Происхождение личности и интеллекта человека. Опыт обобщения данных классической нейрофизиологии
Общепринятым является спорное утверждение, что многочисленные борозды и извилины коры – это следствие усилий эволюции по размещению структуры такой большой площади в очень маленьком объеме мозгового черепа.
Как правило, приводится пример с большим листом бумаги и маленькой рюмкой. (Чтобы затолкать лист в рюмку, его следует кардинальным образом смять, и через это действие получить представление о происхождении борозд и извилин коры головного мозга.)
Puto, что это представление неверно.
Опровержение его не стоило бы времени и усилий, если бы оно изначально не внушало ложных мыслей о морфогенезе коры, а тем самым – и о ее роли.
Илл. 9. Кора больших полушарий (по Синельникову)
Достаточно сделать парочку хороших коронарных или аксиальных[8] срезов на препарате мозга, чтобы убедиться в том, что кора, скорее, напоминает глазурь, неравнотолсто разлитую по подготовленному сверхсложному рельефу и, соответственно, рабски повторяющую этот рельеф (Илл. 9).
Стоит вглядеться в особенности шпорной борозды (sulcus calcarinus), в область клауструма, капсул, в конфигурацию клина или поясной извилины et cetera, чтобы сделать все выводы о старшинстве структур, а тем самым – и о природе борозд и извилин.
Кора, строго говоря, к ним имеет очень мало отношения. Она лишь «выращена» на всех поверхностях этого невероятного рельефа. Адресация к ней как к высшей инстанции по всем вопросам церебральных «таинств» не совсем понятна, так как даже один маленький пример с «глазурью» выдает в коре лишь инструментарий более глубоких и древних структур мозга.
Кора сакрализована большей частью нейрофизиологических школ, так как содержит те проекционные и ассоциативные центры, которые, собственно, и позволяют вам сейчас прочесть эти строки и понять их смысл. По этой, да и по многим сходственным причинам поклонение коре давно уже стало общим местом.
Очарованность корой понятна, закономерна и полезна, но только в том случае, когда она не мешает видеть истинные механизмы работы мозга. Конечно, вопрос в трезвости взгляда.
Сeterum, стоит вспомнить, что даже с такими титанами физиологии, как И. П. Павлов, сакрализация коры сыграла очень злую шутку, отчасти обессмыслив его исследования процессов торможения.
Если полагать, что человеческий интеллект со всеми его нюансами – это цель и венец эволюции, то поклонение коре надо продолжить.
Если есть желание увидеть чуть более реальную ситуацию, то, вероятно, стоит обратить внимание на следующие доводы и факты.
Интеллект, это, бесспорно, полезное и крайне значительное для самого вида homo явление. (Более того, это единственный инструмент, который смог обеспечить данному виду выживание.)
Самому человеку интеллект сейчас представляется осью, на которую нанизываются не только частные, общественные и исторические понятия, принятые внутри его вида, но даже законы природы и космологические реалии.
Эта иллюзия является даже еще более «плотной» и навязчивой, чем в свое время была иллюзия бога. Она порождает существенные переоценки этого, в общем-то, микроскопического явления, реальный возраст которого едва ли превышает 5–8 тысяч лет.
Будем откровенны, занятные электрохимические процессы в 56 разновидностях нейронов коры и других структур головного мозга – это всего лишь одно из явлений природы, не слишком значительное даже в сравнении (к примеру) с фотосинтезом, не говоря о таких глобальных явлениях, как (например) гравитация.
Это прекрасный, важный, но и настораживающе хрупкий процесс, не имеющий ни дублеров, ни запасов прочности. Эволюционный ресурс его, мягко говоря, неочевиден.
Естественно, он более сложен, чем просто межклеточное взаимодействие, так как предполагает еще и структурное взаимовлияние различных отделов (клеточных массивов): зон, функций, формаций и центров мозга, возбуждающих или тормозящих связи клеток.
Весь этот процесс намертво привязан к сверххрупкому биологическому субстрату мозга и к его идеальному физиологическому функционированию.
