Мой инсульт был мне наукой. История собственной болезни, рассказанная нейробиологом

Тейлор Джилл Болти

Когда-то Джилл Болти Тейлор работала в Гарвардской медицинской школе, где занималась исследованиями и учила молодых специалистов науке о человеческом мозге. Но 10 декабря 1996 года ей самой был преподан урок. Утром того дня левое полушарие ее мозга поразила редкая разновидность инсульта. Книга "Мой инсульт был мне наукой: История собственной болезни, рассказанная нейробиологом" - это хронология сошествия в бездну безмолвия. Университетские знания переплетены в этой книге с собственным жизненным опытом и той наукой, которой он стал для Тейлор. Это первое подробное описание истории болезни и полного выздоровления, составленное нейроанатомом, перенесшим тяжелое кровоизлияние в мозг. Книга Джилл Болти Тейлор стала международным бестселлером, в настоящее время в Голливуде идет подготовка к ее экранизации.

 

Благодарности

Буду глубоко благодарна тебе, читатель, если ты поделишься тем, что я здесь расскажу, с родными и близкими, которым это может быть важно. Я надеюсь, что моя книга попадет в руки тем, кто в ней нуждается, и полагаюсь на твою помощь.

Я исполнена признательности замечательной команде, способствовавшей успеху этой книги, особенно моему менеджеру Кэтрин Доминго, моему литературному агенту и доверенному лицу Эллен Стифлер, а также душевным и трудолюбивым людям из издательства Viking Press издательского дома Penguin Group: Клэр Ферраро, Уэнди Вулф, Аллессандре Лузарди, Кэролин Коулберн, Луизе Брейверман, Хэлу Фессендену, Манише Чакраварти и Анне Стернофф. Спасибо вам за то, что помогли мне донести мой рассказ до читателей!

 

Введение

Сердце к сердцу, мозг к мозгу

У всякого мозга есть своя история, есть она и у моего. Десять лет назад я работала в Гарвардской медицинской школе, где занималась исследованиями и учила молодых специалистов науке о человеческом мозге. Но 10 декабря 1996 года мне самой был преподан урок. Утром того дня левое полушарие моего мозга поразила редкая разновидность инсульта. У меня в голове внезапно началось обширное кровоизлияние, связанное с невыявленным врожденным пороком. В течение четырех часов, пролетевших очень быстро, перед моим взором пытливого нейроанатома (специалиста по анатомии мозга) развернулась картина полной утраты способности собственной психики обрабатывать информацию. Ближе к полудню я уже не могла ни ходить, ни разговаривать, ни читать, ни писать, ни предаваться воспоминаниям. Свернувшись в крошечный шарик, я чувствовала, как мой дух сдается перед лицом смерти, и мне, конечно, не могло прийти в голову, что когда-нибудь я смогу поделиться своей историей.

Книга "Мой инсульт был мне наукой. История собственной болезни, рассказанная нейробиологом" — это хронология сошествия в бездну безмолвия, где сущность бытия погрузилась в глубокий душевный покой. Университетские знания переплетены в этой книге с собственным жизненным опытом и той наукой, которой он мне стал. Насколько мне известно, это первое подробное описание истории болезни и полного выздоровления, составленное нейроанатомом, перенесшим тяжелое кровоизлияние в мозг. Сознание того, что эти слова наконец дойдут до многих и, возможно, принесут пользу, вызывает трепет.

Самое сильное из моих чувств — это чувство благодарности за жизнь и тот праздник, которым она для меня стала. В самом начале лечения я находила в себе силы переносить муки восстановления лишь благодаря замечательным людям и их беззаветной любви. Я уже много лет покорно служу этому делу благодаря одной молодой женщине, обратившейся ко мне в отчаянии, пытаясь понять, почему ее мать, умершая от инсульта, не позвонила по номеру 911. А также благодаря одному пожилому человеку, тяготившемуся мыслями об ужасных страданиях, которые перенесла его жена, пребывая в коме, закончившейся смертью. Я оставалась прикованной к своему компьютеру (моя верная собака Ниа сидела у меня на коленях) ради многих людей, которые в заботах о больных звонили мне, чтобы получить наставления и надежду. Я не оставляла эту работу ради тех семисот тысяч представителей нашего общества, которые переносят инсульт ежегодно, а также ради их родных и близких. Даже если всего один человек, прочитав главу "Утро инсульта", заметит у себя симптомы инсульта и как можно скорее позовет на помощь, уже это с лихвой вознаградит меня за мой десятилетний труд.

Эту книгу можно условно разделить на четыре части. Первая, "Жизнь Джилл до инсульта", знакомит вас со мной, какой я была до того, как мой мозг "отключился от сети". Я рассказываю, почему стала нейробиологом, и кратко описываю свою университетскую карьеру, интерес к общественной работе и собственные изыскания. У меня была насыщенная жизнь. Я работала нейробиологом в Гарварде, заседала в совете Национального объединения по борьбе с психическими заболеваниями и разъезжала по стране в роли Поющего Ученого. За этим очень кратким рассказом о себе следует небольшой рассказ о науке, который должен помочь вам понять, что происходило в моем мозгу на биологическом уровне в то утро, когда у меня случился инсульт.

