Церебральна містика: мозок — це душа, комп'ютер чи щось більше?

Більше 2000 років тому напівміфічний батько медицини Гіппократ з Кос спантеличив мислителів свого часу сміливою заявою про природу людської свідомості. У відповідь на надприродні пояснення проявів психіки, Гіппократ наполягав, що «нізвідки більше, крім як з мозку, приходять радості, задоволення, сміх і суперництво, сум, смуток, горе і голосіння». У сучасну епоху Гіппократ міг би висловити свої думки в одному повідомленні в «Твіттері»: «Ми — це наші мізки». І це повідомлення прекрасно резонує з новітніми трендами в усьому звинувачувати мозок, переглядати психічні відхилення як хвороби мозку і, вже в футуристичному світі, уявляти поліпшення або збереження нашого життя за рахунок збереження мозку. Від творчості до наркотичної прихильності, навряд чи можна знайти хоч один аспект людської поведінки, не пов'язаного з роботою мозку. Мозок можна назвати сучасною заміною душі.

Але де-то в цьому романтичному сприйнятті ховається самий важливий і фундаментальний урок, який повинна викладати неврологія: наш мозок — це виключно фізична сутність, концептуально і причинно вбудована в природний світ. Хоча мозок необхідний майже для всього, що ми робимо, він ніколи не працює сам. Його функція нерозривно пов'язана з тілом і його середовищем. Взаємозалежність цих факторів ховається під культурним явищем, яке Алан Ясанофф, професор біоінженерії з Массачусетського технологічного інституту, називає «церебральної містикою» — всепроникною ідеалізацією мозку і його виключної важливості, яка захищає традиційні уявлення про відмінності між мозком і тілом, свободою волі і природою самої думки.

Містика ця виражається в різних формах, починаючи всюдисущими зображеннями надприродних і суперскладних мізків у науковій фантастиці і популярній культурі і закінчуючи більш виваженими і обґрунтованими науково концепціями когнітивних функцій, які пояснюють неорганічні якості або укладають розумові процеси у нервові структури. «Всі ідеї народжуються в мозку». «Думка формує реальність». «Луна не існує, поки на неї не дивишся». Ця ідеалізація досить легко дається як простим смертним, так і вченим, відмінно вписується в точку зору матеріалістів і духівників. Церебральна містика розпалює інтерес до нейробіології — і це добре — але також обмежує нашу здатність аналізувати людську поведінку і вирішувати важливі проблеми суспільства.

Мозок — це комп'ютер?

Ми говоримо, що мозок — це комп'ютер, в деякій мірі. Або комп'ютер — це мозок. Широко поширена аналогія мозку і комп'ютера вносить потужний внесок у церебральну містику, як би відокремлюючи мозок від решти біології. Разюча різниця між машіноподобних мозком і м'якою, хаотичною масою («м'ясом»), яка є в решті частини нашого тіла, проводить розділову лінію між мозком і тілом, яку відзначав ще Рене Декарт. Проголосивши своє вічне «мислю, отже існую», Декарт помістив свідомість у свою власну всесвіт, окрему від матеріального світу.

І поки мозок нагадує нам машину, ми легко можемо уявити його відділення від голови, збереження у вічності, клонування або відправлення в космос. Цифровий мозок здається настільки натуральним явищем, як і відокремлений картезіанський дух. Можливо, невипадково найвпливовіші неорганічні аналогією мозку були представлені фізиками, які на старості років поринули у проблеми свідомості так само, як літні люди йдуть в релігію. Таким був Джон фон Нейман; він написав книгу «Комп'ютер і мозок» (1958) незадовго до своєї смерті (1957), відкривши світові цю міцну аналогію на зорі цифрової епохи.

