Мы – электрические. Новая наука об электроме тела
В 1801 году в госпитале Сант’Орсола в Болонье Альдини обнаружил двадцатисемилетнего крестьянина Луиджи Ланцарини, который находился в состоянии оцепенения вследствие “меланхолического безумия” и считался неизлечимо больным[64]. Альдини обрил ему голову и воздействовал на череп слабым током от батарейки. На протяжении месяца он понемногу усиливал ток, и симптомы болезни у Ланцарини, по-видимому, ослабевали, причем до такой степени, что его согласились передать под опеку Альдини. Еще примерно через месяц Альдини счел его состояние достаточно удовлетворительным, чтобы отослать больного домой к семье.
Слух об этом достижении распространился так быстро, что уже в 1802 году французские ученые основали парижское отделение Гальванического общества. Они посвятили себя реализации задачи Альдини по восстановлению репутации гальванизма любыми возможными средствами. Восходящая звезда хирургии Джозеф Карпью, который ассистировал в эксперименте с Форстером, сообщил, что месье Ла Грав из Парижского гальванического общества сконструировал батарейку из шестидесяти слоев, состоящих из человеческого мозга, мышц и шляпного материала (вы все правильно прочли), вымоченного в солевом растворе[65]. Результат был якобы “решающим”: получение электрического тока служило еще одним доказательством того, что животное электричество в такой же степени присутствовало в тканях человека, как и в тканях животных.
Гальванизм никогда так и не удалось полностью очистить от налета лжи и шарлатанства (как пишет историк Кристин Блондель, “несколько членов [Гальванического общества] подались в «гальваническую магию»”), но французские и зарубежные научные журналы с интересом оценивали и даже поощряли большую часть исследований[66]. Эксперименты, направленные на привлечение внимания публики, сделали свое дело. Известные французские психиатры начали советоваться с Альдини по поводу возможности использования электричества для излечения пациентов.
Но к этому времени Альдини уже положил глаз на новую популяцию пациентов: он начал рассматривать электричество в качестве способа оживления умерших[67]. Стоит пояснить, что у него никогда не было цели слепить какую-то нежить вроде голема[68]: его интересовали обратимые состояния “анабиоза”, наступавшего после утопления, апоплексического удара или удушья[69].
Альдини боролся за то, чтобы гальванизм – в частности, электрические разряды в голову – был включен в список методов оказания первой помощи, к которым относилось применение нашатыря и простейший вариант сердечно-легочной реанимации, заключающийся во вдыхании воздуха в легкие умирающего. Альдини настаивал на том, что добавление электрошока к этим методам реанимации “произведет гораздо более сильный эффект, чем каждый из них в отдельности”. Кроме того, он предложил электрификацию в качестве метода, позволяющего установить, действительно ли человек необратимо мертв. “Было бы желательно установить общее законодательство во всех странах, чтобы люди просвещенные и способные провести соответствующие измерения проверяли, действительно ли наступила смерть”.
Конечно же, сегодня хорошо известно, что интуиция его не подвела: электрическая дефибрилляция действительно может вернуть человека к жизни в смертельной ситуации. Но тогда рассуждения Альдини не подкреплялись никакими реальными устройствами или доказательствами. У него не было доступа к информации, которая теперь, двести лет спустя, кажется нам очевидной: возможность успешной реанимации в значительной степени зависит от того, наступила ли у человека смерть мозга; плюс при реанимации необходимо обеспечивать постоянное поступление в мозг кислорода, и существует краткий промежуток времени, по истечении которого все дальнейшие попытки реанимации оказываются бессмысленными. К сожалению, Альдини не понял и самого главного: для реанимации человека стимулировать нужно не мозг, а сердце. На самом деле он многократно и упорно отвергал мысль о том, что на сердце вообще можно подействовать электричеством. Его подвело желание произвести эффект в ущерб попыткам найти его научное обоснование[70].