Если вам доводилось задумываться над тем, что чувствует человек во время кровоизлияния в мозг, вас наверняка заинтересует раздел, открывающийся главой "Утро инсульта". В этой части вам предстоит проделать весьма необычную экскурсию, увидев глазами ученого, как одна за другой деградировали мои когнитивные способности. Я расскажу вам о тех когнитивных нарушениях, которые я испытывала по мере распространения кровоизлияния в мозгу, и о биологических процессах, лежащих в их основе. Должна сказать, что, будучи нейроанатомом, во время инсульта я узнала о своем мозге и его работе не меньше, чем за все годы занятий наукой. Ближе к полудню того дня мое сознание стало воспринимать меня как единое целое с вселенной. С тех пор я поняла, как в свете анатомии мозга может возникать мистический или метафизический опыт.

Если вы знаете кого-нибудь, кто перенес инсульт или какую-то другую форму мозговой травмы, вы сможете почерпнуть немало ценных сведений из глав, посвященных моему восстановлению. В них я рассказываю об этом в хронологическом порядке и даю больше пятидесяти советов, касающихся того, что мне было нужно (или не нужно) для полного выздоровления. Эти советы ("Как помочь восстановлению") для удобства еще раз перечислены в конце книги. Надеюсь, что вы поделитесь полученными сведениями со всеми, кому они могут пригодиться.

В последней части, которая открывается главой "Мой инсульт был мне наукой", я формулирую то, что перенесенный инсульт рассказал мне о моем мозге. Дочитав до этой главы, вы поймете, что на самом деле моя книга не совсем об инсульте. Вернее будет сказать, что эта книга о том, чему меня научила перенесенная травма. Это книга о красоте и стойкости человеческого мозга, связанных с его врожденной способностью постоянно приспосабливаться к различным переменам и восстанавливать утраченные функции, а также об истории погружения моего мозга в сознание правого полушария, где я обрела глубокий душевный покой. Мне удалось восстановить сознание левого полушария, чтобы помогать другим обретать такой же покой даже без всякого инсульта! Надеюсь, вам понравится мой рассказ.

 

Глава 1

Жизнь Джилл до инсульта

По образованию и по профессии я нейроанатом. Я выросла в городе Терре-Хот, Индиана. У одного из моих братьев, который старше меня всего на полтора года, была диагностирована шизофрения. Ему официально поставили этот диагноз в возрасте тридцати одного года, но очевидные признаки психического расстройства проявлялись за много лет до того. Когда мы были детьми, он воспринимал окружающую действительность и вел себя совсем не так, как я. В итоге у меня с раннего возраста пробудился интерес к человеческому мозгу. Я задумывалась, как могло случиться, что мы с братом, оказавшись в одной и той же ситуации, можем вынести из нее совершенно разные представления о том, что произошло. Эти различия в нашем восприятии реальности, обработке полученных сведений и реакции на них побудили меня стать ученым-нейробиологом.

Моя студенческая жизнь началась в конце 1970-х в Индианском университете в Блумингтоне. Опыт общения с братом пробудил во мне жажду разобраться в том, что считается нормой на нейробиологическом уровне. В то время нейробиология была еще такой молодой дисциплиной, что этот предмет не входил в число специализаций, которые можно было выбрать в Индианском университете. Я узнавала о человеческом мозге все, что могла, изучая одновременно физиологическую психологию и биологию человека.

С первой настоящей работой в сфере научной медицины мне, как выяснилось, удивительно повезло. Меня взяли лаборанткой в Центр медицинского образования Терре-Хота — филиал Школы медицины Индианского университета, расположенный на территории кампуса Университета штата Индиана. Ровно половину времени я проводила в медицинской лаборатории топографической анатомии человека, а половину — в научно-исследовательской лаборатории нейроанатомии. На два года я с головой ушла в работу, связанную с медицинским образованием и благодаря наставничеству доктора Роберта Мерфи влюбилась в анатомирование человеческого тела.

Не получая степени магистра, следующие шесть лет я оставалась аспиранткой отделения биологии Университета штата Индиана. Основные курсы, которые я прошла, были включены в программу первого года обучения медицинской школы, а моей исследовательской специальностью была нейроанатомия, которой я занималась под руководством доктора Уильяма Андерсона. В 1991 году я получила докторскую степень и почувствовала себя достаточно компетентной, чтобы вести курсы "Топографическая анатомия человека", "Нейроанатомия человека" и "Гистология" на уровне медицинской школы.

В 1988 году, в период моей работы и обучения в Терре-Хоте, брату официально поставили диагноз "шизофрения". В биологическом плане мой брат — самое близкое мне существо во вселенной. Я хотела понять, почему я могу брать свои мечты, связывать их с реальностью и стремиться к их осуществлению, а он не может. Чем его мозг отличается от моего, из-за чего мой брат не способен связывать свои мечты с повседневной реальностью, так что они становятся бредом? Больше всего я хотела заниматься именно исследованиями шизофрении.

