Потратив неделю времени, мы придумали систему крепления: она состояла из доски с отверстием, в которое просовывали морду животного. Изнутри это отвер стие было выложено эластичным пенопластом (изоцианатной пеной). В этом «наморднике» животное могло двигать челюстями вверх, вниз и в стороны в диапазоне 5–8 сантиметров. Животное подвешивали в воде на ремнях, прикрепленных к двум трубам, идущим вдоль аквариума.
Голова удерживалась в определенном положении при помощи изогнутой стальной полосы, покрытой пе нопластом, которая плотно прилегала сзади к шее. Кожа на тех частях тела, которые выступали из воды, оставалась влажной, так как спину животного покрывали простыней, непрерывно смачивая ее водой, которая разбрызгивалась из сплющенных иголок для подкожной инъекции. Вес животного в основном уравновешивался выталкивающей силой воды. Верхняя часть головы с дыхалом находилась над водой. После первого же опыта животное переносило фиксацию в станке вполне хорошо.
Приступая к первому опыту, я не без трепета ввел анестезирующий препарат местного действия в кожу, сало и мышцы верхней части головы, как раз позади дыхала. Когда я с усилием вводил препарат в покрывающие череп ткани, дельфин подпрыгивал при каждом уколе иглой. Затем животное затихло и перестало дергаться, и я начал вбивать в череп направляющие каналы [28].
Маленький молоток я сменил большим, плотницким и тем самым повысил скорость операции. Процедура эта, видимо, не причиняла животному больших страданий, Дельфин дергался при каждом ударе молотка лишь потому, что удары отдавались в голове сильным гулом. Мы не отметили ни малейших признаков, которые указывали бы на то, что эта процедура вызывала у животного боль. Но, даже не причиняя боли, такая операция может вызвать у чувствительных животных психическую травму.
Я испробовал на себе эту процедуру, чтобы убедиться, действительно ли она выносима, и нашел, что даже без местной анастезии боль оказывается не слишком сильной. Однако удары молотка по игле отдаются в ушах гулом ошеломляющей силы.
В предыдущей работе с обезьянами я обнаружил, что живая кость подобна живому
"зеленому" дереву: в кость так же удобно вбивать иглу, как в свежее дерево — гвоздь. Если же кость мертва, то эта процедура напоминает вбивание гвоздя в старую оштукатуренную стену.
Каждый раз, когда мы пытались вбить направляющий канал в мертвый высохший череп, кончик этого канала ломался в кости. Однако при работе на живом влажном черепе ничего подобного не наблюдалось; направляющий канал плавно входил в кость, раздвигая ткань, а не проталкивая ее вперед.
Первый дельфин, которому мы вбили направляющие каналы, был зарегистрирован под № 6.
Мы решили вести полную регистрацию, нумеруя всех животных, участ вовавших в этой серии опытов. Наш дельфин, хотя и был шестым в серии, первый подвергся нелегкой операции.
Первый направляющий канал (длиной около 30 миллиметров) удалось ввести удивительно легко и быстро. Мы моментально провели электроды через кожу, сало, мышцы и отверстие канала в мозг, а затем приступили к долгому и кропотливому изучению этого гигантского мозга при помощи электрического раздражения.
Каждый оборот манипулятора продвигал кончик электрода на 1 миллиметр в глубину мозга.
В каждой зоне мозга мы наносили очень слабые электрические раздражения различной интенсивности и пытались про следить, что же при этом происходит с животным. Я подчеркиваю «пытались» потому, что, так же как и у человека, в мозге дельфина есть много областей, дающих при раздражении эффекты, которые мы еще не понимаем. При раздражении обширных, так называемых «молчащих» зон мозга человека не возникает непосред ственно наблюдаемого эффекта. Но некоторые зоны исключаются из числа «молчащих», по мере того как мы открываем новые присущие им функции.