Так что его совершенно не удивило, что ни одного из испытуемых – ни животного, ни человека – не удалось возвратить к жизни под действием электрического шока. В случае Форстера он и не ставил перед собой такую цель. “Наша задача заключалась не в том, чтобы произвести оживление, а в том, чтобы получить практические знания относительно того, в какой степени гальванизм может использоваться в качестве дополнительной меры к другим способам оживления”, – писал он в отчете об эксперименте в 1803 году. Эти записи также позволяют понять, как он представлял себе принцип действия гальванизации при воскрешении умершего: за счет “восстановления остановленных мышечных сил”, наряду с подготовкой легких к оживлению.
Однако высшее общество собиралось вокруг его стола вовсе не ради этого. Общество интересовало зрелище: гримасы, проволока в прямой кишке и невысказанная возможность, что, быть может, вдруг один из преступников однажды все же воскреснет. В начале 1802 года по Болонье поползли слухи об опытах Альдини с телами казненных преступников[71]. Ему удалось заставить труп поднять руку на высоту восемь дюймов через семьдесят пять минут после смерти, “после того как в руку поместили достаточно тяжелый предмет, такой как железные клещи”. Благодаря стимуляции предплечья рука поднялась и пальцы сложились в нечто, напоминающее обвинительный жест указательным пальцем в сторону собравшихся, в результате чего некоторые из присутствующих закономерно упали в обморок. Коллеги Альдини из Гальванического общества профессора Джулио, Вассалли и Росси немедленно повторили его эксперименты в Турине на телах трех недавно обезглавленных мужчин[72]. А незадолго до этого такие демонстрации привлекли внимание Королевского гуманитарного общества в Лондоне, но совсем не по той причине, по которой можно было бы предположить.
В те времена гуманный человек мог бы возражать против публичного анатомирования казненных преступников ради развлечения. Но только не эти господа. У них были более важные дела – например, найти способ отличить окончательно умершего человека от того, кто еще мог очнуться[73]. До широкого распространения и понимания надежных методов реанимации похороны иногда происходили слишком поспешно, и многие несчастные выходили из коматозного или каталептического состояния (или просто глубокого пьяного сна) уже в небольшом ящике на глубине шести футов под поверхностью земли. Иногда их крики успевали услышать вовремя (в одном невероятном случае такая судьба выпала одной женщине дважды). “Различные факты многократно показывали нам, что людей бросали в могилу до смерти, что их и убивало. Не следует ли обратить все наше внимание на предотвращение таких смертельных случаев?” – писал Альдини, возмущаясь рассказами об этих потенциально “убийственных похоронах”[74]. В такой деловой, торговой и морской державе, как Британия, несчастные случаи на море и в шахтах происходили очень часто, и поэтому задача найти способ отличать мертвеца от “того, кто не умер на самом деле, хотя и выглядит умершим” стояла перед Королевским гуманитарным обществом Лондона чрезвычайно остро.
В конце 1802 года общество спонсировало длительную поездку Альдини в Оксфорд и Лондон, и именно так он холодным утром оказался в одной комнате с мистером Пассом и мистером Форстером. Думал ли он, что лежащий на столе человек может очнуться? Безусловно, нет. Думал ли он, что его эксперимент будет способствовать усовершенствованию техники реанимации? Безусловно, да. Но в его записях осталось очень мало указаний на какое-либо эмпирическое понимание роли электрической стимуляции в реанимации. Поэтому он должен был понимать, что его действия были в большей степени развлечением публики, чем наукой.
К сожалению, Альдини так и не преуспел в попытках сохранить то, что осталось от зарождавшейся науки, основанной его дядей. Однако он, безусловно, достиг больших успехов в размывании границ между научным гальванизмом и псевдонаучным шарлатанством, расцвет которого начался еще задолго до того, как Гальвани дотронулся до своей первой лягушки. И шарлатаны эту границу пересекли.
Элиша и жулики
Почти сразу после изобретения лейденской банки в середине 1740-х годов было установлено, что ее разряд может быть мощным лечебным средством[75]. В Италии на волне этого изобретения открылись как минимум три школы электрической медицины. Методы лечения были разнообразными: одни доктора просто били пациентов током и ждали улучшений, другие полагали, что электрическая стимуляция способствует проникновению лекарственных средств местного действия в глубокие слои кожи. Данную практику считали полезной для избавления от настолько широкого спектра недугов, что это граничило с панацеей.