Повреждение субстрата ведет к неминуемым повреждениям продуктов физиологического процесса, в том числе разума и мышления. Гибель субстрата гарантирует прекращение всех процессов и, соответственно, окончание выработки всех продуктов.
Примечательно, что и мышление и интеллект не являются прямым следствием работы механизмов мозга и не являются «врожденным» и наследуемым свойством мозга человека.
Даже сверхидеальное функционирование всех церебральных систем само по себе не образует ни мышления, ни интеллекта. Для образования обеих этих позиций требуются искусственно созданные, достаточно сложные внешние обстоятельства.
Если эти обстоятельства отсутствуют (мы подробно будем разбирать этот вопрос далее), то мышление и интеллект не генерируются, мозг продолжает выполнять только свои прямые функции, которые примерно тождественны у всех высших млекопитающих животных.
Интеллект человека как явление, как один из продуктов работы мозга, repeto, несомненно, драгоценен для нашего вида. Но лишь для него одного.
Его исчезновение вообще не может иметь никакого значения, влияния или последствий для мироздания, как не имело никакого значения его несуществование еще 10 тысяч лет назад.
Предполагать наш интеллект целью и высшей точкой эволюции, как видите, не слишком логично.
Впрочем, эту иллюзию можно было бы «оставить в живых», если бы она не затрудняла понимание естественной, прежде всего, возрастной иерархии механизмов мозга.
Ceterum, вернемся к истории познания коры и иных церебральных структур.
В дарвиновскую и постдарвиновскую эпохи юная нейрофизиология вдохновлялась смежными точными науками – и попала, судя по всему, под обаяние геологического гения Чарльза Лайеля (1797–1875).
Тогда общее развитие мозга объяснялось «как результат добавления в процессе филогенеза последовательных нервных уровней» (Мэгун Г. Бодрствующий мозг, 1965).
Теория получила название «геологической», или «горизонтальной». Если несколько огрубить ее основной постулат (для краткости пересказа), то эволюционное формирование мозга можно уподобить некоему наращиванию горизонтальных слоев, подобно тому, как это происходило в земной коре.
Примерно на этом этапе в истории нейрофизиологии возникает демоническая фигура Хьюлинга Джексона (1836–1911), разрывающего данную концепцию изнутри.
Начав, вместе с Людвигом Эдингером (1855–1918) и Гербертом Спенсером (1820–1903) как «геологист», Джексон первым начал воспринимать мозг со всеми нюансами его архитектуры не как горизонтальную, а как системную иерархию, как сложное, но логичное взаимодействие зон. Как выяснило время, догадка (а это была именно догадка) Джексона была точна.
Ее точность тем более удивительна, что значение большинства зон и структур на тот момент было еще не познано.
Ceterum, это было уже «кое-что».
Естественно, следующей за горизонтальной была вертикальная, «эмбриологическая» модель познания мозга, отцами которой в равной степени являются как сам Джексон, так и эмбриолог Карл фон Бэр (1792–1876).
Бэр писал: «Если мы проследим за ходом развития, то отчетливо увидим, что из гомогенного и общего постепенно возникает гетерогенное и специфическое. Что касается направления такого развития, то на каждом данном этапе видно, что оно идет от центра к периферии, у эмбриона прежде всего закладывается средняя часть, а затем развиваются все остальные» (Baer K. E. Über Entwicklungsgeschichte der Thiere, 1828).
Puto, именно эти трезвые и квалифицированные наблюдения Бэра, дерзкие догадки Джексона, разработки и открытия Поля Брока (1824–1880), Карла Вернике (1848–1905), И. М. Сеченова (1829–1905), В. М. Бехтерева (1857–1927), существенно дополненные новыми открытиями в эмбриологии, нейроанатомии и гистологии, детонировали создание теории о неспецифической ретикулярной системе как о предполагаемой основе активности мозга, а возможно, и вообще как о ключе к научному постижению церебральных процессов.
(Впрочем, данная теория вобрала в себя много качественных открытий. Вбирание было диалектичным, т. е. контрконцепции порой привносили в теорию больше, чем исследования сторонников.)
Деликатные, но относительно зрелые формулировки теории принадлежат профессорам Джузеппе Моруцци (1910–1986) и Горацио Мэгуну (1907–1991).
