Текст книги "Дуэль нейрохирургов. Как открывали тайны мозга и почему смерть одного короля смогла перевернуть науку"

Автор книги: Сэм Кин

сообщить о нарушении

Текущая страница: 7 (всего у книги 28 страниц) [доступный отрывок для чтения: 11 страниц]

Глава 4
Угроза для мозга

Нейронные цепи, в свою очередь, сочетаются и образуют еще более крупные структуры – такие, как наши сенсорные системы, анализирующие информацию самым сложным образом.

Человек лежит на столе с гипсовой маской на лице. Маска выглядит нормально: нос, уши, глаза, зубы, губы. Но когда маску снимают, то кажется, что часть лица солдата поднимается вместе с ней, оставляя кратер в живой плоти. Усевшись, солдат делает первый глубокий вдох, потому что гипс был наложен полчаса назад.

Если бы у него был нос, но мог бы ощутить аромат цветов в кувшине парижской студии. Если бы у него были уши, он мог бы услышать стук костяшек домино на другой стороне комнаты, где собрались другие изувеченные солдаты, ожидающие своей очереди. Если бы у него был язык, он мог бы глотнуть белого вина, чтобы подкрепить силы. А если бы у него были глаза, он увидел бы десятки других масок, развешанных на стене: «до» и «после» для его товарищей-калек, потерявших лица на Первой мировой войне и надеявшихся, что маски помогут им вернуться к нормальной жизни.

Женщина, изготавливавшая маски, не имела другого образования, кроме художественного. Хотя Анна Колман Лэдд была американкой, большую часть своей молодости она провела в Париже, где изучала скульптуру в конце XIX века и брала консультации у самого Огюста Родена. Тем не менее ей не хватало элегантности и напористости для того, чтобы прославиться. В итоге она стала вырезать благопристойных нимф и сатиров для фонтанов и частных садов и почти отказалась от ремесла скульптора, когда вернулась в Бостон и вышла замуж за профессора медицины из Гарварда.

Они жили отдельно, в гостевом браке, но Лэдд последовала за мужем в Европу в 1917 году, а впоследствии тайно отправилась в Париж. Вдохновленная лондонским «Магазином оловянных носов», она открыла свою студию протезных масок в 1918 году на пятом этаже дома без лифта, густо заросшего плющом. Она населила дворик внизу своими старыми бюстами и скульптурами с прекрасными античными лицами, которые, хотя и относились к художественному прошлому, должны были вселять надежду в несчастных калек, приходивших к ней под прикрытием сумерек вечером или ранним утром.

В некотором смысле студия была художественным экспериментом в традиции Пигмалиона: насколько реалистичным может быть реализм? В то же время Лэдд проводила психологический эксперимент: удастся ли ей обмануть мозг, чтобы тот принял маску за живую плоть? Мы, люди, часто соединяем свое лицо с представлением о своей личности. Поэтому, восстанавливая лицо, изуродованное пулей, она пыталась воссоздать личность солдата. Но она не имела возможности узнать, будут ли другие люди или сами солдаты принимать новые лица как настоящие.

До 1914 года врачи нечасто беспокоились по поводу реконструкции человеческого лица. Лишь несколько воинов и бретеров в истории – наиболее известными из них были император Юстиниан II и астроном Тихо Браге – лишались носа в результате дуэли. Большинство получало серебряные или медные протезы, а некоторые хирурги даже изобретали «натуральные» методы замены утраченных тканей. (Один из таких методов включал пришивание лица к сгибу локтя на несколько недель, пока кожа с руки не прирастала к переносице наподобие заплатки (20).

Но траншейная война 1914–1918 годов привела к намного большему количеству лицевых травм, чем было когда-либо раньше, – из-за применения гранат, пушек, пулеметов и других приспособлений для скоростного метания металла. Перед падением многие солдаты слышали вой или треск снаряда, а потом их лицевые кости буквально взрывались. Один человек сравнил это ощущение со «стеклянной бутылкой, брошенной в фарфоровую ванну». Даже плотные челюстные кости превращались в сплошное крошево под кожей. И хотя металлические каски защищали мозг, сам шлем от удара иногда разрывался на куски шрапнели, впивавшиеся в уши и глаза.