В попытках использовать лейденскую банку не было забыто ни одно заболевание, включая подагру, ревматизм, истерию, головную и зубную боль, глухоту, слепоту, нарушение менструального цикла, диарею и, естественно, венерические болезни[76]. К 1780-м годам распространились легенды о чудесных возможностях электричества – например, рассказ о супружеской паре, которая после десяти лет бесплодия “через электричество вновь обрела надежду благодаря нескольким поворотам рукоятки и нескольким электрическим ударам по соответствующим частям тела” (которые аббат Бертолон, сообщавший об этом достижении, “целомудренно не назвал”)[77]. Эта практика вошла в моду не только на континенте: в Британии культура медико-электрического жульничества тоже расцветала, добавляя к списку недугов, поддающихся лечению электричеством, “слабость связок”, тестикулярные и урологические заболевания и лихорадку. Трудно было соперничать с электрическим устройством, созданным в 1781 году лондонским мастером по изготовлению медицинских электрических приборов Джеймсом Грэмом, который гарантировал, что электростимулятор “Небесная постель” в специальном крыле его “Храма Гименея” избавляет от бесплодия и импотенции[78]. Сто очков вперед этому жульническому устройству по сравнению с остальными устройствами давало то, что в нем вообще не использовалось само электричество, а лишь его идея: как заявлял Грэм, для излечения пациентов достаточно было “лишь образа электрических паров”[79]. Ночь использования этого хитроумного изобретения обходилась в 50 фунтов стерлингов, что соответствует примерно 9 тысячам фунтов по современному курсу[80], а если и после этого деньги все еще жгли вам карман, вы могли зайти в магазин подарков при “Храме” и прикупить афродизиак под названием “Электрический эфир”. Учитывая, что двери “Храма” через два года закрылись, вероятно, “гомеопатическое электричество” не пользовалось таким уж большим успехом[81].
Научные исследования Гальвани вдохновили Элишу Перкинса – самого бесстыдного из всех мошенников. “Это самое исключительное среди всех заблуждений, навязанных деловым и образованным людям”, – писал о “перкинизме” Фрэнсис Шепард в 1883 году в журнале Popular Science Monthly[82].
Перкинс работал врачом в Коннектикуте, когда был опубликован трактат Гальвани “De viribus”; он внимательно следил за дискуссией на континенте и увидел возможность воспользоваться разногласиями по поводу двойственности металлов[83]. Возможность для собственного обогащения. В 1796 году он внес свой вклад в медицинский гальванизм: его устройство представляло собой пару остроконечных стержней длиной в 3 дюйма – один из железа, другой из латуни, которые он назвал “тракторами”. Потрите ими больное место на протяжении нескольких минут, и, как он уверял, вы избавитесь от ревматизма, боли, воспаления и даже опухолей. Запатентованные Перкинсом “тракторы” приобрели чрезвычайную популярность у обеспеченных и влиятельных американцев. Даже Джордж Вашингтон купил набор для своей семьи, как и председатели Верховного суда Оливер Элсворт и Джон Маршалл[84].
Медицинское общество Коннектикута не купилось на это категорически. Подвергнув Перкинса жесточайшей критике, общество начало процедуру его исключения из своих рядов с негодующего письма. Называя изобретение Перкинса “исключительным обманом”, общество обвиняло его создателя в том, что тот, прикрываясь членством в обществе, распространял “свое злодейство” в южных штатах и за границей. “Мы рассматриваем любую подобную практику как бесстыдное жульничество, позорящее врачей и вводящее в заблуждение людей несведущих”, – негодовало общество. И предлагало Перкинсу “ответить за свое поведение и назвать основания, которые позволяли бы не исключать его из общества за столь безобразную практику”[85].