«Внутри мозга была выделена центральная область, осуществляющая взаимодействие между теми ограниченными сенсорными или моторными системами, рассмотрением которых занималась классическая нейрология. Было обнаружено, что этот центральный ретикулярный механизм способен ослаблять или усиливать активность большинства других частей мозга» (Мэгун Г. Бодрствующий мозг, 1965).
Как-то само собой произошло слияние «ретикулярных идей» и «теории центрэнцефалической интеграции», автором которой был гениальный нейрохирург, нейрофизиолог и нейроморфолог, канадец Уайлдер Грейвс Пенфилд (1891–1976).
Илл. 10. У. Г. Пенфилд
Именно ему и принадлежит наиболее хладнокровная, но вместе с тем и наиболее категоричная формулировка теории: «Совершенно очевидно, что мозг должен иметь центральный координирующий и интегрирующий механизмы» (Пенфилд У. Г. Речь и мозговые механизмы, 1959).
Ceterum, очевидность того, что раздражениями ретикулярной формации вызываются резкие изменения электрохимической активности обширных зон коры никем и никогда не оспаривалась, опровергнуть этот факт не удалось даже самым радикальным критикам центрэнцефализма, равно как и наличие системы афферентов, которая оказывает генерализованное воздействие на кору, по сути, управляя ее работой. Не подвергалась сомнению и схема того, как именно это происходит: совокупность двухсторонних кортикопетальных и кортикофугальных[9] связей соединяет все зоны коры головного мозга с верхними отделами мозгового ствола. Эта система динамирует импульсы по кольцевым орбитам – от ствола мозга к коре больших полушарий, а от них – к стволу.
Напомню, что «вывод Пенфилда» основан на экспериментах, в которых производилось сочетание электростимуляции с электроэнцефалографией и стрихнинной нейронографией, с последующей электрографической записью реакции мозговых структур, на исследованиях разрядов эпилептического возбуждения во время операций на мозге больных эпилепсией, на клинико-лабораторных анализах последствий хирургического удаления различных участков мозга человека. (Я позволил себе закавычить выражение «вывод Пенфилда» исключительно на том основании, что данная трактовка лишь олицетворяется Уайлдером Грейвсом, но на самом деле является результатом труда нескольких нейрофизиологических школ и очень большого коллектива выдающихся ученых.)
Эпоха «ретикулярной теории», а пришлась она на 60-е годы XX века, страстями и масштабом фигур почти напоминала «дарвиновские 60-е».
На странный, но отчетливый зов нейрофизиологической «истины» потянулись сотни гистологов, анатомов и физиологов со всех континентов. Забылись конфликты и взаимные кляузы. Вчерашние враги «во науке» публично братались на Детройтском конгрессе 1957 года, где 36 докладов, один другого блистательнее, казалось бы, со всей ясностью прочертили дальнейший путь нейрофизиологии.
Но… теория «сеточки»[10] (reticulum) так и заглохла, оставив после себя лишь десяток больших имен и сотню (примерно) прекрасных трудов по «ретикулярной формации». Никакого существенного продолжения не последовало.
Ретикулярная теория, в отличие от всех прочих теорий работы мозга, требовала еще большей четкости и дерзости в формулировке своей основной идеи.
А эта идея уже была не в компетенции чистой нейрофизиологии, она была значительно обширнее и сложнее. Она напрямую касалась происхождения человека, его не вполне понятных скитаний по временным просторам эволюционного пространства, его места в мире и во Вселенной.
Дело в том, что ретикулярная теория – это, конечно, редкий по своей концентрированности «чистый эволюционизм», в качестве наглядного пособия использующий человеческий мозг. Более того, в ней содержится понимание того, что, exempli causa, сознание есть «простая» биологическая функция, неизбежно порождаемая теми древнейшими отделами мозга, которые сложились еще в палеозое.
Это не означает, что ретикулярная теория претендовала на некую «истину». Отнюдь.
Но она посягала на разрушение стереотипов о принципах работы мозга и должна была бы внятно сформулировать хотя бы свои посягательства.