Десятки тысяч мужчин (и немало женщин) приходили в себя в грязном окопе с оторванным носом или выпадающим языком. Некоторые теряли веки и медленно слепли от усыхания роговицы. Лица других солдат выглядели вдавленными, словно портрет кисти Фрэнсиса Бэкона (21). Офицеры инструктировали часовых, что при наблюдении за противником они должны выставлять голову и плечи над парапетом, потому что тогда снайперы будут целиться в туловище как более удобную мишень.

Апокалиптическая битва при Сомме в 1916 году – когда в газетах пришлось публиковать не колонки, а целые страницы имен погибших, – заставила британских военных открыть специальный госпиталь для травм лица на молочной ферме в Кенте. Главный хирург, в прошлом художник, имел возможность убедиться, какой неряшливой бывает пластическая хирургия: однажды в лагере для военнопленных он увидел молодого человека с волосами на носу, потому что кто-то пересадил туда кожу с его затылка.

Полный решимости положить конец этой практике, хирург сосредоточился на эстетике лицевой реконструкции и даже требовал проведения многократных операций, чтобы все выглядело нормально. В общем и целом в кентском госпитале было проведено одиннадцать тысяч пластических операций для пяти тысяч британских солдат, и часто за больными ухаживали в течение нескольких месяцев между операциями.

Некоторые жертвы могли принимать только жидкое питание, поэтому на ферме выращивали кур и коров и кормили пациентов яично-молочными коктейлями с высоким содержанием белка. В процессе реабилитации некоторые солдаты ухаживали за животными, а другие овладевали ремеслами, такими как изготовление игрушек, починка часов или стрижка. Многие из них образовывали прочные товарищества с собратьями по несчастью, а другие флиртовали с женщинами при каждом удобном случае. Самые смелые пациенты заводили жен среди сиделок, и одна восторженная посетительница даже заявила, что «мужчины без носов очень красивы, как античные статуи».

Мы, люди, часто соединяем свое лицо с представлением о своей личности.

Не все имели такие либеральные взгляды. Солдаты чувствовали себя уверенно в больничной палате, где они могли дразниться и даже называть друг друга уродами, но при посещении ближайшей деревни они всегда носили красные галстуки и васильковые жакеты, чтобы заблаговременно предупреждать людей. Лавочники отказывались продавать им спиртное, потому что некоторые теряли над собой контроль в пьяном виде, а чужаки боялись садиться с ними за один стол, потому что еда иногда показывалась из дополнительных отверстий, когда они жевали или глотали.

В некоторых госпиталях пациентам запрещалось пользоваться зеркалами, а когда они выходили в мир из кокона больничной палаты, многие кончали с собой. Другие находили работу в новой индустрии и становились киномеханиками, проводившими долгие часы в темноте и одиночестве. А те, кому не могли помочь даже хирурги, обращались за помощью к таким людям, как Анна Лэдд или ее лондонские коллеги.

Для лепки лица Лэдд пользовалась в качестве модели близкими родственниками пациента или его фотографией до ранения. Некоторые оптимисты приносили фотографии Руперта Брука, потрясающе красивого военного поэта. Впрочем, большинство пациентов не заботились о привлекательной внешности; они хотели лишь снова стать «такими, как все».

В качестве первого шага Лэдд заполняла любые отверстия на лице хлопковой корпией и накладывала гипс на те части лица, которые нуждались в маскировке. Она лепила новые черты из глины, а через несколько дней создавала настоящую маску, гальваническим способом нанося тонкие слои меди и серебра на глиняную поверхность. С внутренней стороны она могла прикреплять впитывающие подушечки, служившие защитой от выделений слезных протоков или слюнных желез, в противном случае стограммовая маска садилась прямо на лицо и удерживалась очками. Она раскрашивала маски кремовыми эмалями в тон кожи и делала усы из металлической фольги, поскольку натуральные волосы не приживались на такой поверхности.

На изготовление каждой маски уходило около месяца; стоили они восемнадцать долларов (примерно двести пятьдесят в современных деньгах), и их можно было чистить с помощью картофельного сока. Лэдд изготавливала великолепные глаза и придавала щекам легкий оттенок голубизны, чтобы они казались свежевыбритыми. Усы из фольги выглядели так реалистично, что французы могли подкручивать их (им нравилось это делать) и даже раздвигать металлические губы для сигарет.

Лэдд и ее ассистенты подарили счастье сотням солдат. «Моя любимая женщина больше не считает меня отвратительным, хотя имеет на это полное право», – написал один паренек. Другой ветеран носил маску на своей свадьбе, и многие были похоронены в своих масках в последующие десятилетия. Но несмотря на благодарность, некоторые считали маски слишком неудобными для повседневного использования.

