцев, составлял карту отдаленных регионов Австралии, вел переговоры с охотниками за головами, спасался от лесных пожаров, оказывался в зонах военных конфликтов и переправлялся через Индийский океан на судне с грузом сахара и шампанского (иногда бывали и положительные моменты). Он также поднялся на гору Везувий во время извержения и едва не сжег подошвы башмаков, но убедился в том, что может справиться с чем угодно, несмотря на свое увечье.

По пути Холман заработал репутацию дамского угодника и проделал обширную научную работу (например, о распространении семян растений по островам), в результате чего даже был избран в члены Королевского общества, и на его работы ссылался Чарльз Дарвин. Он редко путешествовал в роскошных условиях: его ежегодная пенсия составляла 84 фунта стерлингов. Он экономил на продуктах, имея собственные запасы провианта (обычно фрукты, вино и дешевые консервы из языка, которые могли храниться очень долго), а также всегда носил свой старый офицерский мундир.

С этим мундиром, соломенной шляпой и тростью он преодолел 400 000 километров (13) – эквивалент десяти путешествий вокруг экватора или одной поездки на Луну, – что сделало его самым усердным путешественником в мире.

Холман старался как можно реже возвращаться в Англию, а когда делал это, то преимущественно сидел дома и писал путевые заметки. Разрозненные и беспорядочные, они могли включать рецепт соевого соуса на одной странице и советы по охоте на кенгуру на следующей странице, а также многочисленные цитаты из стихотворений, которые он помнил наизусть. (Еще там можно было найти массу сплетен о грабежах, любовных историях и местных обычаях, вроде обтирания тела морской губкой.) Но прежде чем Холман заканчивал работу над книгой, им овладевала новая жажда странствий.

Не дождавшись издания своей первой книги в 1822 году, он поспешил покинуть Англию сразу же после того, как закончил править верстку. Книга стала бестселлером, но к тому времени, когда лондонские книголюбы смогли взять ее в руки и увидеть отпечатанный портрет автора, Холман уже находился в тысяче километров от них.

Холман не мог знать об этом, но его портрет в книге, хотя в целом довольно красивый, имел одну тревожную особенность: его глаза, казалось, смотрели в разные стороны.

Более поздние портреты были еще менее лестными. На одном из них он выглядел пьяным, с расфокусированным взглядом. На более поздней картине маслом художник изобразил его с неприглядной бородкой в стиле Рип Ван Винкля, опять-таки с пустыми белыми глазами. Еще на одной картине Холман изображен кладущим руку на пустой белый глобус, похожий на глаз без зрачка.

Вид глобуса, лишенного всяких очертаний, может показаться странным, так как Холман исходил больше дорог, чем кто-либо из живших на земле в то время, но на самом деле художник был прав. Видите ли, Холман был слепым.

Проблемы со здоровьем начались у Холмана во время его службы на флоте. Патрульный маршрут его корабля проходил между Новой Шотландией[15], где пар от дыхания замерзал в воздухе, и Карибским морем, где солнечный жар мог легко растопить восковую свечу. Болтанка между этими крайностями оказалась гибельной для его суставов, и его лодыжки так распухали, что он не мог натянуть сапоги, уже не говоря о том, чтобы расхаживать по качающейся палубе.

Он уходил в увольнительную на берег и выздоравливал, но свирепые северо-западные ветры и знойные южные вечера в конце концов доконали его. Его глаза начали ужасно болеть; обычный солнечный свет ощущался как иглы, пронзающие сетчатку.

Его мир постепенно темнел, и хотя врачи лечили его глаза пиявками, припарками, опиумом и свинцовыми примочками, ничто не могло спасти его зрение. Сегменты его оптических нервов (14) окончательно умерли, когда ему было двадцать пять лет, оборвав эту связь с мозгом и оставив его совершенно слепым. В итоге он побывал почти во всех странах на свете, но не видел ни одной из них собственными глазами.

Холман едва не лишился возможности путешествовать из-за пожалованного ему дворянства. Устав Виндзорских рыцарей гласил, что он и шестеро его товарищей могут отсутствовать в Англии не более десяти дней в году. Сначала Холман подчинялся, но монотонность жизни в Виндзоре оказалась невыносимой. После нескольких месяцев, проведенных там, его лихорадка вернулась, и «летучая подагра» снова принялась грызть его суставы.

Он нуждался в активной деятельности, и врачи уговорили двух распорядителей ордена позволить ему отплыть на следующем судне. Поначалу они благосклонно отнеслись к просьбе и разрешили Холману уехать. Поездка сотворила чудеса с его здоровьем, но, когда он вернулся к рутинным занятиям в Виндзоре, боли снова начали терзать его. Он получил следующую визу и немедленно почувствовал себя лучше, но болезнь возобновилась сразу же после очередного возвращения. Так продолжалось раз за разом.

Сочинение книг немного смягчало боль (память – это сильный анальгетик), но каждый раз, заканчивая рукопись, он чувствовал себя хуже, и ему требовалось больше времени на выздоровление. Когда Холман стал пропускать некоторые похороны и коронации, распорядители ордена начали проявлять недовольство.

Они были не единственными, кому это не нравилось. После публикации каждой книги местные «эксперты» ставили под сомнение саму мысль о том, что слепой человек мог так много путешествовать. Как мы убедимся, современная неврология полностью оправдывает Холмана, но в начале XIX века отношение общества к слепцам было в лучшем случае снисходительным. Большинство из них просто ставили миску для подаяния и начинали выпрашивать милостыню. Те, кому везло больше (хотя это как посмотреть), устраивались на работу в бродячем цирке, где надевали ослиные уши и/или огромные фальшивые очки и выступали на сцене, где бродили без всякого заранее составленного сценария, натыкаясь на предметы и падая в разные стороны. Поэтому, когда речь заходила о слепцах, люди думали о нищих и клоунах, а не о путешествиях и приключениях.

Даже те, кто не отвергал Холмана, относились к нему свысока. «Меня постоянно спрашивают, какой смысл в путешествиях, если ничего не видишь», – однажды написал он. Некоторые идиоты сомневались, что Холман на самом деле покидал Англию, поскольку все континенты должны были выглядеть одинаковыми для него. Он скрежетал зубами и объяснял, что далекие земли полны незнакомых запахов и звуков, имеют иные погодные условия и повседневные ритмы жизни.

Холман в своих сочинениях уделял много внимания другим чувствам. Скрип досок и звон посуды на корабле в шторм вызывают тошнотворное ощущение. Он говорит о вкусе обезьян, «приготовленных на манер ирландской тушенки», и описывают осязательные ощущения предметов – от змеиной кожи до статуй в Ватиканском музее. Человек не нуждается в зрении для описания ужасов дизентерии или таких густых туч мошек и комаров, от которых может спасти только кольчуга.

По словам Холмана, в некоторых отношениях слепота сделала его истинным путешественником (15): вместо того чтобы полагаться на поверхностное чувство зрения, слепота вынуждала его говорить с людьми и задавать вопросы.

Однако Холман подвергался настоящему риску и нуждался в особой тактике для освоения мира, который он не мог видеть. Вместо неразличимых бумажных купюр он требовал монеты для оплаты счетов. Он приобрел специальные карманные часы, за стрелками которых можно было следить, не останавливая механизма.

По словам Холмана, в некоторых отношениях слепота сделала его истинным путешественником.

Для записи своих впечатлений он пользовался бесчернильной машиной для записи под названием Ноктограф (16) – плоской дощечкой с проволочками, натянутыми через каждый сантиметр, чтобы направлять движение руки по бумаге. А в качестве оплаты за морское путешествие он часто предлагал свои услуги – особенно рассказы о былых подвигах, подобно Гомеру, чтобы уменьшить скуку от ежедневных забот.

Одна из таких историй, несомненно, включала короткую экскурсию (2200 километров), которую он предпринял со своим глухим знакомым. «Это был довольно курьезный случай, – впоследствии написал он. – Нам нередко выдавалась возможность пошутить насчет нашего путешествия, но в целом мы старались сделать его комфортным». Все путешественники должны иметь чувство юмора.