Увы, она промолчала. У «сеточки» был «коллективный Дарвин», но не было своего «Хаксли».
(Пенфилд, бывший формальным лидером слившихся «ретикулярной» и «центрэнцефалической» теорий, не годился на эту роль, он был слишком рефлексивен, рафинирован и отчасти слишком «растворен» в той самой научной среде, которая, принимая доказательную базу теорий, не могла смириться с неизбежно порождаемыми ею выводами.)
Сверхдобросовестные, талантливые, точные разработки А. Бродала, Дж. Росси, А. Цанкетти, К. Киллама, Г. Мэгуна, У. Д. Ноута, А. Уорда, Г. Джаспера, А. Ардуини, Г. Бишопа, Дж. Д. Френча, Д. Линдсли, сэра Дж. Джефферсона et cetera – были (при всем их блеске) лишь «технической документацией» ретикулярной теории. А вот движение вперед эта масса первосортного научного материала могла бы совершать только на плечах понятно высказанной и очень ярко конфронтационной идеи.
Но идея не сформулировалась. И погасла.
Ретикулярной теории, чтобы развиться, не хватило общественных проклятий, ненависти научной среды, осмеяния в прессе и, возможно, судебных процессов. (Именно эти факторы обычно мобилизуют и вооружают серьезные идеи, провоцируют их на движение и победы.)
Но, увы, мир в те годы был еще зачарован наукой и, не вникая, самым трепетным образом принимал все, что она порождала. Западной научной среде не хватило проницательности и элементарного понимания того, что творится на нейрофизиологическом Олимпе.
Лишь в недрах АН СССР, АМН СССР и АПН РСФСР недобро зашевелились советские академики, почуявшие угрозу для царствующей в СССР идеи «павловской рефлекторики».
Проф. Н. Н. Дзидзишвили назвал взгляды Пенфилда «неадекватными». «Точно так же ошибочно утверждение, будто ретикулярная формация является высшим интегративным органом, чуть ли не вместилищем сознания, как это допускают некоторые зарубежные ученые. Такое неадекватное обобщение было сделано, например, известным канадским ученым Пенфилдом» (Дзидзишвили Н. Н., 1960).
Проф. А. А. Меграбян: «…Выдающиеся открытия в области нейрофизиологии, к сожалению, приводят Пенфилда и др. к идеологически неправильным выводам. Согласно этой концепции, высшим центром сознания человека, регулирующего его поведение, является подкорковая зона, включающая в себя ретикулярную формацию» (Меграбян А. О природе индивидуального сознания, 1959).
Проф. А. Р. Лурия отчитал Пенфилда прямо на страницах своего программного трактата: «Данные изыскания сразу же обнаруживают полную беспомощность их авторов и фактически ставят их вне положительной науки» (Лурия А. Мозг человека и психические процессы, 1964).
Проф. В. Н. Мясищев, С. А. Саркисов, П. К. Анохин et cetera подхватили осудительный тон, но и у них, как и у Лурии, Меграбяна, Дзидзишвили и пр., для детонации масштабного скандала, увы, не хватило возможностей и авторитета; они не были расслышаны «большой» (мировой) нейрофизиологией – и все снова затихло.
Necessario notare, что не только ретикулярная, но и ни одна из всех вышеперечисленных теорий не давала (да и не пыталась дать) ответа на вопрос о происхождении и механизме мышления.
И у этого факта тоже есть несколько причин.
Причина первая – это сознательная «запертость» светил нейрофизиологии в своем мире, где правила диктуются радикальным академизмом, не допускающем «дерзостей и обобщений».
По традиции этого мира, все происходило, происходит и может происходить только в небольшом, жестко очерченном кружке доказанных фактов. Всякий, кто сделал шаг из этого кружка, оказывается ultra limites factorum, т. е. за пределами науки.
Вторая причина – такие теории и гипотезы, как (к примеру) происхождение мышления или интеллекта вообще не имеют никакого отношения к задачам нейрофизиологии или нейроанатомии[11].