После того как я получила докторскую степень в Университете штата Индиана, мне предложили постдокторскую исследовательскую ставку на отделении нейробиологии Гарвардской медицинской школы. В течение двух лет я работала у доктора Роджера Тутелла над локализацией так называемой зоны МТ, расположенной в той части зрительной коры головного мозга, которая отвечает за отслеживание движений. Этот проект заинтересовал меня тем, что у значительной части людей с диагнозом "шизофрения" проявляются аномалии в движении глаз при наблюдении за движущимися телами. После того как я помогла Роджеру анатомическим путем установить местоположение зоны МТ в человеческом мозгу, я по зову сердца перевелась на отделение психиатрии Гарвардской медицинской школы. Я хотела работать в лаборатории доктора Франсин Бенес в больнице МакЛейна. Доктор Бенес — специалист с мировым именем по связанным с шизофренией патологоанатомическим исследованиям человеческого мозга. Я считала, что работа у нее позволит мне внести вклад в дело помощи людям, страдающим от того же психического расстройства, что и мой брат.

В 1993 году за неделю до того, как я начала работать в новой должности в больнице МакЛейна, мы с моим отцом Хэлом вылетели в Майами, чтобы посетить ежегодную конференцию NAMI — Национального объединения по борьбе с психическими заболеваниями (National Alliance on Mental Illness). Хэл, отошедший от дел англиканский священник, имевший степень доктора философии по консультативной психологии, всю жизнь боролся за социальную справедливость. Нам обоим хотелось побывать на этой конференции, чтобы побольше узнать о NAMI и о том, что мы могли бы сделать для объединения наших усилий. NAMI ― крупнейшая общественная организация, созданная для улучшения жизни людей, страдающих серьезными психическими заболеваниями. В то время в NAMI состояли члены примерно 40 тыс. семей, у родственников которых были диагностированы те или иные расстройства психики. Сегодня число таких семей в NAMI составляет уже 220 тыс. Национальная организация NAMI защищает подобные семьи на федеральном уровне, а организации штатов ― на уровне отдельных штатов. Кроме того, существует еще более 1100 разбросанных по стране локальных филиалов NAMI, занимающихся поддержкой, просвещением и защитой семей психически больных на местном уровне.

Эта поездка в Майами изменила мою жизнь. На конференции NAMI присутствовало около полутора тысяч человек ― родителей, братьев и сестер, детей, внуков и самих пациентов, у которых были диагностированы тяжелые психические заболевания. Они собрались, чтобы обсудить проблемы поддержки, просвещения, защиты и исследований, связанных с такими заболеваниями. Пока я не познакомилась с другими братьями и сестрами психических больных, я не осознавала, как сильно болезнь моего брата повлияла на мою жизнь. За эти несколько дней я нашла большую семью, понимавшую боль, которую я испытывала в связи с тем, что шизофрения отняла у меня брата. Они понимали и борьбу моей семьи за то, чтобы помочь ему получить доступ к качественному лечению. Они сами совместно и организованно боролись против социальной несправедливости и предубеждений, связанных с психическими заболеваниями. Они были вооружены образовательными программами, посвященными биологической природе заболеваний. Не менее важным было и то, что они сплотились с учеными-нейробиологами, чтобы помогать в поисках средств лечения. Я чувствовала, что оказалась в нужное время в нужном месте. Я была и сестрой больного, и ученым и страстно желала помогать таким людям, как мой брат. Я всей душой ощутила, что нашла не только дело, достойное моих усилий, но и собственную большую семью.

На следующей неделе после съезда в Майами я пришла в больницу МакЛейна воодушевленной, полной энтузиазма и готовой приступить к новой работе в лаборатории структурной нейробиологии ― научно-исследовательском подразделении, которым руководила доктор Франсин Бенес. Мне страшно не терпелось начать патологоанатомические исследования биологических основ шизофрении. Франсин, которую я любя называю королевой шизофрении, ― удивительная исследовательница. Даже простое наблюдение за ходом ее мыслей, за тем, как она работает с материалом и как составляет единую картину из полученных результатов, приводило меня в восторг. Возможность стать свидетельницей ее творческого подхода к планированию экспериментов, а также настойчивости, точности и эффективности, с которыми она руководила исследовательской лабораторией, была для меня настоящим подарком судьбы. Именно о такой работе я и мечтала. Изучение мозга людей, которым был поставлен диагноз "шизофрения", давало мне ощущение, что я занимаюсь именно тем, чем нужно.

Однако в первый же день на новой работе Франсин вылила на меня ушат холодной воды, сообщив, что в связи с нечастыми случаями предоставления мозга умерших психических больных на научные нужды по их завещаниям или их семьями возник постоянный дефицит мозговой ткани для патологоанатомических исследований. Я не верила своим ушам. Только что я провела несколько дней на съезде национальной организации NAMI вместе с сотнями представителей других семей, у членов которых были диагностированы тяжелые психические заболевания. Доктор Лью Джадд, бывший директор Национального института психического здоровья, вел пленарное заседание по научно-исследовательским вопросам, где несколько ведущих ученых представили результаты своих работ. Семьи членов NAMI обожают узнавать новые научные данные и делиться ими, поэтому мне казалось невероятным, что передаваемых для исследований образцов мозговой ткани может не хватать. Я решила, что проблема лишь в недостаточной информированности. Я считала, что, стоит семьям из NAMI узнать, что тканей для исследований не хватает, они тут же развернут в рамках организации кампанию в поддержку завещания мозга для науки, и проблема будет решена.