Пожалуй, наиболее важно, что Джеймс Холман преуспел в самостоятельных путешествиях по всему свету благодаря использованию возможностей мозга. Как и большинство слепых людей, Холман изучал ближайшие объекты, прикасаясь к ним. (По этой причине женщины считали Холмана привлекательным; они обожали его обостренное чувство осязания и часто разрешали ему «осматривать» свое лицо и даже тело.) Но для ориентировки в большом мире – для того, чтобы огибать столбы и деревья или прокладывать путь на оживленном рынке, – Холман полагался не на руки, а на свою трость из дерева пекана. Он пользовался тростью не так, как делают слепые люди в наши дни, наподобие удлиненного пальца, ощупывающего ближайшие окрестности. Вместо этого он через каждые несколько шагов стучал металлическим наконечником по дорожному покрытию и прислушивался.

Слепой путешественник Джеймс Холман. Обратите внимание на невидящий взгляд и механизм для диктовки.

Каждый раз, когда он стучал тростью, звуковые волны отражались от ближайших предметов и эхо достигало каждого уха через разные, хотя и очень короткие, промежутки времени. После определенной тренировки его мозг научился считывать эти промежутки и определять характер местности перед ним.

Отраженные звуковые волны также раскрывали подробности формы, размера и текстуры предметов: звук, отраженный от твердых и узких каменных статуй, отличался от звука, отраженного от мягких и широких лошадей. На овладение этой сенсорной способностью, называемой эхолокацией и используемой летучими мышами, ушли годы сосредоточенной работы, но у Джеймса Холмана было достаточно времени в запасе.

А когда он достиг совершенства, то мог ориентироваться повсюду – от художественных галерей Ватикана до склона Везувия во время извержения. Подобно вспышкам света в темной комнате, стук трости стал вторым зрением для Холмана.

Ученые часто называют человеческий мозг самым сложным из когда-либо существовавших механизмов. Он содержит примерно сто миллиардов нейронов, и оконечность каждого аксона соединяется с тысячами соседей, создавая огромное количество связей обработки информации. (Этих связей так много, что нейроны подчиняются знаменитому правилу «шести шагов»: любые два нейрона разделены не более чем шестью связями.)

А такие случаи, как история Джеймса Холмана, еще более показательны: они свидетельствуют, что человеческий мозг может отходить от стандартного плана «прокладки путей» и даже «перекладывать» их, изменяя схему соединений с течением времени. Некоторые из этих изменений кажутся такими же фантастическими, как путешествие слепого человека на вершину вулкана, но они дают нам представление о невероятной пластичности наших нейронных цепей.

Для того чтобы понять, как работают нейронные цепи, представьте звук – например, стук по мостовой, – достигающий уха Джеймса Холмана. Этот стук отдается в разных костях и мембранах ушного канала и в конце концов передает свою энергию жидкости во внутреннем ухе. Эта жидкость омывает ряды крошечных волосковых клеток и, в зависимости от звука, в большей или меньшей степени наклоняет некоторые из них.

Волоски соединены с дендритами соседних нервных клеток, которые мгновенно активизируются и передают электрические сигналы по длинным аксонным «проводам», идущим в мозг. Достигая мозга, сигнал заставляет аксон выбрасывать смесь нейротрансмиттеров на ближайший синапс. В конечном счете это приводит к возбуждению нейронов слуховой коры, участка серого вещества в височной доле, который анализирует высоту, громкость и ритмичность звука.

Но достижение слуховой коры – это лишь начало. Для того чтобы Холман сознательно воспринял стук и мог ориентироваться по нему, сигнал должен дойти до других участков серого вещества для дальнейшей обработки. При этом сигнал сначала направляется вниз, под поверхность серого вещества, и проникает в белое вещество мозга.

Белое вещество в основном состоит из скоростных аксонных «кабелей», передающих информацию от одного узла серого вещества к другому со скоростью до 400 километров в час. Эти аксоны могут быстро переносить информацию, поскольку они толще обычных аксонов и заключены в оболочку из жировой субстанции, называемой миелином.

Миелин действует как резиновая изоляция на проводах и препятствует рассеиванию сигнала; у китов, жирафов и других крупных существ нейрон в миелиновой оболочке может передать сигнал на несколько метров почти без искажений. (С другой стороны, разные заболевания, которые приводят к истончению миелиновых оболочек, такие как рассеянный склероз, нарушают связи между различными узлами мозга.) В целом вы можете представлять серое вещество как мозаику из компьютерных чипов, анализирующих разные виды информации, а белое вещество – как проводники, передающие информацию между этими чипами.

Прежде чем двигаться дальше, я должен указать на то, что «серое» и «белое» вещество – это неправильные термины. Серое вещество в живом мозге имеет розовато-коричневый оттенок, а белое вещество, составляющее основную массу мозга, кажется бледно-розовым. Серый и белый цвет появляется лишь после того, как вымочить мозг в консервирующих жидкостях. Эти жидкости также приводят к отвердению мозга, который в обычном состоянии имеет консистенцию вязкого крахмала. Это объясняет, почему разрезы головного мозга, которые делают на практических занятиях по биологии, не приводят к распаду тканей.

Сигнал, передаваемый по нейронному «кабелю» белого вещества, может либо пробудить к жизни другие нейроны (Внимание!), либо анестезировать их (Не обращать внимания!). Но с учетом громадного количества нейронов и триллионов связей между различными нейронными узлами, один из главных вопросов неврологии заключается в том, откуда первоначальный сигнал «знает», по какому пути он должен следовать, какие нейроны нужно возбуждать или анестезировать. Ответ довольно прост: как и повозка Джеймса Холмана в Сибири, сигнал идет по наезженным колеям.

Начнем с двух нейронов. Если один нейрон раз за разом активирует другой в быстрой последовательности, синапс между ними начинает изменяться. Оконечность аксона первого нейрона становится крупнее и выделяет больше пузырьков с нейротрансмиттерами, заполняющими синаптическую щель; могут даже вырасти новые аксонные ветви. Второй нейрон может сделать связь с первым нейроном приоритетной, протягивая больше дендритовых рецепторов в его направлении. Это позволяет второму нейрону реагировать даже на слабые сигналы. В целом, как колеса фургона проделывают колеи на дороге после многократных поездок, так и повторная активация нейронов прокладывает в мозге «колеи», по которыми сигналы движутся с большей вероятностью, чем по другим маршрутам.

Ученые пользуются другой метафорой для объяснения того, как нейронные связи становятся крепче со временем: нейроны, срабатывающие вместе, соединяются друг с другом. И обычно это не два или три нейрона, которые срабатывают вместе. Когда «колея» установлена, создаются цепи из многих тысяч нейронов, срабатывающих в быстрой последовательности (17).

Благодаря аксонным «кабелям» в белом веществе эти цепи могут соединять даже отдаленные участки серого вещества, позволяя мозгу автоматически выполнять сложные действия. К примеру, все мы рождаемся с готовыми нейронными цепями в нижних отделах мозга, которые контролируют такие рефлексы, как чихание, глотание и зевание: как только первые нейроны срабатывают, остальные следуют за ними, как костяшки домино от малейшего толчка. Поэтому рефлекторные реакции у всех людей в целом одинаковы.

Вы можете представлять серое вещество как мозаику из компьютерных чипов, анализирующих разные виды информации.

Нейронные контуры в высших отделах мозга работают по такому же принципу. После долгой тренировки мы учимся связывать буквы в слове «собака» с образом пушистого четвероногого зверя и с речевыми слогами со-ба-ка. Любой элемент этой триады автоматически подключает остальные. Негативный опыт тоже может устанавливать нейронные связи. Войдите в аллею, где вы однажды сильно испугались, и ее запахи и тени вернут ощущение страха.