Мозок визначено в чим-то схожий на комп'ютер — в кінці кінців, комп'ютери створювалися для виконання функцій мозку — але мозок — це набагато більше, ніж переплетення нейронів і електричних імпульсів, які на них поширюються. Функція кожного нейроэлектрического сигналу — викинути невелику кількість хімічних речовин, які допомагають стимулювати або пригнічувати клітини мозку так само, як хімічні речовини активують і пригнічують функції начебто вироблення глюкози клітинами печінки або імунних відповідей білими кров'яними клітинами. Навіть самі електричні сигнали мозку — це продукти хімічних речовин, іонів, які входять і виходять з клітин, викликаючи крихітну брижі, яка поширюється по нейронах незалежно.

Також від нейронів легко відрізнити щодо пасивні клітини мозку, які називаються глия. Їх кількість приблизно дорівнює кількості нейронів, але вони не проводять електричні сигнали таким же чином. Останні експерименти на мишах показали, що маніпуляції з цими нудними клітинами можуть здійснювати серйозний вплив на поведінку. В одному з експериментів група вчених з Японії показала, що спрямована стимуляція глії в області мозочка може призводити до відгуку, аналогічного змін, які виникають в процесі стимуляції нейронів. Інша визначна дослідження показало, що трансплантація людських клітин глії в мозок миші поліпшила навченість тварин, у свою чергу продемонструвавши важливість глії в зміні функції мозку. Хімічні речовини і глия невіддільні від функції мозку, як дроти і електрика. І коли ми усвідомлюємо наявність цих м'яких елементів, мозок стає більше схожим на органічну частину тіла, ніж на ідеалізований центральнийпроцесор, який зберігається під склом в нашій черепній коробці.

Стереотипи про складності мозку також вносять свою лепту в містику мозку і його відділення від тіла. Відоме кліше називає мозок «найбільш складною річчю відомої Всесвіту», а якщо б «наш мозок був би такий простий, що ми могли б його зрозуміти, ми б не змогли зрозуміти його». Таку думку обумовлено в першу чергу тим фактом, що в мозку людини міститься близько 100 000 000 000 нейронів, кожен з яких утворює близько 10 000 зв'язків (синапсів) з іншими нейронами. Запаморочлива природа таких чисел змушує людей засумніватися в тому, що нейробіологи взагалі зможуть коли-небудь розгадати загадку свідомості, не кажучи вже про природу вільної волі, яка ховається в одному з цих мільярдів нейронів.

Але величезна кількість клітин у мозку людини навряд чи пояснить його екстраординарні здібності. У печінці людини приблизно така ж кількість клітин, як і в мозку, але результати вона видає зовсім інші. Сам мозок буває самих різних розмірів, і кількість клітин в ньому також змінюється, десь більше, десь менше. Видалення половини мозку іноді дозволяє вилікувати епілепсію у дітей. Коментуючи когорту з 50 пацієнтів, які пройшли через цю процедуру, група лікарів з Джона Хопкінса в Балтіморі написала, що вони «були в жаху від очевидного збереження пам'яті після видалення навіть половини мозку, а також збереження почуття особистості і гумору у дітей». Очевидно, не всі клітини мозку священні.

Якщо поглянути на світ тварин, великий діапазон розмірів мозку абсолютно ніяк не пов'язаний з пізнавальними здібностями. Деякі з самих хитромудрих тварин — ворон, сорок і галок — мають мозок, який за своїми розмірами менше 1% людського, але все одно демонструють більш просунуті когнітивні здібності в деяких завданнях навіть у порівнянні з шимпанзе і горилами. Дослідження поведінки показали, що ці птахи можуть робити і використовувати інструменти, пізнавати людей на вулиці — такого не можуть навіть багато приматів. Та й тварини з схожими характеристиками також розрізняються розмірами мозку. Серед гризунів, наприклад, можна знайти 80-грамовий мозок капібари з 1,6 мільярди нейронів і мозок пігмейської миші вагою 0,3 грама з менш ніж 60 мільйонами нейронів. Незважаючи на такі відмінності в розмірах мозку, ці тварини живуть у схожих умовах, проявляють схожі соціальні звички і не демонструють очевидних відмінностей в інтелекті. Хоча нейробіологи тільки починають намацувати функції мозку навіть у невеликих тварин, це наочно демонструє популярну містифікацію мозку з-за великої кількості його компонентів.

