Карл Саббаг - Веревка вокруг Земли и другие сюрпризы науки

• Название: Веревка вокруг Земли и другие сюрпризы науки
• Автор: Карл Саббаг
• Издательство: Ломоносовъ
• Жанр: Научпоп
• Год: 2012
• ISBN: 978-5-91678-144-1

Есть детские вопросы, на которые не каждый взрослый ответит: почему ночью небо темное? почему мы не проваливаемся сквозь пол? кто изобрел колесо? почему зеркало меняет местами только лево и право, а не верх и низ? Карл Саббаг подробно разбирает эти и многие другие загадки (да-да, загадки, причем Большой Науки!), и не просто разбирает, а легко, доходчиво, с хорошим юмором рассказывает об окружающих нас чудесах физики, химии, биологии, психологии и даже космологии. Вот еще вопросы: как работает Гугл? можно ли увидеть нейтрино? что такое пятый вкус, о котором никто не знает, кроме японцев? обижаются ли на нас собаки? кто был автором первого в истории мультфильма? Интересно? При чтении этой книги будет еще интереснее! Потому что именно с такой целью она и писалась: напомнить нам, что мир вокруг таинствен и удивителен.

Карл Саббаг (р. 1942) — британец палестинского происхождения, писатель, журналист, телевизионный продюсер. Автор многих научно-популярных книг, документальных фильмов и научно-популярных телесериалов.

---

К удивлению ученых (а также самого пациента), Д. Б. мог проделывать такие вещи, каких от слепого не ожидают. Он различал местонахождение внешнего раздражителя, например яркого света, и указывал в верном направлении. Он также мог сказать, движется источник света или стоит на месте, а еще был способен определить, направлен световой луч горизонтально или вертикально. Но самое удивительное: когда ему последовательно демонстрировали два цветных световых луча, он мог определить, одинаковы цвета или различны. И все это, между прочим, пациент проделывал, не осознавая, что может видеть свет, направление луча и цвета. Напротив, как вы, наверное, догадались, когда пациенту предложили выполнить все эти задания, он решил, что врачи сошли с ума. Как можно ожидать, что человек различит свет и цвета в той части своего поля зрения, в которой он ничего не видит? Всякий раз, когда Д. Б. указывал в определенном направлении или отвечал на серии вопросов, ему казалось, что он просто угадывает. И каково же было его изумление, когда ему сообщили: все его действия и ответы доказывали, что он по-прежнему в некотором роде может «видеть».

Так что же происходит с пациентами, обладающими подобной способностью «слепозрения» (термин введен все тем же профессором Вайскранцем)? Хотя за субъективное ощущение зрения отвечает зрительная кора, в мозгу есть и другие области, вовлеченные в обработку визуальных сообщений, полученных глазами и передаваемых в мозг. Прежде чем визуальная информация поступит в зрительную кору, она проходит через другие участки мозга и даже ветвится, чтобы добраться сразу до нескольких областей. Ученые обнаружили, что визуальная информация активизирует — ни много ни мало — целых девять участков мозга. Судя по всему, один из этих вспомогательных участков, получив информацию о точке света, способен дать руке сигнал, чтобы она поднялась и указала в нужном направлении, — даже при полностью разрушенной зрительной коре. Это как если бы пассажир, едущий на поезде к конечной станции, сошел бы на предыдущей остановке и передал посылку с обозначенным на ней адресом другому пассажиру, едущему в противоположном направлении, от конечной станции. Тот, кто находится на конечной станции и ожидает, что ему передадут посылку, дабы он отправил ее дальше, так и не узнает, что передача посылки все же произошла, при этом посылка благополучно доберется до места назначения, указанного в адресе.

В ходе дальнейшего изучения этого феномена, которое (некоторые наверняка скажут: к счастью) сильно тормозилось из-за того, что серьезные травмы, задевшие нужные участки мозга, встречались довольно редко, выяснилось, что и с прочими чувствами, локализованными в других частях мозга, происходит нечто подобное. Существует, например, «слепокасание»: когда некто с мозговой травмой, лишившей человека осязательных ощущений в руке, может тем не менее с завязанными глазами правильно указать, к какому месту руки прикасается датчик. Есть также свидетельства «глухослышания»: человек, утративший всякую способность к пониманию речи (у него был поврежден участок мозга, отвечающий за распознавание слов), несмотря ни на что, мог отличать звучание знакомых слов, которые он когда-то читал, от незнакомых.

Как и в случае с человеком, у которого в голове наличествовало всего пять процентов мозговых тканей (см. следующую главу), ученые выявили, что мозг обладает невероятной способностью к самостоятельному выполнению необходимых действий, иногда даже без нашего на то ведома.

Нужен ли нам мозг?