Человеческий мозг имеет стандартный план коммутации нейронных соединений, гарантирующий, что определенные группы нейронов всегда могут обратиться к другим группам, и это очень хорошо. Хорошо, что ваши глаза могут активировать контуры страха, а они, в свою очередь, велят ногам убираться куда подальше, иначе бы вы долго не протянули в этом мире. Эта общая схема закладывается еще до рождения, когда аксоны начинают формироваться и вытягиваться, как ростки. Тем не менее детали этой общей схемы могут варьировать от одного человека к другому. Один из ярких примеров – это синестезия, состояние, при котором человеческие чувства смешиваются странным и непредсказуемым образом.

У большинства людей один сенсорный стимул вызывает одну чувственную реакцию. Вишни на вкус – это просто вишни, а трение наждачной бумаги по коже ощущается как почесывание. У людей с синестезией один сенсорный сигнал вызывает множественные чувственные реакции – ожидаемый вкус вишни плюс, например, некий фантомный звук.

Эти наложенные ощущения являются непроизвольными и стойкими: каждый раз, когда человек с синестезией слышит ноту соль-диез, он ощущает запах перца, щекочущий ноздри. Синестезия также строго индивидуальна: если один человек всегда видит цифру 5 как цветок фуксии, то другой может настаивать на зеленом цвете, как у пирога из лайма.

Самый распространенный тип синестезии создает цветовую симфонию, особенно когда люди слышат определенные звуки или видят определенные буквы и цифры. Ричард Фейнман видел бежевые «j», индиговые «n» и шоколадные «x» в уравнениях. Владимир Набоков однажды сказал, что для него долгий звук «ааах» имеет «оттенок старого дерева», а более короткое «ах» «похоже на полированную слоновую кость». Франц Лист укорял музыкантов своего оркестра (которые могли лишь изумленно глядеть на него в ответ) в том, что они исполняют его музыку в неправильном цвете: «Господа, прошу вас немного усилить голубой оттенок, звучание зависит от этого!» В другой раз он умолял: «Это темно-фиолетовый [пассаж]!.. Не нужно так уходить в розовое…»

Буквенно-цветовая и звуко-цветовая синестезия является наиболее распространенной из-за особенностей «географии» мозга: некоторые участки, анализирующие звуки, буквы и цвета, находятся рядом друг с другом, поэтому сигналы могут легко «просачиваться» за границу. Но теоретически синестезия может связать любые два ощущения в мозге, и нам известно около шестидесяти ее типов.

Людям с синестезией осязания и змоций апельсины кажутся шокирующими, воск-смущающим, а джинсовая ткань – мрачной.

Люди с синестезией звука и движения могут услышать сладкое пение при виде простой экранной заставки с движущимися точками. Людям с синестезией осязания и эмоций шелк кажется успокаивающим, апельсины – шокирующими, воск – смущающим, а джинсовая ткань – мрачной. Для людей с синестезией осязания и вкуса ограда из кованого железа может показаться соленой, а некоторые виды мяса «заостренными». (Один человек пожаловался за обеденным столом, что приготовленное им фрикасе из курицы получилось слишком «сферическим».) Люди с сексуальной синестезией видят цветные образы, плавающие перед ними во время полового акта. Люди с синестезией цвета и времени могут воспринимать дни недели, месяцы в году или даже жизненные этапы как мозаику цветов и оттенков. Представьте себе, что вы слышите речь Жака о «семи возрастах человека» из пьесы «Как вам это понравится» и видите радугу над сценой.

Возможно, в синестезии присутствует генетический компонент, так как она передается из поколение в поколение и проявляется в большинстве культур. Важно также отметить, что неврологи отвергли идею о том, будто люди с синестезией болтают метафорическую чепуху точно так же, как многие из нас говорят о «цельном вкусе» или «остром чеддере». Как показывают тесты, мозг этих людей действительно работает по-другому.

В одном эксперименте людям показывали листки с группами пятерок в прямоугольном начертании (где двойка выглядит как перевернутая пятерка) и несколькими двойками, разбросанными в случайном порядке. Обычным людям оказалось почти невозможно найти двойки без механического перебора цифр. Для людей с синестезией двойки мгновенно выделялись на фоне остальных цифр. (Это похоже на автоматически проявляющиеся цифры в тестах на дальтонизм.)

Вот еще один фокус. Если показать человеку с синестезией огромную четверку, составленную из рядов маленьких восьмерок, его цветовое восприятие цифры будет меняться в зависимости от фокусировки на целом (четверка) или на составных частях (маленькие восьмерки).

Другие тесты вызывают у таких людей неприятные ощущения. Обычные люди без труда могут прочитать текст практически любого цвета. У людей с синестезией цифры или буквы «неправильного» цвета могут вызвать дезориентацию или отвращение, так как цвет на странице вступает в конфликт с цветом в их сознании.

В общем и целом, неврологи знают, как должна работать синестезия: нейронные цепи, анализирующие одно ощущение, случайно активируют цепи, анализирующие другое ощущение, и оба процесса накладываются друг на друга. Но точно определить, почему это происходит, оказалось непростым делом. Появилось два возможных объяснения, анатомическое и функциональное.

Согласно анатомической теории причина заключается в недостаточном удалении избыточных нейронных связей в детском возрасте. Все маленькие дети имеют гораздо больше нейронов, чем им необходимо; их нейроны также имеют избыточное количество аксонов и дендритовых ответвлений. Вероятно, в раннем детстве люди постоянно испытывают синестезию. По мере взросления и развития формируются устойчивые нейронные цепи, и эти активные нейроны сохраняются. Тем временем неиспользуемые нейроны постепенно чахнут и отмирают. Избыточные ответвления также удаляются, как кроны деревьев, растущих у высоковольтной линии.

Такое уничтожение выглядит жестоким, это буквально естественный отбор, но он приводит к формированию более прочных и эффективных связей между выжившими нейронами. Вероятно, у людей с синестезией этот процесс остался незавершенным и в их мозге сохранились дополнительные связи между разными сенсорными зонами.

Функциональная теория подразумевает, что процесс удаления избыточных связей идет нормально, но некоторые нейроны не могут эффективно ингибировать активность своих соседей. Тесно связанные нейроны должны препятствовать прохождению сигнала по неверным путям в другие отделы мозга; они делают это, нейтрализуя определенных соседей химическими ингибиторами. Но даже если эти обходные пути находятся в спящем состоянии, они все же существуют и теоретически могут стать активными. Возможно, у людей с синестезией мозг недостаточно ингибирует эти «подземные каналы», и информация просачивается из одного отдела мозга в другой.

Первая догадка на пути к выбору между анатомической и функциональной теорией была сделана швейцарским химиком. В 1938 году фармацевтическая компания Альберта Хофмана искала новые стимуляторы, и он приступил к исследованию некоторых химических веществ, полученных из грибов. Вскоре он перешел к другим соединениям, но его не оставляла гнетущая мысль, что он что-то упустил с грибами.

Поэтому в пятницу вечером в апреле 1943 года он стал проводить опыты с новой порцией вещества под названием «диэтиламид лизергиновой кислоты». Во время синтеза он внезапно почувствовал головокружение и увидел цветные полосы. Впоследствии он догадался, что занес крупинки порошка на палец, а потом потер глаза. Но он не был в этом уверен, поэтому проверил свою догадку в понедельник, 19 апреля, который с тех пор стал известен как День велосипеда.

Он растворил крошечную порцию, четверть миллиграмма порошка, в стакане воды. Это произошло в 16.20, и хотя Хофман пытался записывать свои ощущения в лабораторном журнале, к пяти часам его почерк превратился в неразборчивые каракули. Последними словами было «желание смеяться». Не находя себе места, он попросил своего ассистента отвезти его домой на велосипеде. Это была та еще поездка.

Во время поездки перед его глазами снова появились цветные полосы, и все вокруг стало удлиненным и искаженным, как будто отражалось в кривом зеркале. Время замедлило ход; Хофману казалось, что поездка продолжалась много часов, но его ассистент помнил, как быстро крутил педали.