Эти две причины органически сливаются в одну монументальную догму, которой, вероятно, и руководствовались в своем молчании на «главную тему» Х. Джексон, У. Пенфилд, Г. Мэгун, Ч. Шеррингтон, Дж. Экклс, В. Хесс et cetera.
Это, безусловно, очень красивая и очень верная позиция, но в результате мы имеем:
Нейрофизиология не создает теорий мышления просто потому, что это «неакадемично». А философия и «психология» не могут их создать, потому что для этого требуются глубокие знания структур и функций мозга, которыми не располагают и не могут располагать ни философия, ни «психология», т. к. они не являются ни «точными», ни «науками».
Puto, более удачно и деликатно сформулировал эту мысль проф. В. Д. Глезер: «Однако в настоящее время эта область (мышление) исследуется преимущественно психологией и философией, которые занимаются не выяснением нейрофизиологических механизмов мышления, а соотношением тех категорий, которые сами являются результатом мыслительного процесса» (Глезер В. Д. Зрение и мышление, 1985).
У нас, в России, все было, на первый взгляд, несколько грустнее, так как не было ни конкуренции идей, ни конфликтующих или сливающихся теорий.
Иван Петрович Павлов, занявший нейрофизиологический «престол» в СССР, правил этой наукой столь авторитарно и ревниво, что почти на полвека парализовал ее, вынуждая обслуживать лишь собственные, весьма значительные, но и весьма спорные разработки.
Легионы адъюнктов, доцентов, кандидатов, профессоров и аспирантов маршировали по строго указанным маршрутам, старательно затаптывая все (по мнению Павлова) «ошибочное», «лишнее» или просто не вполне согласующееся как с «рефлекторной», так и со «второй сигнальной» гипотезами Ивана Петровича.
Exempli causa, была «разгромлена» и, по сути, объявлена «вне науки» школа В. М. Бехтерева (1857–1927). С 1930 года не только ученики Владимира Михайловича не имели возможности проводить изыскания или публиковаться в СССР, но и на любое переиздание фундаментальных трудов самого Бехтерева был наложен негласный, но четко исполняющийся запрет. Причем речь идет не о спорных текстах времен «заката Бехтерева», а прежде всего о тех работах, что стали основой мировой нейрофизиологии – «Проводящие пути спинного и головного мозга» и «Проводящие пути мозга». Лишь в 1954 году, через двадцать семь лет после смерти В. М. Бехтерева, был выпущен сборник его мелких статей, не имеющих принципиального научного значения, а капитальные, важнейшие труды – стало возможным переиздать лишь в 1994 г. (спустя 70 лет!) Этот пример не единичен: мировая «основа основ» нейрофизиологии, классический труд нобелевского лауреата 1932 года Ч. С. Шеррингтона (1857–1952) «Интегративная деятельность нервной системы» (опубликованный в Англии в 1906 году), смог быть переведен и издан в СССР лишь в 1969 году, когда Иван Петрович был уже давно в могиле, а влияние «павловцев» существенно ослабело. Труды лауреата Нобелевской премии 1906 года Сантьяго Рамон-и-Кахаля (1852–1934), автора нейронной теории, нейрогистолога, чьи разработки считались и считаются в мировой науке основополагающими и строго обязательными при изучении мозга, на русский язык так переведены и не были, и, соответственно, ни в СССР, ни в России вообще никогда не издавались. (Лишь в 1985 году издательством «Медицина» была выпущена минимальным тиражом «Автобиография» С. Р. Кахаля). Павловской школой долго и аккуратно блокировались любые переводы и издания трудов нобелевского лауреата 1963 года нейрофизиолога Джона Кэрью Экклса (1903–1997); лишь в 1971 году на русском появляется сокращенный вариант «Тормозных путей центральной нервной системы». Таких примеров можно привести множество, причем не только в отношении относительно современных авторов, но и по части очевидного запрета переиздания таких классиков нейрологии и физиологии, как Брока, Вернике, Фогт, Вирхов, Мержеевский, Хаксли, Джексон, Магнус и пр.
Илл. 11. И. П. Павлов
Илл. 12. В. М. Бехтерев
Маршировка, конечно же, дисциплинировала научные коллективы, а тысячи публикаций (развивавшие павловские гипотезы или выстроенные на их основе) создавали иллюзию торжества и расцвета нейронауки.
