Борис Сергеев
Парадоксы мозга
Предисловие
Среди объектов научных поисков, всегда вызывавших у ученых жгучий интерес, был сам человек, особенно его психика. Ее различные проявления попали в сферу внимания ученых еще задолго до того, как исследователи поняли, что они связаны с мозгом. Несмотря на рано возникший интерес и постоянное внимание к различным проявлениям психической деятельности, на первых порах это направление исследований развивалось крайне медленно. Лишь 100–150 лет назад были сделаны первые крупные открытия и придуманы способы для изучения центральной нервной системы.
Медленное развитие науки о мозге не должно удивлять. Мозг – высшая форма организованной материи. На планете Земля нет ничего более сложного. К тому же возникла необычная ситуация – мозг должен был познать сам себя. Неудивительно, что перед исследователями постоянно встают трудноразрешимые проблемы. Часто трудности в изучении мозга казались абсолютно непреодолимыми, и у ученых опускались руки. Так возник миф о непознаваемости функций человеческого мозга, о невозможности разобраться в механизмах, управляющих психическими процессами.
Особенно охотно и настойчиво этот миф поддерживает церковь. Вынужденная отказаться от наивных попыток уничтожить дарвинизм, затормозить развитие физики и науки о космосе, она сосредоточила главное внимание на дискредитации попыток науки проникнуть в тайны мозговой деятельности, объявив их претензией ученых на право экспериментировать с божественной, а потому и непознаваемой душой, всегда считавшейся нераздельной вотчиной церкви.
Эта небольшая книга посвящена мозгу. Ее цель – познакомить читателя с тем, как изучается мозг, как из познания тончайших деталей строения мозгового вещества и изучения процессов, происходящих на молекулярном уровне, прокладывается путь к пониманию деятельности самой маленькой структурной единицы мозга – нервной клетки. Путь от нее идет к познанию физиологических основ психической деятельности, к механизмам деятельности нейронных ансамблей, целых отделов мозга, а затем к раскрытию механизмов высших форм психической деятельности человеческого мозга.
Знаменательно, что эта книга увидит свет в Ленинграде. Именно здесь полтора века назад зародилась новая научная дисциплина – физиология мозга и были предложены многие важнейшие методы изучения центральной нервной системы. Именно здесь, в Петербурге – Петрограде – Ленинграде, работали такие корифеи отечественного и мирового естествознания, как И.М. Сеченов, И.П. Павлов, Н.Е. Введенский, А.А. Ухтомский, Л.А. Орбели, внесшие огромный вклад в изучение мозга, проложившие путь для его дальнейшего изучения мировой наукой. Именно здесь впервые возникли и продолжают успешно развиваться первые в нашей стране научные физиологические школы.
Самоотверженным труженикам ленинградских физиологических школ посвящает автор свой труд.
Великие невежды
Во тьме веков
Когда люди стали о себе задумываться? Конечно, точную дату назвать невозможно, но совершенно очевидно, что произошло это значительно раньше, чем появилась наскальная живопись и была изобретена письменность. Такие таинственные явления, как сон, глубокая потеря сознания, смерть, должны были привлекать к себе пристальное внимание, вызывать жгучий интерес. Действительно, что происходит с человеком, когда он спит? Что такое смерть? Неизбежно должно было наступить такое время, когда человеку захотелось получить ответ на эти вопросы.
Первобытный человек был не в состоянии понять истинную причину подобных явлений. Даже сейчас, вооруженные представлениями самых различных научных дисциплин, ученые еще далеки от того, чтобы исчерпывающе объяснить такое обыденное и каждому знакомое проявление деятельности мозга, как сон. Тем более трудно было найти ему правильное объяснение 5–10 тысяч лет назад.
Внимание к различным проявлениям психической деятельности в конце концов привело к возникновению представлений о душе. Оно, по-видимому, родилось еще у первобытного человека. Изучение представлений современных народностей, стоящих на самой низшей стадии развития, показало, что почти все они создали представление о душе или, во всяком случае, о чем-то близком и похожем.