Оказавшись в своей гостиной, Хофман попытался говорить связно, и в конце концов дал понять, что по какой-то причине считает молоко лекарством, которое может исцелить его. Соседка терпеливо носила ему бутылку за бутылкой, и в тот вечер он выпил два литра, но это никак не помогло. Хуже того, у Хофмана начались сверхъестественные видения. В его сознании соседка превратилась в ведьму, и он чувствовал, как внутри его пробуждается демон и сжимает его душу. Даже мебель казалась заколдованной и дрожала от скрытой угрозы. Он был уверен, что умрет прямо на диване.

Лишь спустя несколько часов он успокоился, а последний час доставил ему настоящее удовольствие. Его глаза стали настоящими калейдоскопами с фонтанами света, «извергавшимися, перестраивавшимися и менявшимися в непрерывном потоке». Как он сообщил впоследствии, его также радовало, что «каждое звуковое ощущение, такое как скрип дверной ручки или шум проезжающего автомобиля, превращалось в зрительное ощущение. Каждый звук порождал яркий изменчивый образ со своей формой и цветом». Иными словами, препарат создавал синестезию, которую он никогда ранее не испытывал.

Диэтиламид лизергиновой кислоты Хофмана в конце концов стал известен как ЛСД, и с тех пор тысячи фанатов таких групп, как «Фиш» и «Грейтфул Дэд», имели сходный опыт. Наркотические «трипы» под воздействием ЛСД явно не могут изменить устойчивые нейронные контуры мозга. Однако ЛСД может вмешиваться в процесс выработки нейротрансмиттеров и в течение нескольких часов искажать информацию, проходящую по этим контурам.

Это все равно что переключить телевизор с документального фильма Кена Барнса на кошмарную нарезку из фильмов Дэвида Линча: картинка обеспечивается теми же аппаратными средствами, но содержание гораздо более необузданное.

Это сильный аргумент в пользу функциональной теории синестезии. Есть некоторые свидетельства того, что случаи естественной синестезии все же могут объясняться немного иной компоновкой нейронных цепей. Но опыт Хофмана и других людей свидетельствует, что все мы обладаем латентной способностью к синестезии и можем пробудить ее.

Наркотическая синестезия Хофмана показала, что определенные впечатления могут изменять поток информации, проходящий по нашим нейронным «проводам», – по крайней мере временно. Но могут ли какие-либо впечатления на самом деле перепрокладывать нейронные цепи на постоянной основе?

Детский мозг может легко перестраиваться и образовывать всевозможные новые связи; поэтому дети, как губки, впитывают языковые навыки и многое другое. Но почти до конца прошлого века неврологи считали перестройку взрослого мозга невозможной – отчасти благодаря работам Сантьяго Рамон-и-Кахаля.

Кахаль в течение десяти лет травмировал нервы и нейроны у животных, проверяя способность этих тканей к восстановлению. Он обнаружил, что периферические нервы часто регенерируют (это объясняет, почему хирурги могут пришивать оторванные руки, ноги и пенисы и возвращать их в рабочее состояние). Но нейроны в мозге взрослого существа никогда не вырастали снова. Это привело Кахаля к однозначному выводу, что «в мозге взрослых особей нервные связи являются жесткими и неизменными. Все может умереть, но ничто не может регенерировать».

Другие наблюдения подтверждали пессимизм Кахаля. По сравнению с детьми, взрослым гораздо труднее усваивать новые навыки, в том числе языковые, что является признаком нейронного склероза. А если взрослый человек переживает инсульт или другую травму мозга, он может навсегда утратить определенные навыки, потому что утраченные нейроны не восстанавливаются.

Более того, отсутствие нейронной пластичности у взрослых имело смысл с эволюционной точки зрения. Если бы мозг взрослого человека изменялся с большой легкостью, то нейронные цепи, отвечающие за важные схемы поведения и воспоминания, могли бы распадаться, а знания и навыки улетучиваться. По замечанию одного ученого, абсолютно пластичный мозг «усваивает все, но не запоминает ничего».

Все это правда. Но неврологи немного поспешили, когда объявили, что мягкая и податливая глина младенческого мозга уступает дорогу прочной, но хрупкой керамике взрослого. Даже если зрелый мозг не может выращивать новые нейроны (18) или чинить поврежденные, это не значит, что все нейронные цепочки являются жесткими и неизменными. При надлежащей тренировке нейроны могут изменять свое поведение и способы передачи информации. Старые соединения могут усваивать новые поразительные способности.

В конце 1960-х годов дегенеративное заболевание глаз поразило сетчатку шестнадцатилетнего уроженца штата Висконсин Роджера Бема и ослепило его. Сорок лет спустя он взял буклет об аппарате «замены зрения», сооруженном местным ученым.

Устройство состояло из черно-белой видеокамеры, укрепленной на лбу, с лентой проводов, ведущих в рот. Провода заканчивались треугольным зеленым электродом размером с почтовую марку, лежащим на языке. Камера передавала образы на этот электрод, который превращал каждый пиксель в электрический сигнал, напоминающий пузырек газированной воды: белые пиксели сильно пощипывали язык, черные были нейтральными, а серые занимали промежуточное положение. Предполагалось, что Бем будет пользоваться «языковыми» образами для взаимодействия с окружающим миром.

Как можно ожидать, сначала у него ничего не получалось. Тем не менее он довольно быстро научился отличать движение от неподвижности. Вскоре после этого он начал воспринимать круги, треугольники и другие фигуры евклидовой геометрии. Постепенно он дошел до обычных предметов, таких как чашки, стулья и телефоны. Через некоторое время он научился различать логотипы на футбольных шлемах, сортировать игральные карты по мастям и огибать несложные препятствия. Другие слепые люди учились пользоваться зеркалами, различать перекрывающиеся предметы или следить за танцующим пламенем свечи.

Пол Бах-и-Рита, изобретатель этого устройства, пришел в неврологию кружным путем. (Хотя Бах-и-Рита был уроженцем Бронкса, он имел составную каталонскую фамилию, как Рамон-и-Кахаль.) Бах-и-Рита на спор поступил в медицинскую школу в Мехико, но потом забросил медицину и занялся разными временными работами, в том числе был массажистом и рыбаком во Флориде. Он также учил анатомии слепых людей, которые хотели стать массажистами, что помогало им понять, как нужно взаимодействовать с пациентами. (Слепые, имея обостренное чувство осязания, становятся превосходным массажистами.) В конце концов он вернулся в медицинскую школу и стал работать со слепыми пациентами.

Детский мозг может легко перестраиваться и образовывать всевозможные новые связи.

Но настоящую цель своей жизни Бах-и-Рита обнаружил лишь после того, как его отец Педро перенес обширный инсульт в 1959 году, в результате которого он лишился речи и остался наполовину парализованным.

Педро отправили в реабилитационную клинику, но, когда стало ясно, что дальнейшего улучшения не предвидится, врачи объявили его безнадежным и предложили перевести в хоспис, так как не видели возможности восстановления для поврежденного мозга. Этот фатализм, довольно часто встречавшийся в клиниках того времени, рассердил брата Пола, врача по имени Джордж, который разработал свой режим реабилитации.

Режим был жестким: сначала Джордж заставлял Педро ползать, как младенец, и учиться двигать конечностями перед тем, как постепенно встать на ноги. Затем он приставил Педро к мелким домашним работам вроде подметания крыльца или мытья кастрюль и сковородок. Педро прилагал большие усилия, и хотя сначала прогресс казался незначительным, повторяющиеся движения в конце концов привели к перестройке его мозга: он не только восстановил способность ходить и разговаривать, но и возобновил преподавательскую работу, повторно женился и снова начал ходить в пешие походы.

Лишь семь лет спустя Педро умер от сердечного приступа во время похода в горах Калифорнии в возрасте семидесяти трех лет. Вскрытие выявило обширные и долговременные повреждения, особенно в белом веществе, обеспечивавшем связь разных участков серого вещества друг с другом. Но важно отметить, что серое вещество по-прежнему работало. Его мозг оказался достаточно пластичным для прокладки новых маршрутов через поврежденную ткань, что вернуло ему способность ходить и говорить.

