В XX веке появились приборы, с помощью которых нейробиологи могут изучать работу мозга здоровых людей в реальном времени. Сначала стало возможно измерять электрическую активность мозга. Нейроны, основные клетки нервной системы, работают, создавая электрические импульсы. Они генерируют слабые электромагнитные поля в окружающем пространстве. В коре мозга, расположенной непосредственно под костями черепа, содержится большое количество нейронов, и их суммарную активность можно измерить с помощью датчиков, присоединенных к электродам на голове. Считывание информации происходит в режиме реального времени. Метод называется электроэнцефалограммой, или ЭЭГ. Вслед за этим методическим прорывом быстро последовали другие, и у нейробиологов появились и более сложные приборы для изучения работы мозга.
В 1960-х годах Роджер Сперри создал экспериментальную модель, которую можно было использовать для изучения работы мозга. Он перерезал мозолистое тело у кошек, предполагая, что такое серьезное хирургическое вмешательство приведет к выраженным отклонениям. Мозолистое тело, соединяющее кору двух полушарий, – крупнейшая непарная структура в кошачьем мозге. К его удивлению, поведение кошек после операции оставалось обычным. Как такое могло быть? Сперри задумался. Как может сохраняться относительно нормальное поведение после перерезки основного кабеля, соединяющего полушария? И что в этой связи можно сказать о работе человеческого мозга?
Первоначально он предположил, что, вероятно, кошки на эволюционном древе расположены слишком далеко от человека. Тогда он провел ту же операцию на обезьянах. У обезьян после операции картина была та же, что и у кошек. Сперри был еще сильнее заинтригован. Он по-прежнему считал, что после расщепления мозга в его работе должно что-то измениться.
Приблизительно в это же время два нейрохирурга из Лос-Анджелеса – Джозеф Боген и Филип Фогель – размышляли о применимости методики, которую Сперри использовал на кошках и обезьянах, для людей. Они предположили, что комиссуротомия мозга (термин, означающий операцию по рассечению мозолистого тела) может оказаться эффективным хирургическим методом лечения резистентной эпилепсии.
Эпилептический припадок можно сравнить с бурей, происходящей в голове. Обычно она начинается как шквальный порыв ветра в одном конкретном участке мозга, что проявляется в аномальной электрической активности в этой области. В начале припадка электрическая активность по непонятным причинам значительно усиливается и, быстро набирая силу, распространяется на соседние, нормальные участки, так что там тоже возникает интенсивная электрическая активность. Вскоре мозг начинает мигать как испорченный игральный автомат, а в результате возникает одна из самых пугающих разновидностей приступов, какие только можно наблюдать у человека.
Та часть тела, которая находится под непосредственным контролем пораженного участка, первой начинает то, что древние называли дьявольской пляской. Эпилептик быстро теряет сознание, дико размахивая одной рукой или ногой. По мере распространения волны возбуждения по нервной системе все четыре конечности совершают непроизвольные судорожные движения. Рот издает нечленораздельные звуки. Глаза закатываются настолько, что перестают быть видны зрачки. Под влиянием глазных мышц глазное яблоко дергается в быстрых движениях, называемых нистагмами, веки трепещут.
Во времена, когда Боген и Фогель изучали возможность хирургического лечения людей с эпилепсией, существовали разнообразные эффективные препараты, облегчающие или подавляющие припадок. К сожалению, не всем они помогали. Для таких резистентных эпилептиков Боген и Фогель предлагали свой радикальный подход. Теоретически комиссуротомия казалась перспективной идеей. Боген полагал, что если электрическая активность, вызывающая приступ, не сможет переходить из одного полушария в другое, как обычно, по мозолистому телу, из-за того, что оно перерезано, то припадок будет ограничен одним полушарием, а другое сохранит сознание и позволит больному позвать на помощь. Кроме того, ограниченный одним полушарием припадок, предположительно, протекал бы легче и быстрее заканчивался.