Были ли у Перкинса основания или нет, это не повлияло на решение Общества, которое исключило его из своих рядов в 1797 году за нарушение запрета на распространение “нострумов” (так называли медицинские средства, изготовленные неквалифицированными оппортунистами). Отчасти это объясняет, почему сын Перкинса вскоре перенес семейный бизнес в Европу. Там его ждал безумный успех. В 1798 году Королевский госпиталь Копенгагена начал официальное применение “тракторов” в медицине. Лондонское королевское общество признало “тракторы” и сопровождающую книгу (куда же без книги), и в 1804 году был основан Институт Перкинса. В него вошли и некоторые члены Королевского общества. Вскоре бы создан госпиталь, в котором единственным методом лечения была “тракторизация”. Положительных отзывов было много, в том числе от епископов и прочих представителей духовенства, которых Перкинс ловко купил самым старым способом, предложив им бесплатные пробные образцы. “Я с успехом использовал тракторы несколько раз в моей семье”, – писал один из получателей, реализуя принцип работы многоуровневой маркетинговой махинации. “Поскольку инструмент проверен на опыте, никакие рассуждения не могут повлиять на это мнение”.
Постепенно гальванизм вошел в уже существовавший и постоянно расширявшийся круг псевдонаучных изысканий, в который также входят исследования животного магнетизма Францем Месмером, гипноз и использование различных переносных электрических устройств, якобы связанных с землетрясениями, подземными водами или минералами и вулканической активностью. Однако очевидно, что вскоре подобные исследования стали раздражать публику. В 1809 году, через одиннадцать лет после смерти Гальвани, лорд Байрон в своих стихах ассоциировал гальванизм с “тракторами”, по-видимому, отразив общественные настроения, направленные против того и другого разом:
Каких только чудес не видим мы сейчас:
Вакцина оспы, “трактор”, гальванизм и газ.
Они подогревают толпы ажиотаж,
Покуда не растает он, как дым или мираж[86].
“Гальваническая проституция”
В конечном итоге попытки Альдини восстановить доброе имя дяди возымели противоположный эффект. Они создали бесконечный самовоспроизводящийся цикл, окончательно разрушивший репутацию Гальвани в качестве первооткрывателя животного электричества: чем больше жулики использовали гальванизм в целях личного обогащения, тем меньше добросовестные исследователи хотели изучать связь между электричеством и жизнью, тем меньше появлялось серьезных научных работ, и линия фронта в борьбе с невежеством проваливалась все дальше. Шли годы, и новые ученые и историки, оглядываясь на историю соперничества Вольты и Гальвани, подбирали факты, подкреплявшие циничный новый взгляд на животное электричество и идею о безграмотности Гальвани, верившего в его существование. Один из наиболее устойчивых и вредоносных мифов заключается в том, что мысль о животном электричестве пришла к Гальвани случайно, когда его жена готовила лягушек для супа металлическим ножом, а вовсе не в результате десятилетия все более и более тщательно выверенных экспериментов.
В то же время наука начала быстро разветвляться на разные дисциплины, и биология тоже выделилась в отдельное направление. Не желая повторять ошибки Гальвани, ученые, продолжавшие заниматься биологией, отказались от изучения электричества и обратились к более описательным предметам, таким как анатомия и таксономия: стали изучать отдельные элементы системы, а не силы и процессы, которые управляют ею в целом.
Электрики, всерьез занимавшиеся изучением электричества, хотели вернуть доверие к своим исследованиям и, следовательно, отделить предмет своего интереса от примеси витализма и сконцентрироваться исключительно на достижениях физиков и химиков, ставших возможными благодаря батарейке Вольты. Такие достижения быстро множились. В 1800 году примитивные батарейки позволили химикам осуществить электролиз воды с образованием кислорода и водорода. В 1808 году с помощью усовершенствованной версии батарейки химики открыли натрий, калий и щелочноземельные металлы. Были выведены уравнения, определяющие функционирование электричества в окружающей среде. В 1816 году в Хаммерсмите был создан первый функциональный прототип телеграфа, работающий на электрических батарейках. Физики и инженеры создали вокруг себя “электрическое силовое поле”, до которого никто не смел дотронуться и которое защищало их одновременно и от биологов, и от шарлатанов.
Специалисты в области медицины со временем тоже отошли от исследований животного электричества, хотя некоторые продолжали использовать искусственное электричество, позволявшее избавлять людей от недугов. В 1830-е годы молодой врач Голдинг Берд, наблюдая, как мошенники сколачивают на этом целые состояния, сам организовал “электрические купания” в госпитале Гая в Лондоне, где за хорошую плату помогал своим состоятельным пациентам ослаблять симптомы непонятных болезней.