То есть вместо отправки сигнала из точки A в точку B теперь он отправлялся из точки A в точку C, а оттуда в точку B. Это был не самый эффективный маршрут, но он улучшался со временем по мере того, как ментальные «колеи» становились глубже.

Воодушевленный Пол Бах-и-Рита прошел курсы повышения квалификации в области неврологии и реабилитационной медицины и тоже решил исследовать пластичность мозга, особенно возможность частичного восстановления зрения у слепых людей. В его первом «мозговом шлюзе» использовалась ручная видеокамера; она проецировала образ на спину наблюдателя с помощью вибрирующих тефлоновых стержней, вделанных в зубоврачебное кресло.

При разрешении всего лишь четыреста пикселей образы выглядели как плохо сфокусированная черно-белая картинка в телевизоре. Тем не менее этот эксперимент позволил различать людей по их прическам и лицам, включая супермодель 1960-х годов Твигги. (При этом пациенты пожимали плечами, когда им показывали разворот «Плейбоя»: осязание в некоторых случаях одерживает верх над зрением.).

Когда микропроцессоры стали достаточно миниатюрными, Бах-и-Рита изготовил приборы для стимуляции языка, одной из наиболее чувствительных тактильных зон человеческого тела. (Слюна также лучше проводит ток, чем кожа, что уменьшает необходимое напряжение.) Эти приборы приобрели популярность в научной среде, когда ученые стали сканировать мозг пациентов, пользовавшихся ими.

Сканы показали, что хотя визуальная информация поступает через язык, зрительные центры мозга проявляют высокую активность. С неврологической точки зрения такой способ ввода был неотличим от «зрения». В психологическом отношении пациент тоже испытывал тактильные ощущения на языке как визуальные образы.

Повторяющиеся движения в конце концов приведи к перестройке мозга.

Слепые люди, пользовавшиеся таким устройством, воспринимали предметы как формы в пространстве перед ними, а не у них на языке. Они уклонялись от брошенных мячей и различали ближние и дальние предметы по воспринимаемому размеру. Они даже становились жертвами некоторых оптических иллюзий, например, «эффекта водопада». Если вы в течение нескольких секунд смотрите на движущуюся массу (например, на водопад), а потом отводите взгляд, то кажется, будто неподвижные предметы движутся сами по себе. Устройство Бах-и-Риты создавало такое же головокружительное ощущение у слепых людей, что было очередным доказательством их латентной зрительной способности.

Между тем группа Бах-и-Риты разработала другие устройства замены сенсорного ввода. Прокаженному, утратившему чувство осязания в руках (проказа разрушает нервы), надевали специальную перчатку, посылавшую тактильную информацию на лоб; через несколько минут он мог почувствовать трещины на столе и провести различие между деревянными дровами, гладкими алюминиевыми трубками и мягкими рулонами туалетной бумаги. Бах-и-Рита также работал над «электрическими презервативами». У многих парализованных мужчин сохраняется эрекция, хотя при этом они ничего не чувствуют, и если устройство будет работать успешно, оно сможет посылать электрические волны оргазма в их мозг.

Но самое удивительное, специалистам из группы Бах-и-Риты удалось восстановить чувство равновесия. Эта работа началась со знакомства с тридцатидевятилетней уроженкой Висконсина Шерил Шлиц, которая принимала антибиотик гентамицин после операции по удалению матки в 1997 году. Гентамицин успешно борется с инфекцией, но имеет опасное свойство уничтожать крошечные волоски во внутреннем ухе, обеспечивающие чувство равновесия. Хотя эти волоски расположены в других трубках относительно тех, которые позволяют нам слышать, они работают по такому же принципу.

Желеобразная масса внутри трубок колышется, когда мы поворачиваем голову в ту или иную сторону. Волоски, погруженные в желе, тоже изгибаются взад-вперед, возбуждая определенные нейроны. На основании этих данных мозг решает, стоим ли мы прямо, и корректирует отклонения. Когда эти волоски разрушились, центр равновесия (вестибулярные ядра) в мозгу Шерил перестал работать и начал подавать случайные сигналы ее мышцам, заставляя ее раскачиваться из стороны в сторону небольшими резкими движениями.

Хуже того, она постоянно чувствовала себя на грани падения, даже когда лежала в постели, словно испытывая постоянное похмелье. Шлиц и другие жертвы гентамицина называли себя флюгерами. Большинство таких людей с трудом ориентируются в собственном доме, не говоря уже о внешнем мире, где обычный зигзаг на ковре может сбить их с ног. Неудивительно, что многие из них кончают самоубийством.

Хотя специалисты испытывали некоторый скептицизм, они надели на женщину зеленую строительную каску с крошечным гироскопом и встроенной электроникой. Как и в устройстве Бема, провода из-под каски вели к электроду во рту у Шлиц. Когда она стояла прямо, то ощущала слабое покалывание в центре языка. Когда ее голова начинала клониться вперед, откидываться назад или болтаться из стороны в сторону, покалывающая точка смещалась вперед, назад или в сторону. Она должна была смещаться в такое положение, чтобы ощущение постоянно находилось в центре языка. Это казалось нелепым и непривычным, но скоро она уловила суть дела.

После нескольких пятиминутных сеансов она смогла удерживать равновесие в течение нескольких драгоценных секунд. Однажды она простояла прямо в течение двадцати минут и даже смогла ходить, не спотыкаясь на каждом шагу. Со временем ее состояние заметно улучшилось, и в конце концов Шлиц смогла обходиться без шлема. Она даже научилась прыгать через скакалку и кататься на велосипеде.

Что более пикантно, она начала учить других пользоваться прибором, включая самого Бах-и-Риту. После обнаружения рака в 2004 году, Бах-и-Рита прошел курс химиотерапии, который повредил волоски в его собственном внутреннем ухе и уничтожил чувство равновесия. Поэтому Шлиц оказала ему взаимную услугу, научив его пользоваться зеленым шлемом, и добилась того, что он смог ходить самостоятельно до своей смерти в 2006 году.

Ученые до сих пор спорят о том, каким образом устройства сенсорной замены изменили мозг таких людей, как Бем и Шлиц. Одна из гипотез состоит в том, что эти устройства для перенаправления информации от языка к зрительным и вестибулярным центрам используют уже существующие маршруты и контуры обратной связи.

К примеру, когда вы едите яблоко, ваш мозг естественным образом сочетает информацию о его вкусе, сочности и красной кожуре, чтобы получить более полное представление. Таким образом, мы в любом случае пользуемся сочетанием сенсорной информации, так что, возможно, преобразование данных с языка в визуальную информацию – всего лишь крайний случай. Кроме того, как показывает синестетический опыт с ЛСД, в мозге существует много латентных каналов, которые также могут быть использованы.

По-видимому, наш мозг, будучи отчасти пластичной структурой, может подменять одно чувство другим независимо от канала ввода информации. Это имеет глубокие последствия для понимания наших чувств в целом. С этой точки зрения наши глаза, уши и ноздри на самом деле лишь активируют определенные нервные окончания. В результате все сенсорные данные выглядят почти одинаково после того, как покидают органы чувств и поступают в нервную систему, превращаясь в химические и электрические сигналы. Именно нейронные цепи, а не органы чувств, расшифровывают поступающие сигналы и создают цельное восприятие.

Ученые никоим образом не решили все научные проблемы в этой области, не говоря уже о философских головоломках. И если откровенно, то дебаты вокруг устройств сенсорной замены имеют вполне иезуитский характер: могут ли слепые люди видеть по-настоящему? Но согласно Полу Бах-и-Рите: «Мы не видим глазами и не слышим ушами. Все это происходит внутри мозга». Если это верно, то слепые люди действительно могут научиться видеть, будь то с помощью языка, как сделал Бем, или с помощью слуха, как делал Холман и его современные потомки.

Бах-и-Рита задействовал современную электронику для «перепрокладывания путей» в человеческом мозге, но, по правде говоря, нам не нужны такие ухищрения, чтобы воспользоваться преимуществами нейронной пластичности. Люди-эхолокаторы могут преображать мозг с помощью своих губ, зубов и языка.