В следующем, 1994 году меня избрали в совет директоров национальной организации NAMI. Возможность служить этой замечательной организации приводила меня в трепет огромной честью и ответственностью. Разумеется, основу моей программы составила популяризация завещания мозга на научные нужды и проблема дефицита имеющейся в распоряжении ученых мозговой ткани людей, у которых были диагностированы психические заболевания. Я назвала это "проблемой ткани". Средний возраст членов NAMI составлял 67 лет, мне же было всего 35. Я гордилась тем, что стала самым молодым человеком, когда-либо избранным в состав совета директоров этой организации. У меня была масса энергии, и я рвалась в бой.

Получив новый статус в NAMI, я сразу принялась выступать по всей стране с ключевыми докладами на ежегодных конференциях организаций отдельных штатов. До того как я начала эту кампанию, Гарвардский центр ресурсов мозговой ткани (Банк мозга), расположенный по соседству с лабораторией Франсин Бенес, получал мозг умерших людей, у которых было диагностировано какое-либо психическое заболевание, реже трех раз в год. Этого едва хватало для исследовательских нужд лаборатории Франсин и тем более для поставок мозговой ткани другим авторитетным лабораториям. Число передаваемых банку образцов мозга психических больных начало расти уже через несколько месяцев после начала моих разъездов. В настоящее время этот показатель составляет от 25 до 35 образцов в год. А научное сообщество могло бы успешно и с пользой обрабатывать и сотню образцов в год.

Я понимала, что на первых порах в ходе моих докладов, посвященных "проблеме ткани", тема передачи мозга для исследований будет вызывать содрогание у части аудитории. Мне было понятно, что в один прекрасный момент до слушателей дойдет: "Боже мой, да ведь ей нужен МОЙ мозг!" И тогда я им скажу: "Да, действительно нужен, но не тревожьтесь, с этим нет никакой спешки!" Чтобы развеять страх, я написала для Банка мозга рекламную песенку под названием 1800 BRAIN ВANК! и стала ездить с гитарой в роли Поющего Ученого. Когда я подходила к теме завещания мозга на нужды науки, среди публики начинало нарастать напряжение, и тогда я доставала гитару и пела эту песенку. Песенка, похоже, получилась достаточно глупой, чтобы снять напряжение, достучаться до сердец слушателей и дать мне возможность хоть как-то донести до них мои мысли.

Все, что я делала в NAMI, наполняло мою жизнь глубоким смыслом, а научная работа в лаборатории Франсин Бенес тем временем успешно продвигалась. Моим первым проектом там был совместный проект с Франсин, посвященный разработке экспериментальной методики, позволяющей визуализировать три системы нейромедиаторов в одном и том же образце ткани. Нейромедиаторами называют химические вещества, с помощью которых клетки мозга передают сигналы друг другу. Эта работа была важна, потому что новейшие нестандартные антипсихотические средства предназначены для воздействия не на одну систему нейромедиаторов, а сразу на несколько. Возможность визуализировать три различные системы в одном и том же образце ткани помогала нам разбираться в тонких взаимодействиях этих систем. Наша цель состояла в том, чтобы лучше понять механизмы работы микросхем человеческого мозга, то есть какие клетки с помощью каких веществ передают сигналы в тех или иных участках мозга и какое количество подобных веществ они при этом используют. Чем лучше мы поймем различия, имеющиеся на клеточном уровне между мозгом пациентов, у которых диагностированы какие-либо тяжелые психические заболевания, и нормально работающим мозгом людей из контрольных групп, тем больше смогут сделать врачи, помогая соответствующими средствами лечения тем, кто в них нуждается. Весной 1995 года результаты этой работы попали на обложку журнала BioTechniques, а в 1996 году мы удостоились за них престижной премии Майселла, присуждаемой отделением психиатрии Гарвардской медицинской школы. Я обожала свою работу в лаборатории, обожала делиться ее результатами со своей семьей из NAMI.

И тут случилось немыслимое. Все у меня было замечательно и в профессиональном, и в личном плане. Но внезапно весь цвет моей жизни и все мои радужные перспективы разом испарились. Проснувшись утром 10 декабря 1996 года, я обнаружила, что сама стала жертвой болезни мозга. У меня начался инсульт. В течение четырех часов, пролетевших как одно мгновение, моя собственная психика полностью утратила способность обрабатывать сигналы, поступающие от органов чувств. Эта редкая форма кровоизлияния сделала меня полным инвалидом, не способным ни ходить, ни разговаривать, ни читать, ни писать, ни вспомнить что-либо из своей жизни.