Однако не все оставили попытки создания честной науки, занимающейся изучением животного электричества. Вдали от всей этой суеты один ученый неустанно трудился, поддерживая жизнь в этой дисциплине. Александр фон Гумбольдт, входивший в состав французской комиссии в 1790-е годы, проанализировал работу Гальвани и начал подозревать, что теории Вольты и Гальвани не противоречили друг другу и что Вольта был неправ, отбросив идею о животном электричестве[87].
Гумбольдт, ставший впоследствии камергером короля Пруссии и одним из ведущих деятелей Просвещения, пытался представить природу в качестве единой системы взаимосвязанных частей. Но в период “электрических войн” ему шел лишь третий десяток, он только недавно окончил университет и получил должность инспектора шахт. Он был истинным эрудитом, и его интересы распространялись от геологии до ботаники и сравнительной анатомии. Когда он узнал о противостоянии Гальвани и Вольты, он решил пролить свет на эту загадку.
С этой целью Гумбольдт провел около четырех тысяч опытов, причем некоторые из них – на самом себе (его друг Иоганн Вильгельм Риттер, который часто присоединялся к Гумбольдту, в ходе экспериментов на собственном теле подорвал нервную систему до такой степени, что скончался в возрасте тридцати четырех лет). Наверное, самым ужасным был эксперимент Гумбольдта с подключением гальванической батарейки с помощью проволоки к своей прямой кишке: историк Стенли Фингер называет этот эксперимент “почти что немыслимым”[88]. Опыт привел к тем же самым неприятным результатам, которые наблюдал на крупных животных Альдини, но проведение эксперимента на самом себе позволило Гумбольдту получить опыт “из первых рук”. Так он узнал, что непроизвольное опорожнение кишечника сопровождается болезненными схватками в брюшной полости и “зрительными ощущениями”. Не остановившись на этом, он засунул проволоку еще глубже в анус и обнаружил, что “в глазах вспыхивает яркий свет”. Трудно представить себе, чтобы в попытках понять суть животного электричества возможно было зайти еще дальше.
В 1800 году Гумбольдт отправился в путешествие в Венесуэлу для ознакомления с экспериментами Джона Уолша на живых электрических угрях, которые обычно не переживают перемещения из привычных условий обитания. Используя вьючных животных в качестве приманки для угрей (некоторые рыбы достигали пяти футов в длину и производили электрический разряд силой до 700 вольт – достаточно, чтобы оглушить лошадь или мула), он лично удостоверился в силе животного электричества. После этой поездки он начал понимать связь между этим мощным защитным биологическим электричеством и более “бытовым” электричеством, ответственным за стандартные движения и ощущения. В трудах об электрических угрях он очень красивым языком писал, что когда-нибудь в будущем, “вероятно, будет установлено, что у большинства животных каждому мышечному сокращению предшествует электрический разряд от нерва к мышце и что источником жизни всех организованных существ является простейший контакт разнородных веществ”[89].
Гумбольдт не стал следовать примеру Альдини и бросаться доказывать правоту Гальвани, а затеял долгий процесс возвращения к жизни экспериментальной физиологии: он поощрял талантливых молодых ученых в изучении животного электричества. В конце 1820-х годов, возвратившись после своих путешествий в Берлин, он стал покровительствовать подающему надежды физиологу Иоганну Мюллеру и способствовал назначению того заведующим департаментом анатомии в ведущем университете, который за двадцать лет до этого основал его брат Вильгельм фон Гумбольдт[90].
Мошенники дискредитировали исследования животного электричества до такой степени, что при появлении первых реальных доказательств его существования даже сам ученый, который заново его открыл, не понял, что именно он обнаружил. В 1828 году физик из Флоренции Леопольдо Нобили работал над повышением чувствительности электрометров, что было очень важно для налаживания трансатлантической телеграфной связи. С помощью этих приборов специалисты проверяли наличие тока и, соответственно, исправность доставки сообщений. Ранние версии приборов были недостаточно точными, поскольку измерениям тока мешал магнетизм Земли. И никто не понимал, как избавиться от этого влияния.