Самый знаменитый из современных эхолокаторов, Дэниэл Киш, потерял зрение в возрасте тринадцати месяцев из-за ретинобластомы (раковая опухоль глаз); в его пустых глазницах остались лишь шрамы. Но в возрасте двух лет он самостоятельно открыл силу эхолокации. Он разработал способ пощелкивания языком – «Клик-клик-клик» – как кнопкой на пьезозажигалке, хотя и медленнее, чтобы испускать зондирующие звуковые волны. Теперь он ориентируется в пространстве, слушая отголоски этих волн вокруг себя.

Для того чтобы понять, как это работает, представьте человека, приближающегося к объекту возле тротуара. «Клик-клик-клик». Он замечает, что пощелкивание вызывает отголоски от разных точек у земли, но они прекращаются примерно на высоте пояса. Через несколько шагов отголоски поднимаются до высоты груди, потом снова идут на убыль. Этот профиль эхолокации обозначает припаркованный седан. Сходным образом телефонный столб создает высокий и узкий профили. Качество звука дает дополнительную информацию: если от автомобиля звук отражается резко и четко, то кусты приглушают его.

Способность Киша к эхолокации достаточно развита, чтобы позволить ему лазить по деревьям, танцевать и ездить на автомобиле в плотном потоке уличного движения. Он также приобрел маленькую хижину в Лос-Анджелесском национальном заповеднике неподалеку от своего дома и проводил там целые дни, блуждая по тропам и переходя через ручьи по скользким камням. Импульсивность Киша иногда приводила к травмам, таким как выбитый зуб или сломанная нога. Однажды ночью он проснулся в хижине и обнаружил, что она горит (как выяснилось, причиной был засорившийся камин). Ему едва удалось спастись.

Киш называет такие инциденты «ценой свободы». По его словам, «врезаться в столб – это неприятность, но ни разу в жизни не иметь такой возможности – это катастрофа» (19). Джеймс Холман мог бы подписаться под его словами.

Достижения современных людей-эхолокаторов вроде Киша придают достоверность биографии Холмана. На сканах головного мозга эхолокаторы показывают мощную активность визуальной коры, когда прислушиваются к отголоскам звуковых волн. Возможно, это происходит потому, что зрительные нейроны, позволяющие видеть, также помогают нам ориентироваться в окружающем мире. Поэтому они естественным образом переключаются на эхолокацию, хотя в данном случае входной сигнал является звуковым, а не визуальным.

Годами прислушиваясь к отголоскам от наконечника трости, мозг Холмана почти неизбежно перестроился таким же образом. Его слуховые и зрительные нейроны так часто срабатывали одновременно и были так тесно связаны друг с другом, что перевод звуковых карт в пространственные стал автоматическим.

К сожалению, с годами у Холмана оставалось все меньше возможностей совершенствовать свои рефлексы. Его здоровье зависело от путешествий, но по мере того, как он стал чаще просить об отлучках ради дальних странствий, и особенно после того, как его книги о путешествиях стали приносить прибыль (а это были книги, повествующие о подвигах, которые казались доступными только для совершенно здорового человека – например, подъем на Везувий), его кураторы из Адмиралтейства проявляли все большее недовольство.

С нынешней точки зрения Холман, по всей видимости, страдал психосоматическим расстройством. Депрессия, угнетавшая его дух во время праздной жизни в Англии, оказывала разрушительное действие и на его тело; с другой стороны, путешествия поднимали его дух и облегчали физическую боль. Но с каждой поездкой распорядители виндзорского церемониала все больше убеждались в том, что Холман обманывает их, и они стали запрещать его поездки, фактически приговорив его к домашнему аресту. Во время этих вынужденных простоев Холман обращался за помощью во все медицинские и политические инстанции и даже дошел до молодой королевы Виктории. Но сердца кураторов ожесточились, как у библейского фараона, и они отказывались слушать его.

В 1855 году Холман, которому было уже больше шестидесяти пяти лет, едва смог провести отпуск во Франции. По правде говоря, слабое здоровое было лишь одной из нескольких болезненных реальностей, с которыми ему пришлось столкнуться. В своих зарубежных странствиях он постоянно носил военно-морской мундир, оставшийся со времен службы на флоте. Но брюки и сюртук настолько вышли из моды, что даже другие моряки не узнавали в нем бывшего офицера. Хуже того, популярность Холмана среди читающей публики резко уменьшилась. Он опубликовал свои последние путевые заметки в 1832 году и постепенно впадал в забвение. Если изредка современники упоминали о нем, то обычно делали это в прошедшем времени.

В семьдесят лет Холман перестал выезжать за границу и почти не выходил из своей квартиры. Друзья беспокоились о нем, но, как выяснилось, он все же отправился в одно, последнее, путешествие – в прошлое, чтобы написать автобиографию. Долгие часы, которые он проводил в работе перед своим «ноктографом», еще больше истощали его силы, но он не сдавался в надежде оставить добрую память о себе. Ему хотелось не только признания, что слепой человек может путешествовать по всему миру, но и чего-то большего. Он видел себя не слепым Марко Поло, но равным знаменитому путешественнику.

По отношению к устройствам сенсорной замены Пол Бах-и-Рита написал: «Мы видим не глазами, а мозгом».

Холман завершил работу над автобиографией перед самой смертью в 1857 году. К сожалению, ни одно издательство не приняло ее, ссылаясь на плохие продажи его предыдущих книг. Он оставил автобиографию своему литературному душеприказчику, но этот человек тоже вскоре умер, и через несколько десятилетий книга была потеряна для истории.

Таким образом, почти все, что нам известно о личной жизни Холмана, описано в его сохранившихся книгах, которых осталось немного. Его яркие воспоминания, величайшие разочарования, имена его любовниц – все это остается неизвестным. Он так и не открыл нам, когда впервые научился эхолокации. Фактически в путевых заметках Холмана поразительно мало говорится о его слепоте. Лишь один фрагмент посвящен откровенному обсуждению этого недостатка и того, как он повлиял на его мировоззрение.

Холман вспоминал о нескольких своих былых свиданиях с женщинами. Он признавал, что не имел представления, как выглядели его любовницы и даже были ли они красивыми, по любым меркам. Более того, это его не заботило; по его словам, отказавшись от стандартов видимого мира, он мог воспринимать более чистую и божественную красоту. Возможность слышать голос женщины и ощущать ее ласку, а потом заполнять пробелы за счет своего воображения, была для него нереальным удовольствием. «Может, кто-то считает, что потеря зрения обязательно должна была лишить меня подобных удовольствий? – спрашивает Холман. – Тогда я сочувствую умственной слепоте, которая могла стать причиной такого заблуждения».

Здесь Холман говорит о любви, но, рассуждая о желаниях и предположениях за пределами зрительного восприятия, он приближался к чему-то более значительному, чем он сам, – к тому, как человеческие существа воспринимают окружающий мир.

По отношению к устройствам сенсорной замены Пол Бах-и-Рита написал: «Мы видим не глазами, а мозгом». Это высказывание справедливо и в более широком смысле слова. Все мы до некоторой степени создаем собственную реальность, и если Холман подкреплял окружающие сцены своими предположениями, то, по сути дела, занимался тем же, чем все остальные.

Иными словами, наши нейроны не просто передают сигналы, поступающие из окружающей среды. Как мы убедимся в следующей главе, нейронные цепи подключаются к еще более крупным структурам, позволяя нашему мозгу повторно интерпретировать и воссоздавать все, что мы видим, наполняя простые образы смысловыми слоями и окрашивая чистое восприятие нашими желаниями.

Нейронные цепи, в свою очередь, сочетаются и образуют еще более крупные структуры – такие, как наши сенсорные системы, анализирующие информацию самым сложным образом.

Человек лежит на столе с гипсовой маской на лице. Маска выглядит нормально: нос, уши, глаза, зубы, губы. Но когда маску снимают, то кажется, что часть лица солдата поднимается вместе с ней, оставляя кратер в живой плоти. Усевшись, солдат делает первый глубокий вдох, потому что гипс был наложен полчаса назад.