Но!
Как мы помним, Нобелевская премия была присуждена Ивану Петровичу исключительно за его открытия в области физиологии пищеварения.
Его исследования в области мозга, рефлексов и «второй сигнальной системы» мировая нейрофизиология восприняла более чем скептически.
Н. Клейтман (Kleitman N. Sleep and Wakefulness, 1939), У. Гент (Gantt W. H. Experimental Basis for Neurotic Behavior, 1944), Р. Лоукс (Loucks R. B. Reflexology and the Psychobiological Approach, 1937; An Appraisal of Pavlov's Systematization of Behavior from the Experimental Standpoint, 1933) – были насмешливы, но еще деликатничали, а вот Лиделл и Фултон в своем втором издании «Физиологии нервной системы» вердиктировали следующее:
«Хотя павловская теория была критически дискутирована физиологами (Howell, 1925; Baritoff, 1924), ее влияние на физиологию было почти ничтожным, и в настоящее время она представляет только исторический интерес» (Fulton J. F., Liddell H. S. Physiology of the Nervous System, 1943).
На самом деле вся эта критика (как и любая другая), несмотря на авторитетность, не стоила и ломаного гроша. История науки знает примеры отвержения и непонимания самых гениальных теорий.
Подлинная значимость «павловских рефлексов» и «второй сигнальной системы» прояснилась, скорее, на примере сторонников и последователей Павлова в европейской науке. (Или тех, кто считал себя таковыми). В качестве примера могу напомнить Е. Хилгарда и Д. Маркеса (Hilgard E. R., Marquis D. G. Conditioning and Learning, 1940).
Приняв рефлекторную теорию и имея возможность свободного ее развития и обсуждения, Хилгард и Маркес вынуждены были ее деноминировать. Были удалены всякие упоминания про «учение о высшей нервной деятельности» как претенциозные и ничем не подтвержденные.
Осталась лишь «теория условных рефлексов», которая, в контексте больших нейрофизиологических открытий науки, оказалась достижением весьма скромным и спорным.
Она не была признана ложной или ошибочной, отнюдь.
Просто – «весьма скромной», т. е. любопытной, но никуда не ведущей и основанной на не вполне «чистых» экспериментах.
Дальнейшая ее судьба интереса не представляет. Заняв свое место в строю второстепенных теорий[12], «условнорефлекторная» не оказала никакого влияния на магистральные разработки мировой нейрофизиологии и, соответственно, забылась.
Тем не менее Павлов был действительно гениален. Его итоговая ошибка не умаляет его огромных достоинств и не зачеркивает значительнейших исследований и разработок, которые он делал «по пути» к «условным рефлексам» и «второй сигнальной».
В 1932 году, смятый и потрясенный первой же западной критикой, Павлов пишет:
«Прежде всего я должен валовым образом, т. е. пока не входя в подробности, заявить, что такой беспощадный приговор над рефлекторной теорией отрывается от действительности, решительно, можно даже сказать, как-то странно, не желает брать ее во внимание. Неужели автор рискует сказать, что моя тридцатилетняя, и теперь с успехом продолжаемая работа с моими многочисленными сотрудниками, проведенная под руководящим влиянием понятия о рефлексе, представила собой только тормоз для изучения церебральных функций? Нет, этого никто не имеет права сказать. Мы установили ряд важных правил нормальной деятельности высшего отдела головного мозга, определили ряд условий бодрого и сонного состояния его, мы выяснили механизм нормального сна и гипнотизма…» (Pavlov I. P. Psychological Review, 1932. Vol. 39. № 2).
К приведенному им перечню своих заслуг, puto, необходимо добавить и его уроки жесткого неприятия любых методов «психологии» при исследовании кортикальных или общецеребральных механизмов, открытия в области блуждающего нерва, иррадиации, иннервации кровеносной системы и огромное множество мелких, но важных разработок.
Павлов напоминает титана-кладоискателя, который в поисках «волшебного ларца» от края и до края вскопал огромное поле нейрофизиологии.