Читать книгу - "Мозг и его «Я». Кто мы? Откуда мы? Куда мы идем? - Татьяна Владимировна Черниговская"

Летом 1850 года образовательный клуб коммунистических рабочих Лондона устроил пикник. Среди его участников были молодой немецкий социалист Вильгельм Либкнехт и уже знаменитый тридцатидвухлетний Карл Маркс. Либкнехт вспоминал, что Маркс не только «экзаменовал его вопросами», но и ощупывал его череп, «заставляя пальцы плясать по голове, как настоящий знаток». Маркс был приверженцем френологии и практиковал ее как способ оценки новых членов при приеме в Коммунистический союз. В середине XIX века в этом не было ничего необычного: френология стала языком, на котором общество говорило о личности.

Френологические карты применялись не к абстрактному человеку, а к конкретным фигурам – политикам, преступникам, писателям, «гениям» и «безумцам». Появлялись не только заказные «френологические портреты», но и френологические карты головы Шекспира, Наполеона, «главы страны», сатирические и политические версии карт черепа. Журналы вроде American Phrenological Journal соединяли псевдонаучные интерпретации, моральные наставления и бытовые советы.

Френология проникла и в литературу: она упоминается в «Джейн Эйр» Шарлотты Бронте, в «Отце Горио» Оноре де Бальзака и в рассказах о Шерлоке Холмсе. Многие известные личности XIX века – от Марка Твена до Джорджа Элиота – испытывали ее влияние. В одной только Великобритании было создано 29 френологических обществ, а популярные книги по френологии расходились сотнями тысяч экземпляров. Такой успех во многом был связан с деятельностью шотландского юриста Джорджа Комба, сделавшего акцент на самосовершенствовании. Его книга Constitution of Man (1827 г.) уступала по тиражам лишь Библии.

Критика френологии существовала с самого начала. Наполеон I язвительно отмечал, что никакая выпуклость не объяснит склонностей, возникающих из социальных условий. В 1845 году кембриджский учитель Дарвина профессор Адам Седжвик называл френологию «выгребной ямой человеческой глупости». Во второй половине XIX века многие френологические общества начали распадаться.

Однако угасание было медленным. Уже и тогда, когда научные основания были подорваны, френологические схемы продолжали циркулировать. Их вытеснение потребовало новых инструментов – микроскопа, эксперимента и клинического наблюдения.

И даже с их появлением визуальный язык френологии – картирование мозга, функциональные зоны – продолжил существовать, пережив собственные теоретические основания.

Николай Пирогов: ледяная томография мозга

Николай Иванович Пирогов. Анатомические срезы головы и мозга.

Литографии из Anatome topographica… («Иллюстрированная топографическая анатомия…»), Санкт-Петербург, 1859 г.

Пирогов впервые представляет мозг не путем препарирования, а серией срезов замороженной головы, выполненных в ортогональных плоскостях. Метод сохраняет пространственные соотношения структур и делает видимым их взаимное расположение.

Пока Западная Европа и Америка были увлечены картированием выпуклостей черепа, принципиально иной метод картирования тела и мозга изобретал в холодном Санкт-Петербурге молодой и необычайно талантливый хирург Николай Иванович Пирогов (1810–1881 гг.).

Идея метода возникла у Пирогова зимой 1835–1836 годов, когда он наблюдал, как на Сенном рынке Санкт-Петербурга мясники разрубали замороженные свиные туши. Вид сохранявшегося на ровных плоскостях естественного положения тканей навел его на мысль о трехмерной анатомии, основанной на послойных ортогональных распилах замороженного человеческого тела.

В рамках «ледяной», или, по выражению самого Пирогова, «северной» анатомии (anatomia borealis) тела охлаждались до температуры ниже –18 °C, при которой ткани приобретали плотность «самой твердой древесины». Затем с помощью специальной «фулярной» пилы, аналогичной инструментам краснодеревщиков, выполнялись распилы тела в трех взаимно перпендикулярных плоскостях – сагиттальной, фронтальной и горизонтальной. Минимальная толщина спилов составляла 0,5–1,0 см. Контуры органов и тканей со срезов переносились на бумагу посредством стеклянной панели с координатной сеткой, обеспечивавшей максимальную точность изображения. Иллюстрации выполнялись несколькими профессиональными художниками. Один из них, друг семьи Пироговых, живописец Михаил Мохов создал пугающе реалистичные изображения распилов замороженного тела в естественных цветах; в окончательном издании они были воспроизведены в виде монохромных литографий.