Если бы у него был нос, но мог бы ощутить аромат цветов в кувшине парижской студии. Если бы у него были уши, он мог бы услышать стук костяшек домино на другой стороне комнаты, где собрались другие изувеченные солдаты, ожидающие своей очереди. Если бы у него был язык, он мог бы глотнуть белого вина, чтобы подкрепить силы. А если бы у него были глаза, он увидел бы десятки других масок, развешанных на стене: «до» и «после» для его товарищей-калек, потерявших лица на Первой мировой войне и надеявшихся, что маски помогут им вернуться к нормальной жизни.

Женщина, изготавливавшая маски, не имела другого образования, кроме художественного. Хотя Анна Колман Лэдд была американкой, большую часть своей молодости она провела в Париже, где изучала скульптуру в конце XIX века и брала консультации у самого Огюста Родена. Тем не менее ей не хватало элегантности и напористости для того, чтобы прославиться. В итоге она стала вырезать благопристойных нимф и сатиров для фонтанов и частных садов и почти отказалась от ремесла скульптора, когда вернулась в Бостон и вышла замуж за профессора медицины из Гарварда.

Они жили отдельно, в гостевом браке, но Лэдд последовала за мужем в Европу в 1917 году, а впоследствии тайно отправилась в Париж. Вдохновленная лондонским «Магазином оловянных носов», она открыла свою студию протезных масок в 1918 году на пятом этаже дома без лифта, густо заросшего плющом. Она населила дворик внизу своими старыми бюстами и скульптурами с прекрасными античными лицами, которые, хотя и относились к художественному прошлому, должны были вселять надежду в несчастных калек, приходивших к ней под прикрытием сумерек вечером или ранним утром.

В некотором смысле студия была художественным экспериментом в традиции Пигмалиона: насколько реалистичным может быть реализм? В то же время Лэдд проводила психологический эксперимент: удастся ли ей обмануть мозг, чтобы тот принял маску за живую плоть? Мы, люди, часто соединяем свое лицо с представлением о своей личности. Поэтому, восстанавливая лицо, изуродованное пулей, она пыталась воссоздать личность солдата. Но она не имела возможности узнать, будут ли другие люди или сами солдаты принимать новые лица как настоящие.

До 1914 года врачи нечасто беспокоились по поводу реконструкции человеческого лица. Лишь несколько воинов и бретеров в истории – наиболее известными из них были император Юстиниан II и астроном Тихо Браге – лишались носа в результате дуэли. Большинство получало серебряные или медные протезы, а некоторые хирурги даже изобретали «натуральные» методы замены утраченных тканей. (Один из таких методов включал пришивание лица к сгибу локтя на несколько недель, пока кожа с руки не прирастала к переносице наподобие заплатки (20).

Но траншейная война 1914–1918 годов привела к намного большему количеству лицевых травм, чем было когда-либо раньше, – из-за применения гранат, пушек, пулеметов и других приспособлений для скоростного метания металла. Перед падением многие солдаты слышали вой или треск снаряда, а потом их лицевые кости буквально взрывались. Один человек сравнил это ощущение со «стеклянной бутылкой, брошенной в фарфоровую ванну». Даже плотные челюстные кости превращались в сплошное крошево под кожей. И хотя металлические каски защищали мозг, сам шлем от удара иногда разрывался на куски шрапнели, впивавшиеся в уши и глаза.

Десятки тысяч мужчин (и немало женщин) приходили в себя в грязном окопе с оторванным носом или выпадающим языком. Некоторые теряли веки и медленно слепли от усыхания роговицы. Лица других солдат выглядели вдавленными, словно портрет кисти Фрэнсиса Бэкона (21). Офицеры инструктировали часовых, что при наблюдении за противником они должны выставлять голову и плечи над парапетом, потому что тогда снайперы будут целиться в туловище как более удобную мишень.

Апокалиптическая битва при Сомме в 1916 году – когда в газетах пришлось публиковать не колонки, а целые страницы имен погибших, – заставила британских военных открыть специальный госпиталь для травм лица на молочной ферме в Кенте. Главный хирург, в прошлом художник, имел возможность убедиться, какой неряшливой бывает пластическая хирургия: однажды в лагере для военнопленных он увидел молодого человека с волосами на носу, потому что кто-то пересадил туда кожу с его затылка.

Полный решимости положить конец этой практике, хирург сосредоточился на эстетике лицевой реконструкции и даже требовал проведения многократных операций, чтобы все выглядело нормально. В общем и целом в кентском госпитале было проведено одиннадцать тысяч пластических операций для пяти тысяч британских солдат, и часто за больными ухаживали в течение нескольких месяцев между операциями.

Некоторые жертвы могли принимать только жидкое питание, поэтому на ферме выращивали кур и коров и кормили пациентов яично-молочными коктейлями с высоким содержанием белка. В процессе реабилитации некоторые солдаты ухаживали за животными, а другие овладевали ремеслами, такими как изготовление игрушек, починка часов или стрижка. Многие из них образовывали прочные товарищества с собратьями по несчастью, а другие флиртовали с женщинами при каждом удобном случае. Самые смелые пациенты заводили жен среди сиделок, и одна восторженная посетительница даже заявила, что «мужчины без носов очень красивы, как античные статуи».

Мы, люди, часто соединяем свое лицо с представлением о своей личности.

Не все имели такие либеральные взгляды. Солдаты чувствовали себя уверенно в больничной палате, где они могли дразниться и даже называть друг друга уродами, но при посещении ближайшей деревни они всегда носили красные галстуки и васильковые жакеты, чтобы заблаговременно предупреждать людей. Лавочники отказывались продавать им спиртное, потому что некоторые теряли над собой контроль в пьяном виде, а чужаки боялись садиться с ними за один стол, потому что еда иногда показывалась из дополнительных отверстий, когда они жевали или глотали.

В некоторых госпиталях пациентам запрещалось пользоваться зеркалами, а когда они выходили в мир из кокона больничной палаты, многие кончали с собой. Другие находили работу в новой индустрии и становились киномеханиками, проводившими долгие часы в темноте и одиночестве. А те, кому не могли помочь даже хирурги, обращались за помощью к таким людям, как Анна Лэдд или ее лондонские коллеги.

Для лепки лица Лэдд пользовалась в качестве модели близкими родственниками пациента или его фотографией до ранения. Некоторые оптимисты приносили фотографии Руперта Брука, потрясающе красивого военного поэта. Впрочем, большинство пациентов не заботились о привлекательной внешности; они хотели лишь снова стать «такими, как все».

В качестве первого шага Лэдд заполняла любые отверстия на лице хлопковой корпией и накладывала гипс на те части лица, которые нуждались в маскировке. Она лепила новые черты из глины, а через несколько дней создавала настоящую маску, гальваническим способом нанося тонкие слои меди и серебра на глиняную поверхность. С внутренней стороны она могла прикреплять впитывающие подушечки, служившие защитой от выделений слезных протоков или слюнных желез, в противном случае стограммовая маска садилась прямо на лицо и удерживалась очками. Она раскрашивала маски кремовыми эмалями в тон кожи и делала усы из металлической фольги, поскольку натуральные волосы не приживались на такой поверхности.

На изготовление каждой маски уходило около месяца; стоили они восемнадцать долларов (примерно двести пятьдесят в современных деньгах), и их можно было чистить с помощью картофельного сока. Лэдд изготавливала великолепные глаза и придавала щекам легкий оттенок голубизны, чтобы они казались свежевыбритыми. Усы из фольги выглядели так реалистично, что французы могли подкручивать их (им нравилось это делать) и даже раздвигать металлические губы для сигарет.

Лэдд и ее ассистенты подарили счастье сотням солдат. «Моя любимая женщина больше не считает меня отвратительным, хотя имеет на это полное право», – написал один паренек. Другой ветеран носил маску на своей свадьбе, и многие были похоронены в своих масках в последующие десятилетия. Но несмотря на благодарность, некоторые считали маски слишком неудобными для повседневного использования.