Лицо имеет огромное количество нервных окончаний, и маска иногда натирала шрамы до крови. Хуже того, маски не выполняли функции настоящего лица: они не могли жевать, улыбаться или дарить поцелуи. Они не старели вместе с кожей. Эмаль откалывалась или разрушалась. А набирающее популярность электрическое освещение часто обнажало швы между мертвым фасадом и живой плотью, как в «Призраке оперы».

В конце концов Лэдд оказалась в тупике; несмотря на искусную работу, ее маски не могли в полной мере имитировать вид живого человеческого лица. В результате более глубокие психологические вопросы, которые поднимала ее работа – может ли мозг приспособиться к узнаванию нового лица в зеркале? Повлияет ли эта перемена на восприятие собственной личности? – остались без ответа. Понадобилось еще сто лет исследований для возвращения к этим вопросам. И ответ на них требовал понимания не только того, как мозг анализирует лица, но и общих способов восприятия окружающего мира.

* * *

Первое важное открытие XX века, связанное со зрением, опять-таки произошло в военное время. Россия давно хотела иметь незамерзающий порт на Тихом океане, поэтому в 1904 году царь послал сотни тысяч солдат в Маньчжурию и Корею, чтобы отвоевать такой порт у Японии[16]16
  Россия и Япония в конце XIX века конфликтовали из-за влияния на Дальнем Востоке. Но решение о начале войны (1904–1905) против России было принято в Японии. Война началась с высадки японских войск в Корее и с атаки русской эскадры в Порт-Артуре.


[Закрыть]. Солдаты были вооружены скорострельными винтовками; маленькие пули диаметром шесть миллиметров вылетали из ствола со скоростью 2000 километров в час. Пуля летела достаточно быстро, чтобы проникнуть в череп, но ее размеры были слишком малы для нанесения серьезных увечий; эти пули оставляли чистые раны с ровными краями, как ходы червей в яблоке.

Японские солдаты, которым пули попадали в затылок и проходили через зрительные центры в затылочной доле, в госпитале часто обнаруживали, что поле зрения испещрено крошечными слепыми зонами, как будто они носили очки, забрызганные черной краской.

Японский офтальмолог Тацуи Иноуэ имел неприятную работу, которая состояла в вычислении размера пенсии для частично ослепших солдат в зависимости от процента утраченного зрения. Иноуэ мог выбрать простой путь: показывать пациентам несколько картинок и записывать подробности, которые они могли разглядеть. Но он происходил из редкой породы бюрократов-идеалистов и приступил к делу с большим усердием.

В 1904 году неврологи мало знали о работе зрительных центров мозга. Им было известно, что все зрительные сигналы, поступающие с правой стороны (правое визуальное поле), передаются в левое полушарие (22). Кроме того, ученые знали, что затылочная доля как-то связана со зрением, поскольку инсульт часто ослеплял людей. Но инсульт причинял такой обширный ущерб, что внутренняя работа затылочной доли оставалась загадкой.

Русские пули, напротив, наносили локальные повреждения. Иноуэ понял, что если он сможет определить конкретные повреждения у каждого пациента и сопоставить эти повреждения с частью глаза, где возникала слепая зона, он сможет составить общую карту работы затылочной доли и таким образом определить, какие части мозга анализируют каждую часть визуального поля.

До того как Иноуэ продвинулся в своей работе, он решил проверить негласное предположение, что пули проходят сквозь мозг по прямой линии. Возможно, они рикошетили внутри черепа или вязли на определенном этапе и дальше шли по кривой. Поэтому Иноуэ стал искать солдат, которые получили пулю в макушку, лежа на животе. В этом положении траектория пуль была параллельна спинному мозгу. И в дополнение к входному и выходному отверстию в черепе у большинства таких людей имелась третья рана, где пуля выходила из черепа и поражала их в грудь или плечо.

Иноуэ просил людей воссоздавать свои позы в момент выстрела и обнаружил, что все три раны неизменно располагались на прямой линии. Уверившись в том, что он ничего не упустил из виду, Иноуэ начал составлять карту затылочной доли, особенно той части, которую он называл первичной зрительной корой (ПЗК).

