Сэм Кин - Дуэль нейрохирургов. Как открывали тайны мозга и почему смерть одного короля смогла перевернуть науку

• Название: Дуэль нейрохирургов. Как открывали тайны мозга и почему смерть одного короля смогла перевернуть науку
• Автор: Сэм Кин
• Жанр: Прочая научная литература
• Год: 2015
• ISBN: 978-5-699-81855-6

Сэм Кин, известный американский писатель, признанный мэтр жанра научно-популярной литературы, предлагает увлекательное путешествие во времени. Вы узнаете, как на протяжении столетий менялось представление о мозге и как курьезные, порой страшноватые, а иногда и просто фантастические случаи помогали совершить прорыв в науке и медицине. Каждая глава книги представляет собой невероятную, увлекательную и правдивую историю о том, на что способен мозг человека, если что-то (или кто-то) воздействует на него со стороны, будь то болезнь, скальпель хирурга или… железный лом.

---

Сердитый и раздосадованный, Кахаль начал сопротивляться и в одиннадцать лет был посажен под замок за то, что смастерил пушку из бидона для масла и разнес соседские ворота. Отец Кахаля стерпел это, но когда оценки мальчика начали ухудшаться, забрал его из школы и устроил подмастерьем к цирюльнику. Неожиданно оценив пользу образования, Кахаль вскоре снова поступил в школу и начал изучать разные медицинские предметы, включая гипноз. Он остановился на неврологии, и Гольджи открыл ему глаза на красоту этой дисциплины, позволив соединить науку с искусством.

Если развернуть и разгладить кору больших полушарий, она будет размером с подушку, но толщиной лишь в пару миллиметров.

Но несмотря на восхищение мастерством Гольджи, Кахаль не соглашался с его выводами, особенно о сером веществе мозга. Анатомически мозг состоит из двух разных субстанций: серого вещества и белого вещества. Серое вещество имеет высокое содержание нейронов, бóльшая его часть находится на поверхности мозга, в извилистой оболочке, называемой корой. (По крайней мере, бóльшая часть серого вещества находится рядом с поверхностью; две трети коры остаются невидимыми снаружи, скрытые в складках под поверхностью. Если развернуть и разгладить кору, она будет размером с подушку, но толщиной лишь в пару миллиметров.)

Изучив сотни препаратов под микроскопом, Кахаль увидел, что серое вещество совсем не такое, как утверждал Гольджи, согласно которому все нейроны были сплетены воедино. Кахаль различал отдельные нейроны. Более того, когда Кахаль во время эксперимента пережал нервные отростки нескольких нейронов и дал им погибнуть, процесс распада всегда останавливался на границе следующего нейрона вместо того, чтобы распространяться на него, как можно было ожидать при неразрывной связи.

Кахаль также отвергал метафору Гольджи о макроскопической упорядоченности клеток мозга: вместо горизонтально раскинутой нейронной сети он видел, что нейроны собраны в крошечные вертикальные колонки высотой около сотни нейронов – маленькие столбики, покрывавшие поверхность мозга, словно щетина. Кахаль признавал, что аксоны из одной колонки иногда протягиваются горизонтально к другим колонкам, но общим правилом была вертикальная организация (6).

И наконец, если Гольджи считал, что коммуникация между нейронами происходит только через аксоны, Кахаль полагал иначе. К примеру, возле глаз Кахаль увидел дендриты, повернутые к сетчатке и готовые к приему информации. А в длинных цепочках нейроны обычно прикрепляли свои аксоны к дендритам, один за другим. Фактически аксоны одного нейрона «входили» в дендриты другого нейрона, как рука с сотней пальцев входит в перчатку с сотней отверстий. Это могло означать лишь одно: если нейроны разговаривали через аксоны, то слушали они через дендриты. И то и другое было необходимо для общения.

Эти находки привели Кахаля к предложению «нейронной доктрины» – одного из наиболее важных открытий в области неврологии. В двух словах, для Кахаля нейроны не были непрерывными, но имели крошечные промежутки между ними. И они передавали информацию только в одном направлении: от дендритов через клеточное ядро к аксону.

Независимо от содержания сигнала (Еда! Тигр! Хубба-Хубба!) информация всегда попадала в нейрон через дендриты, проходила через центральную часть для обработки и лишь потом выходила из аксона. Когда сигнал достигал оконечности аксона, он передавался через дендриты следующему нейрону, и процесс начинался снова. Возможно, Гольджи первым увидел подлинную форму нейронов, но Кахаль первым определил, как они работают.

Тем не менее Кахаль обнаружил, что нейронная доктрина оказалась крепким орешком для его коллег. Ему пришлось основать журнал для продвижения своих идей, но даже это не помогало, так как лишь немногие медики читали испанские журналы. Поэтому в 1889 году он отправился на конференцию в Германию, величайший научный центр того времени, и даже сам заплатил за проезд, столкнувшись с отказом университета.