Опубликованная в 1859 году на латыни монументальная Anatome topographica… («Иллюстрированная топографическая анатомия распилов замороженного человеческого тела, проведенных в трех направлениях») состояла из четырех томов, включала 995 рисунков и 240 таблиц. Первый том был посвящен распилам головы, шеи и позвоночного столба. В нем впервые было представлено естественное взаимное расположение структур головного мозга человека. Среди прочего Пирогов иным, чем у Леонардо да Винчи, методом показал реальную трехмерную форму мозговых желудочков, которые, как отмечал еще Томас Уиллис, неизбежно спадаются при извлечении мозга из черепа.

Метод «ледяной анатомии» Пирогова нередко сравнивают с современной компьютерной и магнитно-резонансной томографией. Он стал пределом возможностей макроскопической визуализации мозга в XIX веке. Чтобы продвинуться дальше – к глубинам, где скрываются тайны души, – потребовалась иная революция: проникновение на микроскопический уровень.

Камилло Гольджи: reazione nera и отдельные нейроны

Камилло Гольджи и Сантьяго Рамон-и-Кахаль. Одиночные нейроны.

Вверху: нейрон, выявленный методом «черной реакции»; рисунок Гольджи, конец XIX века. Внизу: пирамидный нейрон коры головного мозга человека; рисунок Кахаля, 1904 г.

Оба изображения получены благодаря методу окрашивания, открытому Гольджи. Он позволил впервые увидеть форму отдельного нейрона целиком.

Когда ученик Томаса Уиллиса английский физик Роберт Гук (1635–1703), в 1665 году увидел под усовершенствованным им микроскопом ячеистую структуру среза пробки, он обозначил открытые им образования термином, уже использовавшимся в средневековом учении о «ячейках» души, – cells (лат. cellula). Но потребовалось более двухсот лет, чтобы стал раскрываться глубокий смысл этого совпадения.

В начале 1873 года в итальянском городке Аббьятиграссо тридцатилетний врач Камилло Гольджи (1843–1926 гг.), работал вечерами в импровизированной лаборатории на кухне своей маленькой квартиры при хосписе Pia Casa degli Incurabili. Под свечами он случайно пролил нитрат серебра на нервную ткань, обработанную до этого дихроматом калия. Образец, казалось, испортился – почернел. Но под микроскопом Гольджи увидел, что окрасилась лишь малая часть клеток, зато каждая – полностью, со всеми отростками. Так появилась знаменитая la reazione nera – «черная реакция». В возбуждении Гольджи написал другу, офтальмологу Николо Манфреди, что нашел реакцию, позволяющую «продемонстрировать структуру … коры головного мозга даже слепым».

Такое же потрясение испытал и впервые увидевший этот метод в 1887 году молодой испанский врач Сантьяго Рамон-и-Кахаль (1852–1934): «Какое неожиданное зрелище! Можно было подумать, что это рисунки китайской тушью на прозрачной японской бумаге… Пораженный, я не мог оторваться от микроскопа… Это метод Гольджи!»

Удивительно, но мы и до сих пор не знаем, почему данное окрашивание захватывает лишь 1–5 % нервных клеток. Однако именно эта избирательность превратила метод Гольджи в поворотный момент науки о мозге.

Уже в 1888 году Кахаль с помощью новой окраски описал «шипики» – тысячи похожих на шипы роз крошечных выростов на ветвлениях нервных клеток. Сами эти ветвления лейпцигский анатом Вильгельм Гис (1831–1904 гг.) в 1890 году назвал дендритами – от греческого «дерево»; отходящий от нервной клетки «осевой отросток» Альберт фон Кёлликер (1817–1905 гг.) в 1896 году обозначил как «аксон», а термин «нейрон» ввел в 1891 году берлинский анатом Вильгельм фон Вальдейр (1836–1921). Оксфордский физиолог Чарльз Шеррингтон (1857–1952) закончил этот список в 1897 году понятием «синапс» (от греч.