Для решения этой задачи нужен был гораздо более чувствительный электрометр (к этому времени с легкой руки французского физика Андре-Мари Ампера прибор стали называть гальванометром). Чтобы доказать, что его модель действительно работала лучше, Нобили нужно было найти самый слабый ток. Он вспомнил заявление Вольты о том, что Гальвани обнаружил не какое-то особое “животное электричество”, а просто чрезвычайно слабый ток, образующийся в результате контакта двух разнородных материалов. Он понял, что, если его устройство сможет уловить нечто столь неуловимое, как ничтожно малый ток внутри мертвой лягушки, его преимущества станут очевидными. И действительно, новый измерительный прибор зарегистрировал ток, который ученый назвал “corrente di rana” – “лягушачьим током”[91]. Прибор позволил ему сделать первую в истории запись электрической активности в нервной и мышечной тканях препарированной лягушки. Однако Нобили не понял, что этот ток происходил от самой лягушки, поскольку он все еще принадлежал к лагерю сторонников Вольты. Он настаивал, что все дело в металлах.
Прошло еще десять лет, прежде чем другой ученый правильно интерпретировал то, что измерил Нобили, и наконец вернул биоэлектричество на законный пьедестал.
Лягушачья батарейка
Карло Маттеуччи отделил последнее лягушачье бедро от тела бывшей владелицы и аккуратно поместил на батарейку. Он убил десять лягушек, отделил бедра и разрезал так, как разрезают пополам апельсин: с одной стороны они были цельными, с другой – рассеченными. Затем он сложил эти части лягушек одну поверх другой, создав биологическую версию (некоторые могут назвать ее извращенной версией) электрической батарейки, в которой цинк и медь были заменены мышцами и нервами. В результате Маттеуччи создал первую в мире батарейку, состоящую исключительно из тканей лягушки[92].
Он проверил наличие тока и обнаружил сигнал, причем чем больше лягушачьих бедер он соединял между собой, тем сильнее отклонялась стрелка гальванометра, указывая на усиление тока. Но эксперимент на этом не закончился. Когда Маттеуччи был удовлетворен количеством биологического материала в батарейке, он взял отходящий от нее проводок и аккуратно дотронулся им до другой распластанной на поддоне лягушки (точнее, до того, что от нее осталось). В отличие от лягушек в батарейке, данная лягушка была препарирована по тому же методу, который годами ранее применял Гальвани: освежеванная, без головы и почти полностью без передней части туловища – от нее остались лишь два бедренных нерва, по-прежнему соединяющих ноги с позвоночником. При контакте с проволокой эта жуткая маленькая кукольная половинка встрепенулась в знакомом танце. Животное электричество (и только оно одно) вызвало движение лапок мертвой лягушки.
Это было первое реальное достижение в сфере электрофизиологии со времен самого Гальвани, спустя сорок лет после его смерти.
Маттеуччи был вторым талантливым молодым ученым, которого заметил и финансировал Гумбольдт в те годы, когда изучение животного электричества было не в чести. Гумбольдта покорил энтузиазм Маттеуччи в поиске электрических сил как основы функции нервов, и он рекомендовал молодого ученого на должность профессора в Университете Пизы. Он также защищал Маттеуччи от попыток дискредитации его открытия нервных центров в теле глазчатого ската, с помощью которых эта рыба производит электрические разряды. Когда Маттеуччи рассказал Гумбольдту о своей батарейке, тот так воодушевился, что немедленно разослал рукопись всем своим знакомым ученым, в том числе Мюллеру в Университет Берлина, а тот передал ее своему энергичному молодому ученику Эмилю Дюбуа-Реймону[93]. Гумбольдт покровительствовал и этому молодому физиологу. “Он изучает этот вопрос, глубокий природный секрет мышечного движения, – писал Гумбольдт немецкому министру культуры в 1849 году, добиваясь финансирования исследований Дюбуа-Реймона, – чем я также очень интересовался в первой половине моей жизни”. И Дюбуа-Реймон заинтересовался работой Маттеуччи.