Его самое важное открытие заключалось в том, что наш мозг фактически увеличивает все, на что мы смотрим, сосредоточивая больше нейронов в центре зрительного поля. ПЗК частично расположена на поверхности мозга, прямо под затылочной выпуклостью, а частично находится внутри. Как выяснилось, солдаты с черными точками в центре зрительного поля всегда имели повреждения поверхностных частей ПЗК, а те, у кого точки находились на периферии зрительного поля, имели внутренние повреждения. Как и надеялся Иноуэ, постоянство этой корреляции доказывало, что определенные части мозга контролируют определенные части глаза.

Но он обнаружил, что участки коры, обрабатывающие центральную часть, значительно превосходили по площади участки, контролировавшие периферийное зрение. Теперь ученые знают, что фокальный центр глаза, или фовеальная зона, занимает лишь 0,0001 поверхности сетчатки. Тем не менее она использует 10 процентов вычислительной мощности ПЗК. Иными словами, около половины из 250 миллионов нейронов ПЗК помогают нам обрабатывать 1 процент нашего зрительного поля. Частично ослепшие пациенты Иноуэ впервые в истории помогли увидеть это соотношение.

К несчастью для Иноуэ, его открытиями воспользовались другие ученые. Во время Первой мировой войны два английских врача, не знавшие о его работе, воспроизвели его эксперименты на зрительной коре солдат, испытавших сходные травмы мозга. Они получили такие же результаты, но их преимущество состояло в том, что они были европейцами.

Более того, в своей главной статье о зрении Иноуэ использовал сложную диаграмму взаимосвязей между глазами и ПЗК, составленную в декартовой системе координат. Она была точной, но ставила в тупик большинство читателей. Между тем англичане воспользовались простой схемой, которую другие ученые могли понять с одного взгляда. Когда эта интуитивно понятная схема была опубликована в учебных пособиях по всему миру, Иноуэ впал в безвестность. Слепота может поражать целые поколения.

Следующее крупное открытие в неврологии зрительных процессов произошло вдалеке от поля боя. В 1958 году двое молодых ученых в Университете Джона Хопкинса, швед и канадец, приступили к исследованию нейронов зрительной коры. Дэвид Хьюбел и Торстен Визел хотели понять, какие сцены или формы вызывают возбуждение этих нейронов, что активирует их. Они имели хорошую гипотезу, основанную на работе других ученых: зрительные сигналы ненадолго задерживаются в таламусе, расположенном в центральной части мозга, перед прохождением в зрительную кору. А еще одни ученые показали, что нейроны таламуса сильно реагируют на черные и белые пятна. Поэтому Хьюбел и Визел решили сделать следующий шаг и посмотреть, как реагируют на пятна нейроны зрительной коры.

Когда Хьюбелу и Визелу показали их новую лабораторию в мрачном подвальном помещении без окон, они были только рады этому. Отсутствие окон исключало случайное проникновение ненужного света во время экспериментов со зрением. Но оборудование, которое им досталось, не вызывало энтузиазма.

Во время экспериментов они, как в фильме «Заводной апельсин», фиксировали анестезированную кошку в специальном бандаже, обездвиживали ей глаза и заставляли смотреть на световые пятна, проецируемые на простыню. Но поскольку им достался горизонтальный бандаж, кошке приходилось укладываться на спину и смотреть прямо в потолок. Поэтому ученым пришлось направлять проектор в потолок и растягивать простыню между проходившими там трубами – «словно цирковой шатер», как вспоминал Хьюбел. Сверху падала пыль и насекомые, и сами исследователи тоже были вынуждены задирать голову и выворачивать шею.

Это была лишь подготовка; изучение нейронов оказалось не менее трудным. К 1958 году ученым удалось изготовить достаточно чувствительные электроды для наблюдения за отдельными нейронами внутри мозга. Некоторые исследователи уже изучили сотни отдельных клеток таким способом, поэтому Хьюбел и Визел сначала чувствовали себя дилетантами. Чтобы выглядеть солиднее, они начали отсчет количества экспериментов сразу с 3000. Коллегам, посещавшим лабораторию, непременно сообщали номер проводимого эксперимента.

Каждый электрод был снабжен тонкими платиновыми проводниками, погружаемыми в первичную зрительную кору животного. Хьюбел и Визел подключали другой конец электрода к динамику, который щелкал каждый раз, когда нейрон реагировал на световое пятно. По крайней мере, так было задумано.