Я понимаю, что вам, должно быть, не терпится приступить к чтению рассказа о том, что случилось в то утро. Однако, чтобы вы могли яснее представить, что происходило у меня в мозгу, я решила привести во второй и третьей главах немного простых сведений из области науки. Уверяю, этот раздел не должен вас отпугнуть. Я сделала все возможное, чтобы он был как можно более доступным, и добавила в качестве иллюстраций множество простых схем строения мозга, чтобы помочь разобраться в анатомии, лежавшей в основе моих когнитивных, физических и духовных ощущений. Если же вы категорически не хотите читать эти главы, по крайней мере знайте, что к ним всегда можно обратиться как к справочнику. Однако я очень советую вам сперва прочитать этот раздел. Уверена, он заметно упростит понимание всего остального.

 

Глава 2 Просто о науке

Чтобы любые два человека могли общаться друг с другом, у них должна быть общей хотя бы часть реальности, в которой они живут. То есть их нервные системы должны обладать почти одинаковыми способностями к тому, чтобы воспринимать поступающую извне информацию, обрабатывать и суммировать ее в головном мозге, а затем сходным образом реагировать на нее, например мыслями, словами или делами.

Возникновение жизни было поистине удивительным событием. С появлением одноклеточных организмов началась новая эра обработки информации на молекулярном уровне. Теперь путем манипуляций с атомами и молекулами, позволяющими синтезировать разные последовательности ДНК и РНК, информацию можно было вводить, кодировать и сохранять для последующего использования.

Мгновения времени перестали пролетать бесследно, а клеточная жизнь эволюционировала, сплетая непрерывный ряд мгновений в единую нить подобно мосту сквозь время. Прошло не так уж много времени, и клетки открыли способы держаться и работать вместе, в результате чего в итоге и возникли мы с вами.

Словарь английского языка American Heritage Dictionary определяет слово "эволюционировать" (evolve) в биологическом смысле как "развиваться путем эволюционных процессов из примитивных в более высокоорганизованные формы". Образованный ДНК молекулярный мозг Земли ― это мощная и успешная генетическая программа не только потому, что приспосабливается к постоянным переменам, но и потому, что ожидает появления возможностей, которые позволяют ей преображаться и становиться еще великолепнее, отслеживает их появление и пользуется ими. Наверное, небезынтересно и то, что генетический код составлен у людей ровно из тех же четырех нуклеотидов (сложных молекул), что и у всех других форм жизни, населяющих нашу планету. На уровне ДНК проявляется наше родство с птицами, рептилиями, амфибиями, другими млекопитающими и даже с растениями. С чисто биологической точки зрения мы, люди, представляем собой своеобразную видоспецифическую мутацию генетического потенциала Земли.

Как бы нам ни хотелось думать, что человек как форма жизни достиг биологического совершенства, даже несмотря на наше сложнейшее устройство, запись, которую образует наш генетический код, неокончательна и несовершенна. Человеческий мозг существует в состоянии непрерывных изменений. Даже мозги наших предков, живших две или четыре тысячи лет назад, не были идентичны мозгу современного человека. Например, развитие языка изменило и анатомическую структуру мозга, и сети, образуемые его клетками.

Клетки большинства типов у нас в организме умирают и заменяются новыми каждые несколько недель или месяцев. Однако нейроны, главные клетки нервной системы, после нашего появления на свет в основном уже не размножаются. Это значит, что большинство нейронов у нас в голове ― наши ровесники. Такой долговечности нейронов мы отчасти и обязаны тем, что в возрасте десяти лет воспринимаем себя примерно так же, как в возрасте 30 или 77. Клетки у нас в мозгу остаются теми же, но их связи со временем меняются в зависимости от их ― и нашего ― опыта.

Нервная система человека на удивление динамична и составлена примерно из триллиона клеток. Чтобы оценить, какое громадное число триллион, представьте себе следующее: на нашей планете живут приблизительно 6 млрд человек, но их число надо было бы умножить на 166, чтобы оно сравнилось с числом клеток, которые в совокупности образуют всего одну нервную систему!

Разумеется, наш организм ― это отнюдь не только нервная система. Тело среднего взрослого человека состоит примерно из 50 трлн клеток. А это в 8333 раза больше, чем 6 млрд ― число людей на планете! Поразительно, что все это огромное скопление клеток костной, мышечной и соединительной тканей, чувствительных и многих других клеток пытается работать сообща, обеспечивая крепкое здоровье организма.

Биологическая эволюция, в целом работает в направлении перехода от состояния меньшей сложности к состоянию большей сложности. Природа обеспечивает эффективность собственной работы за счет того, что не изобретает велосипед всякий раз, когда создает еще один вид. Обычно, установив записанную с помощью генетического кода последовательность, способствующую выживанию организма, ― например, дающую цветок, выделяющий нектар, или сердце, перекачивающее кровь, или потовые железы, помогающие регулировать температуру тела, или глаз, позволяющий видеть, ― природа склонна встраивать ее как элемент в последующие переделки той же программы. Благодаря добавлению программ нового уровня к хорошо отработанным наборам инструкций каждый новый вид содержит надежный фундамент из проверенных временем последовательностей ДНК. В этом состоит один из простейших способов, позволяющих природе передавать опыт и мудрость древних форм жизни их потомкам.