Лицо имеет огромное количество нервных окончаний, и маска иногда натирала шрамы до крови. Хуже того, маски не выполняли функции настоящего лица: они не могли жевать, улыбаться или дарить поцелуи. Они не старели вместе с кожей. Эмаль откалывалась или разрушалась. А набирающее популярность электрическое освещение часто обнажало швы между мертвым фасадом и живой плотью, как в «Призраке оперы».

В конце концов Лэдд оказалась в тупике; несмотря на искусную работу, ее маски не могли в полной мере имитировать вид живого человеческого лица. В результате более глубокие психологические вопросы, которые поднимала ее работа – может ли мозг приспособиться к узнаванию нового лица в зеркале? Повлияет ли эта перемена на восприятие собственной личности? – остались без ответа. Понадобилось еще сто лет исследований для возвращения к этим вопросам. И ответ на них требовал понимания не только того, как мозг анализирует лица, но и общих способов восприятия окружающего мира.

Первое важное открытие XX века, связанное со зрением, опять-таки произошло в военное время. Россия давно хотела иметь незамерзающий порт на Тихом океане, поэтому в 1904 году царь послал сотни тысяч солдат в Маньчжурию и Корею, чтобы отвоевать такой порт у Японии[16]. Солдаты были вооружены скорострельными винтовками; маленькие пули диаметром шесть миллиметров вылетали из ствола со скоростью 2000 километров в час. Пуля летела достаточно быстро, чтобы проникнуть в череп, но ее размеры были слишком малы для нанесения серьезных увечий; эти пули оставляли чистые раны с ровными краями, как ходы червей в яблоке.

Японские солдаты, которым пули попадали в затылок и проходили через зрительные центры в затылочной доле, в госпитале часто обнаруживали, что поле зрения испещрено крошечными слепыми зонами, как будто они носили очки, забрызганные черной краской.

Японский офтальмолог Тацуи Иноуэ имел неприятную работу, которая состояла в вычислении размера пенсии для частично ослепших солдат в зависимости от процента утраченного зрения. Иноуэ мог выбрать простой путь: показывать пациентам несколько картинок и записывать подробности, которые они могли разглядеть. Но он происходил из редкой породы бюрократов-идеалистов и приступил к делу с большим усердием.

В 1904 году неврологи мало знали о работе зрительных центров мозга. Им было известно, что все зрительные сигналы, поступающие с правой стороны (правое визуальное поле), передаются в левое полушарие (22). Кроме того, ученые знали, что затылочная доля как-то связана со зрением, поскольку инсульт часто ослеплял людей. Но инсульт причинял такой обширный ущерб, что внутренняя работа затылочной доли оставалась загадкой.

Русские пули, напротив, наносили локальные повреждения. Иноуэ понял, что если он сможет определить конкретные повреждения у каждого пациента и сопоставить эти повреждения с частью глаза, где возникала слепая зона, он сможет составить общую карту работы затылочной доли и таким образом определить, какие части мозга анализируют каждую часть визуального поля.

До того как Иноуэ продвинулся в своей работе, он решил проверить негласное предположение, что пули проходят сквозь мозг по прямой линии. Возможно, они рикошетили внутри черепа или вязли на определенном этапе и дальше шли по кривой. Поэтому Иноуэ стал искать солдат, которые получили пулю в макушку, лежа на животе. В этом положении траектория пуль была параллельна спинному мозгу. И в дополнение к входному и выходному отверстию в черепе у большинства таких людей имелась третья рана, где пуля выходила из черепа и поражала их в грудь или плечо.

Иноуэ просил людей воссоздавать свои позы в момент выстрела и обнаружил, что все три раны неизменно располагались на прямой линии. Уверившись в том, что он ничего не упустил из виду, Иноуэ начал составлять карту затылочной доли, особенно той части, которую он называл первичной зрительной корой (ПЗК).

Его самое важное открытие заключалось в том, что наш мозг фактически увеличивает все, на что мы смотрим, сосредоточивая больше нейронов в центре зрительного поля. ПЗК частично расположена на поверхности мозга, прямо под затылочной выпуклостью, а частично находится внутри. Как выяснилось, солдаты с черными точками в центре зрительного поля всегда имели повреждения поверхностных частей ПЗК, а те, у кого точки находились на периферии зрительного поля, имели внутренние повреждения. Как и надеялся Иноуэ, постоянство этой корреляции доказывало, что определенные части мозга контролируют определенные части глаза.

Но он обнаружил, что участки коры, обрабатывающие центральную часть, значительно превосходили по площади участки, контролировавшие периферийное зрение. Теперь ученые знают, что фокальный центр глаза, или фовеальная зона, занимает лишь 0,0001 поверхности сетчатки. Тем не менее она использует 10 процентов вычислительной мощности ПЗК. Иными словами, около половины из 250 миллионов нейронов ПЗК помогают нам обрабатывать 1 процент нашего зрительного поля. Частично ослепшие пациенты Иноуэ впервые в истории помогли увидеть это соотношение.

К несчастью для Иноуэ, его открытиями воспользовались другие ученые. Во время Первой мировой войны два английских врача, не знавшие о его работе, воспроизвели его эксперименты на зрительной коре солдат, испытавших сходные травмы мозга. Они получили такие же результаты, но их преимущество состояло в том, что они были европейцами.

Более того, в своей главной статье о зрении Иноуэ использовал сложную диаграмму взаимосвязей между глазами и ПЗК, составленную в декартовой системе координат. Она была точной, но ставила в тупик большинство читателей. Между тем англичане воспользовались простой схемой, которую другие ученые могли понять с одного взгляда. Когда эта интуитивно понятная схема была опубликована в учебных пособиях по всему миру, Иноуэ впал в безвестность. Слепота может поражать целые поколения.

Следующее крупное открытие в неврологии зрительных процессов произошло вдалеке от поля боя. В 1958 году двое молодых ученых в Университете Джона Хопкинса, швед и канадец, приступили к исследованию нейронов зрительной коры. Дэвид Хьюбел и Торстен Визел хотели понять, какие сцены или формы вызывают возбуждение этих нейронов, что активирует их. Они имели хорошую гипотезу, основанную на работе других ученых: зрительные сигналы ненадолго задерживаются в таламусе, расположенном в центральной части мозга, перед прохождением в зрительную кору. А еще одни ученые показали, что нейроны таламуса сильно реагируют на черные и белые пятна. Поэтому Хьюбел и Визел решили сделать следующий шаг и посмотреть, как реагируют на пятна нейроны зрительной коры.

Когда Хьюбелу и Визелу показали их новую лабораторию в мрачном подвальном помещении без окон, они были только рады этому. Отсутствие окон исключало случайное проникновение ненужного света во время экспериментов со зрением. Но оборудование, которое им досталось, не вызывало энтузиазма.

Во время экспериментов они, как в фильме «Заводной апельсин», фиксировали анестезированную кошку в специальном бандаже, обездвиживали ей глаза и заставляли смотреть на световые пятна, проецируемые на простыню. Но поскольку им достался горизонтальный бандаж, кошке приходилось укладываться на спину и смотреть прямо в потолок. Поэтому ученым пришлось направлять проектор в потолок и растягивать простыню между проходившими там трубами – «словно цирковой шатер», как вспоминал Хьюбел. Сверху падала пыль и насекомые, и сами исследователи тоже были вынуждены задирать голову и выворачивать шею.

Это была лишь подготовка; изучение нейронов оказалось не менее трудным. К 1958 году ученым удалось изготовить достаточно чувствительные электроды для наблюдения за отдельными нейронами внутри мозга. Некоторые исследователи уже изучили сотни отдельных клеток таким способом, поэтому Хьюбел и Визел сначала чувствовали себя дилетантами. Чтобы выглядеть солиднее, они начали отсчет количества экспериментов сразу с 3000. Коллегам, посещавшим лабораторию, непременно сообщали номер проводимого эксперимента.

Конец ознакомительного фрагмента.