Первобытный человек представлял душу в виде таинственного призрака или своего бестелесного двойника, способного от него отделяться и вести самостоятельную жизнь. В соответствии с этими представлениями отсутствие сознания у спящего или наступление смерти связывали с тем, что душа покинула человеческое тело. Считалось, что для нее сам человек всего лишь футляр, внешняя оболочка или даже одежда. Если этот футляр испорчен, если тело от старости стало ветхим, она может его покинуть и начать вести самостоятельное существование, воплотиться в самых разнообразных животных или неодушевленных предметах.
Древний человек был охотником, скотоводом, землепашцем и часто воином. Чтобы обеспечить себя пропитанием, ему постоянно приходилось убивать диких или домашних животных. Ведя войны с соседними племенами, он был вынужден убивать и своих врагов. Умение убивать, разделывать туши убитых животных – первые и весьма важные знания, без которых существование людей той эпохи просто немыслимо. Этот вид деятельности позволил им приобрести первые, самые поверхностные сведения о строении человеческого тела и тела животных.
Охотники и воины знали, что убить зверя или врага легче всего ударом в голову, грудь, живот или шею. Учитывая прочность черепных костей и ребер и не очень высокую надежность каменных орудий, чаще всего убивали ударом в живот. Начиная свежевать животное, сначала вскрывали брюшную полость. Неудивительно, что даже в глубокой древности люди знали о существовании внутренних органов животных, были знакомы с их внешним видом и некоторыми особенностями строения.
Представления об органах тела животных легко переносились на человека, ведь они так похожи. Кишечник козы сходен с человеческим, сердце и печень тоже. Иногда высказывают предположение, что первобытный человек не был способен на подобные обобщения. Для этого якобы необходим достаточно высокий уровень интеллекта. С этим трудно согласиться. Двухлетний ребенок, научившись уверенно показывать, где у него глаза и где глаза у мамы, без специального обучения достаточно уверенно покажет, где глазки у его игрушечного зайчика и где они у живой взаправдашней кошки.
Аналогичные обобщения одинаково обычны и для детей и для первобытных народов. Гораздо большее удивление вызывают у лингвистов случаи их отсутствия, хотя причины этого явления понять не трудно. Если народы, жившие в лесистых районах планеты и находившиеся на низком уровне развития, не сумели придумать слово «дерево» и называют каждый вид деревьев своим особым названием, это значит, что для обитателей леса далеко не одинаково их значение. Другое дело органы тела. Подход к ним однозначен, какому бы существу они ни принадлежали. Лингвистам неизвестны такие языки, в которых глаза бегемота, леопарда и человека обозначались бы разными словами. Первобытные люди не выделяли себя из природы. Даже если внутренние органы человека им приходилось видеть не часто, то по аналогии с животными они несомненно кое-что о них знали.
Создав представление о душе, древний человек не мог не задуматься о том, где она у него находится. Прекрасно зная, какие раны являются для человека смертельными, люди почему-то не сделали заключения, что смерть наступает при повреждении резиденции души, то есть того органа, где она якобы находится.
Большинство индоевропейских народов считали, что душа обитает в грудобрюшной преграде, или диафрагме, как еще называют эту мышцу. Она отделяет полость грудной клетки от брюшной и хорошо видна через разрез в передней стенке живота. Диафрагма является главной мышцей, приводящей в действие легочный насос. При каждом сокращении она оттесняет внутренние органы, при этом увеличивается объем грудной полости, легкие расширяются и в них засасывается воздух. Пока человек или животное живы, у них должно поддерживаться дыхание, а следовательно, диафрагма будет совершать постоянные ритмические сокращения. Безусловно, древнему человеку не раз приходилось наблюдать эту деятельность на тяжело раненых людях и животных. Диафрагма, находящаяся в постоянном движении, совершающая 20–30, а то и больше сокращений в минуту, невольно заставляла предполагать, что ее бурная деятельность тесно связана с обитающей здесь душой.