Другое достоинство этой стратегии генной инженерии ("надстраивай то, что уже работает"): даже очень небольшие манипуляции с генетическими последовательностями могут приводить к важным эволюционным преобразованиям. Что касается нашего генетического облика, то, хотите верьте, хотите нет, согласно научным данным, 99,4 % всех наших последовательностей ДНК совпадают с таковыми шимпанзе.

Это, разумеется, не означает, что мы напрямую произошли от наших лазающих по деревьям друзей. Но это подчеркивает, что гений нашего молекулярного кода опирается на фундамент, построенный не за одну эру мощнейших эволюционных усилий природы. Наш человеческий код, по крайней мере во всей его полноте, не порождение случайности, его правильнее трактовать как плод эволюционных поисков природы в ее непрерывном стремлении к созданию генетически совершенного организма.

У нас как у представителей одного и того же человеческого вида полностью совпадают все генетические последовательности за исключением каких-нибудь 0,01 % (то есть одной сотой доли процента). Так что в биологическом плане как особи одного вида мы почти (на 99,99 %) идентичны друг другу на генетическом уровне. Если посмотреть на свойственное человечеству разнообразие, станет ясно, что этими 0,01 % определяются существенные различия в наших облике, мыслях и поведении.

От всех прочих млекопитающих нас отличает одна из частей головного мозга ― складчатая и извилистая кора, покрывающая его снаружи. Хотя подобная кора имеется и у других млекопитающих, у человека она примерно вдвое толще и, как считается, примерно вдвое мощнее в функциональном плане. Кора нашего мозга разделена на два больших полушария, функционально дополняющих друг друга. (Примечание. На всех иллюстрациях в этой книге лицевая сторона мозга обращена влево.)

Эти два полушария общаются друг с другом через широкую магистраль для обмена информацией ― мозолистое тело. Хотя каждое из полушарий отличается собственным специфическим набором разновидностей обрабатываемой информации, когда оба полушария связаны друг с другом, они работают вместе, формируя для нас единую, цельную картину мира.

Что касается замысловатой анатомии тончайших микросхем коры нашего мозга, изменчивость для нее скорее правило, нежели исключение. Этой изменчивостью отчасти и определяются наши индивидуальные предпочтения и личные особенности. Однако топографическая (или макроскопическая) анатомия мозга постоянна, на вид ваш мозг мало чем отличается от моего. Выпуклости (извилины) и углубления (борозды) коры головного мозга особым образом организованы так, что наши мозги почти идентичны по внешнему виду, строению и функциям. Например, в коре каждого из полушарий имеются верхняя височная извилина, пре- и постцентральная извилины, верхняя теменная извилина и боковая затылочная извилина, а также много других. Каждая из этих извилин состоит из весьма специфических групп клеток, обладающих не менее специфическими связями и функциями.

Например, клетки постцентральной извилины дают способность осознанно ощущать действие раздражителей на органы чувств, а клетки прецентральной извилины управляют способностью совершать произвольные движения. Главные проводящие пути передачи информации между различными группами клеток коры (нейронные тракты), имеющиеся в коре каждого из двух полушарий, у всех нас также единообразны, в результате чего мы в целом способны мыслить и чувствовать сходным образом.

Определенной схеме соответствует также расположение кровеносных сосудов, поставляющих питательные вещества в полушария нашего мозга. Передняя, средняя и задняя мозговые артерии снабжают каждое из двух полушарий кровью. Повреждение любой конкретной ветви одной из этих главных артерий может привести к развитию предсказуемых симптомов ― сильному нарушению или полной утрате нашей способности осуществлять определенные когнитивные функции. (При этом, естественно, повреждения соответствующих сосудов левого и правого полушария могут приводить к разным последствиям.) На приведенном ниже рисунке показана область левого полушария, за кровоснабжение которой отвечает средняя мозговая артерия. В пределах этой области у меня и произошел инсульт. Повреждение любой из ветвей первого порядка средней мозговой артерии приводит к сравнительно предсказуемым симптомам независимо от того, с кем это случается.

Наружные слои коры, которые мы видим, когда смотрим на мозг, полны нейронов, и они, судя по всему, уникальны для человека. Эти совсем недавно надстроенные нейроны создают нейронные сети, дающие нам способность мыслить последовательно, например при использовании сложного языка, а также оперировать абстрактными, символическими категориями, скажем, решая математические задачи. Более глубокий слой коры мозга состоит из клеток лимбической системы. Такие клетки есть не только у нас, но и у других млекопитающих.

Функция лимбической системы состоит в том, чтобы придавать информации, поступающей от органов чувств, аффект или эмоциональную окраску. В связи с тем что структуры этой системы есть не только у нас, но и у многих других живых существ, лимбическую систему нередко называют рептильным мозгом. Называют ее также и эмоциональным мозгом. Клетки этой системы определенным образом связываются друг с другом еще в младенчестве в ответ на действие раздражителей на органы чувств. Интересно, что, хотя наша лимбическая система функционирует на протяжении всей жизни, она не созревает с возрастом. В результате мы и в зрелые годы сохраняем способность реагировать на нажатие наших эмоциональных "рычагов" примерно так же, как реагировали в двухлетнем возрасте.