Первые эксперименты продолжались по девять часов в день и заканчивались под утро, когда ученые больше не могли терпеть боль в шее. К трем часам ночи Визел начинал говорить по-шведски, а Хьюбел однажды так устал, что уснул за рулем по пути домой и попал в аварию.

Но нейроны, которые они исследовали, никак не хотели возбуждаться. Они пробовали белые пятна. Они пробовали черные пятна. Они пробовали узор в горошек. «Мы перепробовали все, разве что не стояли на голове, – вспоминал Хьюбел, – даже фотографии красоток из гламурных журналов». Но глупые упрямые нейроны отказывались реагировать.

Участки коры, обрабатывающие центральную часть, значительно превосходят по площади участки, контролирующие периферийное зрение.

Недели проходили за неделями до сентября 1958 года. В одну из ночей, на пятом часу работы, они вставили в проектор очередной слайд с очередным пятном. По разным сведениям, этот слайд то ли застрял, то ли перекосился и вошел под углом. Тем не менее что-то наконец произошло: один нейрон вдруг «заработал как пулемет», – вспоминал Хьюбел. Вскоре он снова затих, но через час отчаянной возни они наконец разобрались, что происходит. Нейрону было наплевать на пятно, он реагировал на сам слайд, вернее, на четкую тень от угла слайда, образовавшуюся на экране. Этот нейрон распознавал линии.

После нескольких часов дополнительной работы ученые осознали, как им повезло. Этот нейрон реагировал только на линии, наклоненные под углом примерно десять градусов в одну сторону. Если они вставляли слайд более ровно, клетка безмолвствовала. Более того, другие нейроны в следующих экспериментах оказались не менее разборчивыми, реагируя только на линии вроде / или . Понадобилось много лет и еще больше кошек для подтверждения всех результатов, но Хьюбел и Визел уже видели очертания первого закона зрения: нейроны в первичной зрительной коре реагируют на линии, но разные нейроны предпочитают разные линии, наклоненные под различными углами.

Следующим шагом была систематизация «географического положения» этих нейронов. Собираются ли нейроны, предпочитающие линии, под данным углом, в отдельные группы, или они расположены случайно? Как выяснилось, справедливо первое утверждение.

Уже в начале XX века неврологи знали, что нейроны группируются в колонки наподобие щетины на поверхности мозга. Хьюбел и Визел обнаружили, что нейроны в одной колонке обладают сходными предпочтениями: все они реагируют на линии, ориентированные одинаково. Более того, если ученые смещали платиновый электрод к другой колонке (примерно на 0,05 миллиметра в сторону), могло оказаться, что ее клетки реагируют на |, то есть угол отличался от прежнего примерно на десять градусов. При крошечных перемещениях к новым «колонкам ориентации» выявлялись нейроны, реагирующие на линии вроде / или еще более пологие. В общем, распознаваемый угол наклона плавно изменялся от колонки к колонке, как минутная стрелка, ползущая по циферблату.

Но пространственные закономерности на этом не заканчивались. Дальнейшие исследования показали, что если клетки совместно работали в колонках, то колонки работали вместе в больших группах, словно связки соломинок для питья. В каждой связке было достаточно «колонок ориентации» для охвата всех 180 градусов возможных линий. Кроме того, каждая группа лучше реагировала на один глаз, правый или левый.

Вскоре Хьюбел и Визел обнаружили, что группа колонок для левого глаза плюс группа колонок для правого глаза – так называемая «гиперколонка» – может определить любую линию любой ориентации в пределах одного пикселя зрительного поля. Опять-таки понадобились годы для подтверждения, но выяснилось, что независимо от формы, на которую мы смотрим, – завиток раковины улитки или изгиб бедра – мозг обязательно разделяет эту форму на крошечные линейные сегменты.

Мозгу легче следить за движущимися объектами, чем за неподвижными.

В конце концов Хьюбел и Визел избавились от болей в шее и повернули аппарат так, что привязанная кошка смотрела на экран прямо. Их открытия продолжались. Кроме простых нейронов, реагирующих на линии, Хьюбел и Визел обнаружили нейроны, реагирующие на движение. Некоторые из них возбуждались от движения вверх или вниз, другие – от движения налево или направо, третьи – от движения по диагонали. Как выяснилось, количество таких нейронов намного превосходило количество нейронов, реагирующих на линии. Это указывало на факт, ранее совершенно неизвестный: мозг с большей легкостью следит за движущимися объектами, чем за неподвижными. Все мы обладаем врожденной способностью реагировать на движение.

