Парадоксы мозга - Страница 10
Некоторых ученых эти объяснения не удовлетворяли. Они хотели знать, каким же образом «животный дух», добравшись до мышцы, заставляет ее сокращаться. Решить эту загадку пытались многие выдающиеся умы, в том числе и Ньютон. Он высказал предположение, что в основе мышечного сокращения лежит распространение по нерву упругой волны. Однако самые тщательные наблюдения не обнаружили ничего похожего.
Когда перед наукой возникает неразрешимая загадка, к ее решению в первую очередь пытаются привлечь наиболее разработанные человеком области знаний. Казалось, что в данном случае ответ на мучивший физиологов вопрос могла дать гидродинамика. Недавно появившийся в лабораториях микроскоп был еще далек от совершенства и не позволял окончательно решить вопрос, является ли нерв сплошным или представляет собою скопление тончайших трубок. Авторитет древних ученых свидетельствовал в пользу трубок, и следовательно привлечение гидродинамики было вполне оправданно. Использование ее принципов, казалось, прекрасно объясняло весь круг событий, разыгрывающихся при нервном возбуждении. Согласно этой концепции, чтобы произвести движение, из мозга по полой нервной трубке накачивалась жидкость. Она поступала в мышцу, наполняя ее, делая упругой, раздувала мышцу, при этом длина ее уменьшалась, что и вызывало движение конечности.
Все тот же примитивный микроскоп, отсутствие четких представлений о том, как им пользоваться при изучении тканей организма, и постоянные опасения разойтись в мнениях с древними авторами не позволили ученым XVIII века отказаться от представлений о мозге как о железе, вырабатывающей особый «драгоценный флюид», или «нервный сок».
Теория «нервного флюида» вполне могла удовлетворить даже самого взыскательного ученого той эпохи. У нее был один недостаток – ее не удалось подтвердить экспериментально. Ученые самых различных направлений верили в существование флюидов: теплового, электрического, светового. Оно не вызывало ни у кого сомнений. Органы чувств человека прекрасно воспринимали эти флюиды, но «нервный» оказался столь «тонок», что его нельзя было просто ощутить или обнаружить иным способом.
Пролить свет на сущность «нервного флюида» удалось итальянскому ученому, профессору анатомии, акушерства и гинекологии в Болонье Луиджи Гальвани (1737–1798). Он открыл животное электричество, то есть обнаружил электрические явления в живых тканях, в первую очередь в нервах, а значит, определил природу «нервного флюида».
Об опытах Гальвани рассказывают множество легенд и небылиц. По одной из версий, «виновницей» его открытий была жена. Толчком к открытию послужил ее визит в мясную лавку. Итальянцы слывут завзятыми гурманами. От соловьиных язычков до лягушачьих окорочков – все приемлет итальянская кухня, лишь бы на ее утонченный вкус это казалось достойным употребления, а потому ассортимент товаров мясной лавки может быть необыкновенно широк.
Легенда гласит, что, выбирая у мясника деликатесный продукт, синьора Гальвани с ужасом увидела, как лягушачьи окорочка ни с того ни с сего дергались как живые. Естественно, она подумала, что дело тут не обошлось без нечистой силы. Ее супруг не верил ни в какую чертовщину. Он был осведомлен о том, что разряд лейденской банки, то есть электричество, способен вызывать сокращение мышц. Гальвани решил, что в лавке мясника атмосферное электричество заставляло лапки лягушек дергаться, и, чтобы успокоить жену, решил вместе с ней провести в ближайшую грозу соответствующий опыт.
Гальвани продемонстрировал жене, что не только в лавке мясника, но и у них на балконе лягушачьи лапки, подвешенные на медных крючьях к чугунной решетке, всякий раз дергаются как только ее касаются. Однако постепенно он убедился в том, что в сокращении лапок атмосферное электричество не повинно. Гальвани предположил, что они дергались потому, что электричество возникало непосредственно в нерве и мышце, а медный крючок и чугун балконной решетки выполняли роль простого проводника электричества. В то время ученым было известно всего два источника его получения. Оно возникало от трения таких веществ, как янтарь, и при разрядах электрических рыб. Поскольку при трении металлов электричество не возникает, естественно было предположить, что оно зарождалось в самом организме. Таким образом, Гальвани считал, что «нервный флюид» является в то же время и «электрическим флюидом».