По мере созревания клеток высших отделов коры и их встраивания в сложные нейронные сети с другими клетками мы учимся "фотографически" воспринимать текущий момент. У нас вырабатывается способность сопоставлять новую информацию из мыслящего отдела нашего сознания с автоматическими реакциями лимбической системы, переоценивать текущую ситуацию и преднамеренно выбирать более зрелый вариант ответных действий.

Наверное, интересно также отметить, что все методики "обучения на основе принципов работы мозга", используемые сегодня как в начальной, так и в средней школе, строятся на знаниях нейробиологов о работе лимбической системы. Внедряя эти методики, мы пытаемся создать в школах среду, в которой дети будут чувствовать себя в полной безопасности, как дома. Цель этих нововведений состоит в том, чтобы в такой среде в мозгу ребенка (в его миндалевидном теле) не запускалась реакция страха или гнева. Основная функция миндалевидного тела состоит в том, чтобы следить за всеми сигналами, поступающими от органов чувств, и определять уровень безопасности. Одна из функций поясной извилины в свою очередь состоит в том, чтобы фокусировать внимание мозга.

Когда входящие сигналы воспринимаются как знакомые, миндалевидное тело остается в покое, и соседний с ним гиппокамп способен к обучению и запоминанию новой информации. Однако стоит миндалевидному телу запустить реакцию страха или гнева, вызванную незнакомыми сигналами, которые могут свидетельствовать об опасности, как уровень тревоги в. мозгу повышается, и внимание оказывается сосредоточено на сиюминутной ситуации. В этом случае внимание переносится с гиппокампа и фокусируется на поведении, обеспечивающем самосохранение в текущих условиях.

Информация от органов чувств поступает в наш мозг и сразу же обрабатывается лимбической системой. К тому времени как она достигает коры, где осуществляются высшие мыслительные функции, мозг уже накладывает определенное "ощущение" на восприятие текущей ситуации ― больно это или приятно? Хотя многим из нас мы представляемся мыслящими существами, способными чувствовать, в биологическом плане мы чувствующие существа, способные мыслить.

Поскольку термин "ощущение" используется в широком смысле, мне хотелось бы уточнить, где именно у нас в мозгу возникают разные явления, называемые этим термином. Во-первых, когда мы испытываем ощущение грусти, радости, гнева, разочарования или возбуждения, это эмоции, генерируемые клетками лимбической системы. Во-вторых, когда мы ощущаем то, что ощупываем руками, мы испытываем осязательные или мышечные чувства, связанные с движениями наших пальцев. Эта разновидность ощущений обеспечивается осязательной системой, в работе которой задействована постцентральная извилина коры. Наконец, когда кто-то противопоставляет свои интуитивные ощущения того или иного предмета (то есть то, что он или она "чует нутром") своим мыслям о нем, такое интуитивное осознание представляет собой одну из высших когнитивных функций, в основе которой лежит работа правого полушария. (В третьей главе мы подробнее обсудим функциональные различия между правым и левым полушариями.)

Способность обрабатывать данные об окружающем мире у нас, устройств по обработке информации, начинается на уровне чувственного восприятия. Хотя большинство из нас редко осознают это, наши чувствительные рецепторы устроены так, чтобы регистрировать информацию на энергетическом уровне. Поскольку все вокруг нас ― даже воздух, которым мы дышим, даже кирпичи, из которых построены наши дома, ― состоит из вертящихся и вибрирующих атомных частиц, мы буквально плаваем в бурном море электромагнитных полей. Мы составляем его часть. Мы погружены в него и с помощью своих органов чувств ощущаем то, что есть.

Любая из наших чувствительных систем состоит из сложного каскада нейронов, обрабатывающих зашифрованные специальным нервным кодом сигналы, поступающие от рецепторов в определенные участки мозга. Каждая группа клеток, входящих в этот каскад, изменяет или усиливает полученный сигнал и передает его следующей группе клеток той же системы, которая осуществляет очередной этап подправки и отправки полученной информации. К тому времени, когда этот закодированный сигнал достигает наружной части мозга (высших отделов коры), мы осознаем характер действия раздражителя. Однако, если любая из клеток проводящего пути не сможет нормально функционировать, итоговое восприятие будет отклоняться от реальности.

Наше поле зрения (все, что мы видим, глядя на окружающий мир) разделено на миллиарды крошечных точек, или пикселей. Каждый такой пиксель заполнен вибрирующими атомами и молекулами. Клетки сетчатки, расположенные в глубине наших глаз, регистрируют движение этих частиц. Атомы, вибрирующие с разной частотой, испускают энергию с разной длиной волны, и информация об этом в итоге интерпретируется зрительной корой в затылочной доле нашего мозга как разные цвета. Зрительный образ строится благодаря способности нашего мозга расфасовывать группы пикселей, формируя определенные границы. Разные границы с разной ориентацией (вертикальной, горизонтальной и наклонной) соединяются, создавая сложные образы. Соответствующие группы клеток нашего мозга добавляют к тому, что мы видим, ощущения глубины, цвета и движения. Яркий пример функционального расстройства, которое может произойти, если нормальный каскад, по которому передается чувствительная информация, окажется нарушен, дает дислексия, при которой человек во время чтения воспринимает некоторые буквы не в том порядке.