Обычно мы пытаемся выявить вызванные раздражением движения определенных групп мышц. И прежде всего мы ищем у животного какое-либо движение, возникающее при раздражении. Ну а уж если такое движение выявлено, то его легко продемонстрировать и другим людям. Например, во время опыта на дельфине мы обнаружили в глубине коры двигательную зону, которую в человеческом мозге мы назвали бы супраорбитальной (надглазничной). При раздражении этой специфической области один глаз животного поворачивался в определенном направлении и удерживался в таком положении, пока длилось раздражение. Раздражение мозга в одной точке вызывало поворот глаза вверх, раздражение в другой точке — поворот его вниз, в третьей — вперед, в четвертой — назад. Эффект такого раздражения очевиден. Можно обнаружить области мозга, которые регулируют Движение грудного плавника, глаза, языка, мышц спины, хвоста и даже эрекцию пениса. Пользуясь нейрофизиологическими терминами, можно сказать, что все это "двигательные влияния": раздражаемая область мозга непосредственно активирует определенные мышцы.
Однако "мотивационные"[8] влияния не столь очевидны, как двигательные. Для того чтобы знать, попали ли вы в активные области мозга, т. е. в те области, которые вызывают мотивацию, надо обучить животное. Однако при составлении карты мозга обычно имеют дело с необученным животным, с которым трудно работать. Правда, если вы нашли одну такую точку и обучили животное, то затем уже совсем не трудно бывает «нащупать» и другие активные точки. Но пока вы не нашли первой зоны, вызывающей мотивацию, опыты ваши подобны выстрелам в темноте. Наши первые открытия на дельфине были сделаны, когда мы натолкнулись в мозге животного № 6 на точку, относящуюся к системе поощрения.
Целый вечер мы занимались исследованием мозга этого животного, продвигая каждый раз электрод на 1 миллиметр в глубь обширной области коры верхней части мозга. Такими миллиметровыми шагами мы продвинулись примерно на 60 миллиметров вглубь; мы останавливались то на 15 минут, то на 1 час в каждой точке, пытаясь выяснить, можно ли в этой точке вызвать какую-либо реакцию, мотивационную или двигательную. Очевидно, мы натолкнулись на одну из больших «молчащих» зон; у человека такие зоны расположены в передней лобной области (как раз над глазами). Мы работали допоздна. Разочарование было полное. Ну а что если весь этот мозг «молчащий»? Что если что-то не в порядке с электродами? А может быть, мы вообще все делаем не так, как надо. Наше время истекало, нас одолевало нетерпение, но в конце концов мы были вынуждены уйти из лаборатории.
На следующее утро мне так нетерпелось начать работу, что я пришел в лабораторию совсем рано, продвинул электрод вглубь на очередной миллиметр и начал раздражение. Сразу же стало очевидным, что раздражение вызывает эффект, который мы не наблюдали прежде ни на дельфинах, ни на других животных.
При довольно сильном токе животное реагировало каждый раз сразу же после раздражения.
Его одолевало беспокойство, оно начинало дергаться, пытаясь вырваться из креплений, и издавало «дельфиньи» звуки. Ток был очень сильный, и я подозревал, что электрод только приблизился к чувствительной зоне, но не вошел в нее и что лучше продвинуть его глубже, чтобы понизить порог и избежать коагуляции ткани мозга сильным током. Продвинув электрод еще на один или два миллиметра, я тут же обнаружил, что пороговое значение тока для двигательной и голосовой реакции понизилось. Дельфин стал издавать так много звуков, как никогда раньше, Раздался свист, жужжание, скрежет, лай, звуки, напоминающие крики толпы на стадионе. (Надо сказать, что многие новые и волнующие факты оставались неосознанными, пока мы позднее не воспроизвели эту магнитофонную запись.)
8
Под термином «мотивация» в наше время большинство психологов и физиологов понимает существование внутреннего стремления, предрасположение к определенным действиям, связанным с внутренним состоянием головного мозга, в частности с эмоциональной сферой. К таким стремлениям относятся голод, половое чувство, страх и т. п. Мотивация соответствует понятию сложнейшего безусловного рефлекса, или инстинкта. — Прим. ред