Слева: сложная нейронная сеть, изображенная Сантьяго Рамоном-и-Кахалем, неврологом и отчасти художником. Справа: Кахаль.

К счастью для Кахаля, великолепные рисунки нейронов завоевали ему некоторых сторонников. В следующие десять лет нейронная доктрина укрепилась в научных кругах, хотя далеко не все соглашались с ней. Многие ученые отказывались поверить Кахалю, и в 1900 году две армии неврологов выстроились по разные стороны баррикад; «ретикулисты» Гольджи и «нейронщики» Кахаля с каждым годом все больше презирали друг друга.

Но история любит хорошие шутки, поэтому случилось так, что Гольджи и Кахаль разделили Нобелевскую премию в 1906 году. Кахаль сокрушался по этому поводу и оплакивал «жестокую иронию судьбы, соединившую научных соперников и разные характеры, словно сиамских близнецов». В своих речах после присуждения премии оба они, особенно Гольджи, обвиняли друг друга в «одиозных ошибках» и «намеренных упущениях». Это определенно не была Нобелевская премия мира.

В конечном счете нейронная доктрина восторжествовала, потому что она давала гораздо больше объяснений. Даже темные загадки разума Гито приобрели определенный смысл. Вскрытие Гито выявило обширные повреждения глии, поддерживающей и питающей нейроны. Без этой поддержки нейроны слабели и погибали, особенно в сером веществе, которое местами истончилось до прозрачности. Даже выжившие нейроны часто имели меньше аксонных и дендритовых отростков, чем обычно, что приводило к ухудшению мыслительных способностей. Иными словами, мозг Гито служил безобразным, но убедительным доказательством того, как работают (или не работают) нейроны.

Как и все великие открытия, нейронная доктрина Кахаля не только ответила на многие вопросы, но и породила столько же новых. Вот самый важный из них: если нейроны отделены друг от друга, как сигнал проходит через промежуток между ними? Казалось, имеются лишь две возможности – электрический ток или химические вещества. Опять-таки, каждая сторона этой битвы имела своих защитников, где «радисты» выступали за электричество, а «повара» – за биохимию. Дискуссия между ними вышла за пределы царства неврологии и перетекла в дебаты о здравомыслии загадочного убийцы.

* * *

«Улыбнись, пожми руку, подтолкни. Улыбнись, пожми руку, подтолкни. Улыбнись, пожми руку, подмигни, посмейся, подтолкни…» 6 сентября 1901 года Уильям Маккинли занимался привычным делом. Все пять лет своего президентства Маккинли любил общаться с людьми: флиртовать с домохозяйками, приподнимать шляпу перед банкирами, щипать за щеки девушек в лентах. Для того чтобы ряды доброжелателей не сбивались в толпу, он изобрел «рукопожатие Маккинли». Он широко улыбался и пожимал пальцы другого человека сверху, так что легко мог освободиться в любой момент. Потом он брал его под локоть левой рукой и слегка подталкивал, отодвигая в сторону и освобождая место для следующей мишени.

«Улыбнись, пожми руку, подтолкни…» – пятьдесят рукопожатий в минуту. Но 6 сентября, когда Маккинли находился с визитом в Буффало, усатый иностранец перехитрил его. Он стиснул руку президента, и, даже когда один из охранников рванулся вперед, подозрительно долго удерживал рукопожатие.

Панамериканская выставка в Буффало с боями быков, фальшивыми японскими деревнями и версальскими фонтанами в течение нескольких месяцев собирала толпы людей. В павильоне «Путешествие на Луну» выступали карлики, одетые инопланетянами и подающие зеленый сыр, а 120-метровая Электрическая башня – шпиль, освещенный тысячами «электрических свечей» (то есть лампочек), – так красиво сияла по вечерам, что люди плакали.

Четырехдневный визит Маккинли был венцом выставки как национального события года, и он не обманул ожиданий, выступив 5 сентября со своей лучшей президентской речью о безграничном благополучии Соединенных Штатов.

Но среди ликующей пятидесятитысячной толпы один человек – рабочий, субтильного телосложения, с тонкой щеточкой усов и без особой надежды на долю в благополучии США – кипел от негодования.

Леон Чолгош начал работать в полную силу с десяти лет, в 1883 году, а в 1893 году зарабатывал четыре доллара в день, протягивая провода в окрестностях Кливленда. Но его завод урезал зарплаты во время финансовой паники 1893 года и уволил Чолгоша, когда тот присоединился к забастовке. Будучи до тех пор убежденным республиканцем, он объявил себя социалистом. В то десятилетие растущее социалистическое движение неоднократно сталкивалось с владельцами заводов, и конфликт привел к идеологическому расколу в стране. Жестокие условия труда на заводах ужасали большинство людей, но и неуправляемых толп на улицах, бунтующих и выкрикивающих революционные лозунги, американцы боялись не меньше.