Наш слух, как и зрение, тоже зависит от регистрации энергии, распространяющейся с разной длиной волны. Звук возникает в результате того, что атомные частицы сталкиваются друг с другом и в некотором порядке передают в пространстве энергию своих столкновений. Волны определенной длины, создаваемые такими соударениями, бьются в барабанные перепонки в ушах. Звук разной длины волны вызывает разные колебания барабанной перепонки. Подобно клеткам сетчатки волосковые клетки кортиева органа в глубине нашего уха переводят эти колебания на язык специального нервного кода. Закодированный сигнал в итоге достигает слуховой коры (в височных долях мозга), и мы слышим звук.

Наиболее явные способности воспринимать атомно-молекулярную информацию связаны с химическими чувствами обоняния и вкуса. Хотя наши обонятельные и вкусовые рецепторы чувствительны даже к отдельным электромагнитным частицам, проносящимся по носовой полости или попадающим на вкусовые сосочки, для каждого из нас характерны свои пороговые уровни, начиная с которых мы чувствуем тот или иной вкус или запах. Каждая из этих сенсорных систем в свою очередь состоит из сложного каскада клеток, и повреждение любой части такой системы может приводить к нарушениям восприятия.

Наконец, кожа, самый большой наш орган чувств, вся пронизана строго специализированными чувствительными рецепторами, предназначенными для восприятия давления, вибрации, легких прикосновений, боли или температуры. Каждый из этих рецепторов специализируется на какой-то одной разновидности раздражителей, так что рецепторы холода могут воспринимать только действие холода, а рецепторы вибрации могут регистрировать лишь вибрации. В связи с этой специализацией наша кожа представляет собой кропотливо распланированную чувствительную поверхность, пронизанную рецепторами.

Врожденные различия каждого из нас, касающиеся степеней чувствительности к разным типам раздражителей, играют немалую роль в особенностях нашего восприятия окружающего мира. Если нам трудно расслышать, о чем говорят другие, мы можем воспринимать лишь фрагменты разговоров, и нам приходится принимать решения, руководствуясь минимумом информации. Если у нас проблемы со зрением, мы замечаем меньше деталей, и это тоже сказывается на нашем взаимодействии с окружающим миром. Если у нас нарушено обоняние, это мешает нам отличать безопасную среду от угрожающей здоровью, и это делает нас уязвимее. С другой стороны, если мы, напротив, чрезмерно чувствительны к тем или иным раздражителям, это может приводить к избеганию взаимодействия с окружающей средой, что лишит нас некоторых простых радостей жизни.

Патологии и заболевания нервной системы млекопитающих обычно затрагивают именно ту мозговую ткань, особенности строения и работы которой отличают данный вид от других. Поэтому и в нервной системе человека именно наружные слои коры головного мозга особенно часто подвержены заболеваниям. Инсульт составляет главную причину инвалидности и третью по значимости причину смерти в нашем обществе. Поскольку неврологические заболевания в целом нередко затрагивают именно те слои коры головного мозга, которые отвечают за высшие когнитивные функции, а инсульт поражает левое полушарие в четыре раза чаще, чем правое, он нередко нарушает способность говорить и воспринимать речь. Термином "инсульт" обозначают нарушения, связанные с работой кровеносных сосудов, доставляющих кислород к клеткам мозга. Выделяют два основных типа инсульта ― ишемический и геморрагический.

По данным Американской ассоциации по борьбе с инсультами, на ишемические инсульты приходится приблизительно 83 % всех случаев этого заболевания. Кровь в мозг поставляют артерии, и их разветвления по мере удаления от сердца постепенно сужаются все сильнее. По ним переносится кислород, жизненно необходимый для выживания и работы клеток, в том числе нейронов. При ишемическом инсульте сгусток крови плывет по артериям до тех пор, пока уменьшающийся диаметр не становится слишком мал для дальнейшего движения. В итоге сгусток образует тромб и перекрывает приток богатой кислородом крови к клеткам, расположенным ниже по течению. Это вызывает повреждение, а нередко и гибель клеток мозга. Поскольку нейроны обычно не восстанавливаются, мертвые нейроны не заменяются новыми. Функции, которые выполняли погибшие клетки, могут быть навсегда утрачены, если только другие нейроны со временем не возьмут их на себя. Мозг любого человека отличается от других особенностями строения нейронных сетей, поэтому и способности к восстановлению после травмы у всех людей разные.

Геморрагический инсульт (кровотечение в мозг) происходит, если кровь вытекает из артерий и заливает мозг. На эту форму приходятся 17 % всех инсультов. Кровь, приходя в непосредственный контакт с нейронами, оказывается ядовитой для них, поэтому любая течь или пробоина в кровеносном сосуде может иметь разрушительные последствия для мозга. Одна из разновидностей геморрагического инсульта, аневризма, развивается в тех случаях, когда в стенке сосуда образуется истонченный участок, постепенно надувающийся как шарик. Этот шарик наполняется кровью и может легко разорваться, извергая в полость черепа большие объемы крови. Любая разновидность такого кровотечения нередко бывает опасной для жизни.