Нужно сказать, что в данном случае Гальвани был не прав. Электричество возникало в цепи двух разнородных металлов: чугуна и меди. Это сумел доказать Александр Вольт (1775–1827), создавший по этой аналогии гальванические элементы. И все же животное электричество существовало. Гальвани продемонстрировал, что оно способно возникать без помощи металлов. Для этого он брал кусочек нерва и, изогнув его в виде латинской буквы U, клал на стол. Когда поверх него накладывался другой нерв, соединенный с мышцей так, чтобы в одной точке он касался неповрежденной оболочки первого, а в другой – места, где этот нерв был перерезан, то в момент их соприкосновения мышца вздрагивала. Хотя «электрический флюид» обеспечивал ученым широкий простор для всевозможных фантазий, мистический туман, окутывавший деятельность нервной системы, начинал понемножку рассеиваться.
Сущность опытов Гальвани вряд ли была понятна или интересна обывателям, для них был важен лишь факт существования животного электричества, способного якобы оживить мертвого человека. В таком искаженном виде сведения об опытах Гальвани быстро распространились по всей Европе, что несомненно способствовало развитию интереса к электричеству.
Открытие животного электричества не снимало с повестки дня вопрос о душе. Ученые упорно искали ее апартаменты, то есть тот участок мозга, где находится наша психика. Декарт считал, что за психические процессы отвечает шишковидная железа – особый вырост, скрытый между большими полушариями, фактически находящийся в центре нашего мозга, а потому, на его взгляд, являющийся наиболее подходящим местом для выполнения душой своих функций. В качестве резиденции психики называли такие структуры, как полосатое и мозолистое тела мозга, или отводили ей двухкомнатные апартаменты в белом веществе больших полушарий.
В XVIII веке получила развитие психология. Теперь ученые не рассматривали психику как нечто целое и неделимое, а выделяли ее отдельные свойства или способности, и это наталкивало на мысль о необходимости рассматривать мозг как завод с несколькими специализированными цехами.
Немецкий анатом И.-Х. Майер высказал предположение, что кора головного мозга заведует памятью, белое вещество полушарий – воображением и суждениями, а в базальных областях мозга находится воля и новые восприятия сравниваются с предшествующим опытом. Майер назвал и командные пункты мозга. Он считал, что за организацию совместной деятельности различных мозговых цехов отвечает мозолистое тело и мозжечок.
Смутные предположения Майера не привлеки особого внимания и не получили большой известности, может быть, в силу того, что он не очень настойчиво их пропагандировал. Зато домыслы Галля не остались незамеченными. Они снискали себе немало поклонников, но еще больше врагов и критиков и вызвали серию яростных дискуссий.
Австрийский врач и анатом Франц Галль (1758–1828) очень тщательно изучил строение человеческого мозга. Будучи врачом и имея дело с заболеваниями мозга, он заметил, что характер болезни зависит от того, какой участок мозгового вещества оказался поврежденным. Это укрепило его в мысли, что каждой психической функцией заведует особый участок мозгового вещества. Пожалуй, он имел достаточно оснований для подобных выводов, но ход его дальнейших рассуждений, мягко сказать, был цепью сплошных умозрительных домыслов. У Галля для них не было никаких оснований, и они не опирались на проверенные факты.
Галль предположил, что, если у человека особенно сильно развита какая-то черта характера или психическая функция, это не может произойти без того, чтобы соответствующий участок коры больших полушарий не разросся по сравнению с соседними областями мозга. Под давлением «мозговой шишки» кости черепа должны выгибаться дугой, образовав в этом месте настоящую шишку, которую можно увидеть или нащупать, если она скрыта волосами. А если какая-то психическая функция недоразвита, то в этом месте кора больших полушарий становится тонкой, на поверхности мозга возникает ямка и в соответствии с ней провал костей, что снаружи должно выглядеть как углубление на поверхности черепа. Ученый самым активным образом пропагандировал свое учение, а затем совместно с Г. Шпурцгеймом опубликовал обширное пятитомное сочинение, которое можно рассматривать как руководство по френологии – науки о душе. Сами авторы дали своему сочинению не менее нескромное название «Анатомия и физиология нервной системы».