Почему? Потому что для животных важнее замечать движущиеся предметы (хищников, добычу, падающие деревья), чем статичные предметы, которые могут и подождать. Фактически наше зрение так настроено на восприятие движения, что формально мы даже не видим неподвижные предметы. Для того чтобы увидеть статичный предмет, нам приходится едва заметно перемещать взгляд по его поверхности. Эксперименты показали, что если искусственно создать неподвижный образ на сетчатке с помощью специальных линз и микроэлектроники, то он исчезнет.

Вооруженные этими открытиями – картой зрительной коры Иноуэ и знанием детекторов линий и движения, – ученые наконец смогли описать основы зрительного восприятия у животных.

Самое важное заключалось в том, что каждая «гиперколонка» может определять все возможные движения для всех возможных линий в одном пикселе зрительного поля. («Гиперколонки» также содержат структуры, называемые цветовыми пятнами, которые определяют цвет.) Фактически каждая «гиперколонка» шириной в один миллиметр действует как крошечный автономный глаз, что напоминает устройство фасеточных глаз насекомых. Преимущество этой пиксельной системы, помимо высокой разрешающей способности, состоит в том, что мы можем хранить инструкции для создания «гиперколонки» в нашей ДНК в единственном экземпляре. Для покрытия всего зрительного поля достаточно просто «нажимать кнопку повтора»(23).

Некоторые эксперты утверждали, что за двадцать лет сотрудничества Хьюбела и Визела наука узнала о зрении больше, чем за предыдущие двести лет. В 1981 году оба ученых получили заслуженную Нобелевскую премию. Но, несмотря на большое значение их открытий, они продвинули науку о зрении лишь до определенного уровня.

«Гиперколонки» эффективно разделяли окружающий мир на составные линии и движение, но мир содержит не только движущиеся фигурки из черточек. Настоящее узнавание вещей и обращение к связанным с ними эмоциям и воспоминаниям требует гораздо более сложной обработки в областях мозга за пределами первичной визуальной коры.

* * *

Интересно, что следующее открытие в зрительной неврологии – «теория двух потоков» – произошло в 1982 году, сразу же после того, как Хьюбел и Визел получили Нобелевскую премию.

Все пять органов чувств имеют области первичной обработки данных в мозге, разделяющие ощущения на составные части. Кроме того, они имеют так называемые ассоциативные зоны, анализирующие выделенные части и извлекающие более сложную информацию.

Со зрением происходит так: после того, как первичная зрительная кора составляет приблизительное представление о форме и движении объекта, данные разделяются на два потока «как/где» для дальнейшей обработки. Поток определяет, где находится объект и как быстро он движется.

Этот поток направлен от затылочных долей к теменным долям; в конечном счете он активирует двигательные центры мозга, позволяющие нам схватить наблюдаемый объект или уклониться от него. Поток «что» определяет, что это за объект. Он направлен к височным долям и активирует эмоции и воспоминания, которые позволяют узнать объект, воспринимаемый через ощущения.

Никто точно не знает, как происходит это узнавание, но существует интересная гипотеза, связанная с синхронной активизацией цепочек нейронов. В начале потока «что» нейроны довольно неразборчивы: они могут реагировать на любую горизонтальную линию или красное пятно. Но эти нейроны передают свои данные дальше, к более избирательным нейронным цепям. К примеру, те могут реагировать только на красные горизонтальные линии. Еще дальше нейронные цепи могут реагировать только на горизонтальные красные линии с металлическим блеском, и так далее.

Между тем другие нейроны (работающие одновременно с первыми), реагируют на прозрачные стеклянные линии под определенным углом, или на черные резиновые круги. Наконец, когда все эти нейроны срабатывают одновременно, ваш мозг распознает клубок признаков – красный металл, стекло и резину – и говорит: «Ага, «Шевроле Корвет»! (24). За несколько десятых долей секунды мозг также подключает звук, текстуру и запах автомобиля как дополнительную помощь при распознавании. В целом процесс узнавания распределен по разным участкам мозга, а не локализован в одной зоне (см. важное примечание 25).

Разумеется, в повседневной жизни мы не трудимся проводить различие между зрительным восприятием автомобиля (первичная зрительная кора), узнаванием автомобиля (поток «что») и его локализацией в пространстве (поток «как/где»). Мы просто видим. И даже внутри мозга потоки не являются совершенно обособленными: есть множество обратных и перекрестных связей, гарантирующих, например, что вы тянетесь за нужной вещью в нужное время. Тем не менее эти потоки достаточно независимы, так что нарушение каждого из них приводит к катастрофическим результатам.