Британский невролог Джон Лорбер в 1980-е годы объявил, что существует некоторое количество людей, чья голова не содержит ничего, кроме спинномозговой жидкости — прозрачной субстанции, в которой у обычного человека плавает мозг. Эта жидкость — нечто вроде амортизатора, защищающего мозг в случае удара по голове. Лорбер сделал это заявление после того, как к нему направили студента из того же университета, где он работал, чья голова по размерам слегка превосходила норму. Использовав существовавшую тогда одну из ранних моделей томографа, невролог обнаружил, что там, где при сканировании обычно отображается мозговая ткань, заполняющая почти весь объем черепа, у этого юноши, по словам Лорбера, «фактически не было мозга». Это было самое фантастическое открытие из всех совершенных Лорбером. В процессе дальнейших исследований он нашел еще несколько подобных примеров: у людей был лишь тоненький слой мозговых клеток прямо под крышкой черепа, а все остальное пространство заполняла жидкость. Их мозг занимал всего пять процентов от объема нормального человеческого мозга.

Конечно, в историях болезней и описаниях патологий встречается немало грустных историй о существенном недостатке мозговых тканей, обычно ведущем к полной инвалидности. Но вот что удивительно: многие из тех людей, которых изучал Лорбер, вели совершенно нормальный образ жизни, обзаводились семьей, находили работу и знать не знали, что мозгов у них в голове совсем чуть-чуть. Некоторые даже были дипломированными бухгалтерами.

Как выяснилось, все участники исследования в детстве страдали гидроцефалией, или водянкой головного мозга. Так называется заболевание, при котором нарушается циркуляция спинномозговой жидкости в мозге и позвоночнике, что вызывает медленный рост внутричерепного давления — это давление, словно наполняемый воздухом воздушный шар, расталкивает мозговые клетки, прижимая их изнутри к черепу.

Часть людей с таким диагнозом полностью утрачивают трудоспособность, но по каким-то необъяснимым причинам примерно половина детей, страдавших водянкой головного мозга, вырастают в нормально развитых взрослых с коэффициентом интеллекта от 100 (средний показатель для всего человечества) и выше. Результаты исследования Лорбера, опубликованные в 1980-х годы, вызвали в научном сообществе неоднозначную реакцию. «Остальные неврологи не бегут к томографу, стоит им только увидеть студента в большой шляпе», — обмолвился один злопыхатель. Но годы шли, и ученые сталкивались с новыми подобными случаями. В 2007 году в журнале «Wired» появился заголовок: «Для французских госслужащих мозг необязателен», — а под ним была статья про 44-летнего француза, который обратился к врачу со слабыми болями в ноге; впоследствии выяснилось, что у него значительно сокращено количество мозговой ткани (25 % от нормы) в результате перенесенной в детстве водянки головного мозга. Тем не менее этот человек был женат, стал отцом двоих детей и успешно трудился на государственной службе.

Почему же мозг продолжает функционировать даже в столь неблагоприятных условиях? Дело в том, что давление спинномозговой жидкости меняет размер и структуру мозга очень-очень медленно. Никто ведь не утверждает, что мы все сможем приспособиться, если объем нашего мозга в одночасье сократится на три четверти, а то и больше. Но мозг этих необычных людей как-то сумел постепенно адаптироваться к постоянно возрастающему давлению, и, пока отдельные участки мозга расплющивались о черепную коробку, их функции брали на себя другие отделы.

Что забавно, при всем при том ответ на вопрос: «Действительно ли мозг необходим для жизни?» — по-прежнему звучит как: «Да». Даже если у человека сохранилось всего 10 % от изначальной массы мозга, он все равно обладает примерно десятью миллиардами мозговых клеток. Впрочем, помимо некоего количества мозговых клеток, необходимых, чтобы вести нормальную, разумную, стабильную жизнь, в мозге также заложено множество функций, наличие которых мы зачастую не осознаем. Возможно, большую часть нашей жизни эти функции остаются не востребованными, однако они могут выходить на первый план в экстренных случаях, в быстро меняющихся обстоятельствах или для получения доступа к информации, которая может понадобиться, допустим, раз в десять лет. Если человек может вести нормальную семейную жизнь и справляться с рабочими обязанностями — это свидетельствует только о том, что ему доступны некоторые виды мозговой активности, но оптимального выполнения задач может достичь только полностью развитый и функционирующий мозг.

Так ли мы умны, как считаем сами?

Вся наука основывается на убеждении, что объяснения, которые мы ищем — откуда взялась Вселенная, как функционируют механизмы наследственности, какова природа гравитации или структура молекул белка, — доступны для понимания и могут быть обработаны человеческим мозгом. Но что, если это не так?

Мы все время от времени сталкиваемся с вещами, которых не понимаем, сколько бы ни пытались разобраться. Иногда это информация из мира науки, как, например, практически любое описание теории струн (физика); иногда это литературные пассажи — скажем, поэзия Уоллеса Стивенса[49], а иногда рассуждения на темы экономики — допустим, теории Давида Рикардо. Но мы обычно списываем свое непонимание на счет неразвитости собственного интеллектуального аппарата или отсутствия интереса. Но что, если никакой человеческий мозг не в состоянии разобраться в устройстве Вселенной и мы лишь обманываем себя, рассчитывая, что если человечество объединит усилия и как следует подумает, то все поймет?