При повреждении первичной зрительной коры люди утрачивают основные навыки восприятия. Это становится ясно, когда они пытаются рисовать. Если они рисуют улыбающееся лицо, глаза могут выскакивать за пределы головы. Колеса оказываются на крыше автомобилей. Некоторые люди не могут начертить даже треугольник или крестик. Это самый разрушительный тип повреждения зрительной системы.

Повреждение потока «как/где» нарушает способность к локализации предметов в пространстве: люди промахиваются, когда пытаются взять вещь, и натыкаются на мебель при ходьбе.

Еще более драматическая история произошла с сорокалетней женщиной из Швейцарии, получившей повреждение теменной доли при инсульте в 1978 году. Она утратила ощущение движения, и жизнь для нее превратилась в серию моментальных снимков через каждые пять секунд или около того. Наливая чай, она видела, как жидкость застывает в воздухе, словно водопад зимой. В следующий момент, который она видела, чашка уже была переполнена. При переходе через улицу она хорошо видела автомобили и даже могла прочитать номерные знаки. Но если в один момент они находились далеко, то в следующий едва не сталкивались с ней. Во время разговора люди не шевелили губами, словно чревовещатели, а в людных местах у нее начиналось головокружение, потому что люди появлялись и исчезали, как призраки. Она все еще могла отслеживать движение с помощью осязания или обоняния, но зрительное восприятие движения совершенно исчезло.

Наконец, при повреждении потока «что» люди могут определить, где находятся предметы, но больше не могут отличить один предмет от другого. Они не могут найти ручку, если кладут ее на стол рядом с другими вещами, и совершенно беспомощны, если нужно припарковать автомобиль у торгового центра. Однако, как ни странно, они по прежнему хорошо воспринимают поверхностные детали. Попросите их перерисовать изображение лошади, кольца с алмазом или готического собора, и они превосходно выполнят это, не понимая при этом, что они нарисовали.

При повреждении первичной зрительной коры люди утрачивают основные навыки восприятия. Это становится ясно, когда они пытаются рисовать.

Некоторые люди даже могут рисовать предметы по памяти, но если потом показать им их рисунки, они не могут определить, что это такое. В целом такие люди сохраняют навыки восприятия, поскольку их первичная зрительная кора работает, но детали не складываются в узнаваемую картину.

Иногда повреждение потока «что» оказывается более избирательным, и вместо всех объектов люди не узнают лишь узкий класс вещей. Например, это может произойти под влиянием вируса герпеса, того самого, из-за которого появляется лихорадка на губах.

«Герпес» означает «ползучий», и хотя в обычном состоянии он почти безвреден, иногда вирус начинает блуждать и подниматься по обонятельным нервам в мозг, разрушая височные доли. Когда это происходит, нейроны начинают хаотически срабатывать, и жертвы жалуются на странные запахи и звуки. При дальнейшем отмирании нервной ткани несчастные испытывают головные боли, спазмы шейных мышц и припадки. Многие впадают в кому и умирают. Те пациенты, которые снова приходят в себя, обычно имеют строго локализованные повреждения мозга, словно от русских пуль, о которых мы говорили раньше.

В зависимости от того, какой участок был поврежден, психика утрачивает вполне определенные способности. Чаще всего люди разучаются узнавать животных. Они прекрасно распознают неодушевленные предметы, такие как стулья, палатки, чемоданы или зонтики. Но когда им показывают любых животных, даже обычных кошек и собак, они изумленно смотрят, как будто видят существ из инопланетного зоопарка.

Существует масса подобных случаев, иногда совершенно неправдоподобных. В противоположность вышеописанным случаям, некоторые жертвы герпеса прекрасно узнают живых существ, но не инструменты или рукотворные предметы: кассовые аппараты становятся «гармониками», зеркала становятся «люстрами», а дротики для игры в дартс волшебным образом превращаются в «перьевые опахала». (Один человек с так называемой зрительной агнозией продолжал водить автомобиль. Он не мог отличить автомобили от автобусов или велосипедов, но, поскольку его поток «как/где» по-прежнему работал, он мог распознавать движение и просто держался подальше от других движущихся предметов.)