Розмови про машинних якостях мозку або його неймовірної складності видаляють його від іншого біологічного світу щодо його складу. Поділ мозку і тіла перебільшує віддаленість мозку від тіла з точки зору автономії. Церебральна містика підкреслює репутацію мозку як центру управління, який пов'язаний з тілом, але все ж відокремлений.

Звичайно ж, це не так. Наш мозок постійно піддається бомбардуванню сенсорних вводів з органів почуттів. Навколишнє середовище передає багато мегабайтів чуттєвих даних у мозок щомиті. У мозку немає брандмауера проти цього натиску. Дослідження візуалізації мозку показують, що навіть тонкі сенсорні подразники впливають на області мозку, від низькорівневих сенсорних областей до відділів лобової частки, високорівневої області мозку, яка збільшена у людей у порівнянні з іншими приматами.

Мозок залежить від нервових подразників

Багато з цих подразників безпосередньо нами керують. Наприклад, коли ми дивимося на зображення, візуальні деталі часто притягують нашу увагу і змушують дивитися на певні візерунки. Коли ми дивимося на обличчя, нашу увагу автоматично перемикається на очі, ніс і рот, підсвідомо виділяючи їх як найважливіші деталі. Коли ми йдемо по вулиці, нашу увагу управляється подразниками навколишнього середовища — звуком автомобільного ріжка, спалахами неонових вогнів, запахом піци — кожен з яких спрямовує наші думки та дії, навіть якщо ми не віддаємо собі в цьому звіту.

Ще нижче під радаром нашого сприйняття проходять фактори середовища, які впливають на наш настрій повільно. Сезонні періоди низької освітленості пов'язані з депресією. Вперше цей феномен описав південно-африканський лікар Норман Розенталь незабаром після переїзду з сонячного Йоганнесбурга на сірий північно-запах США в 1970-х роках. Кольори оточення також на нас впливають. Незважаючи на безліч містифікацій на цю тему, доведено, що синій і зелений кольори викликають позитивний емоційний відгук, а червоний — негативний. В одному з прикладів вчені показали, що учасники гірше здають тест на коефіцієнт інтелекту з червоними мітками, ніж з зеленими або сірими; інше дослідження показало, що тести на креативність краще даються з синім фоном, ніж з червоним.

Сигнали тіла можуть впливати на поведінку так само сильно, як і оточення, знову ставлячи під питання ідеалізовані концепції про перевагу мозку.

Дивовижною знахідкою останніх років став той факт, що мікроби, які живуть у внутрішніх органах, також беруть участь у визначенні наших емоцій. Зміна популяції мікробів в кишечнику за рахунок поїдання багатою бактеріями їжі або процедура так званої фекальної трансплантації може викликати занепокоєння й агресію.

Це демонструє, що відбувається з мозком багато в чому переплітається з тим, що відбувається з тілом і середовищем. Немає ніякоїпричинно-наслідкового або концептуальної кордону між мозком і його навколишнім середовищем. Аспекти церебральної містики — ідеалізованого уявлення мозку як неорганічного, надскладного, самодостатнього і автономного — розвалюються, коли ми вивчаємо поблизу, як працює і з чого зроблений мозок. Інтегроване залучення мозку, тіла і навколишнього середовища — ось що відокремлює біологічне свідомість від містичної «душі», і наслідки цього відмінності досить істотні.

Що найголовніше, церебральна містика сприяє помилкового розуміння того, що мозок є основним двигуном наших думок і дій. Оскільки ми прагнемо зрозуміти поведінку людей, містика спонукає нас замислюватися спершу про причини, пов'язані з мозком, і вже потім — за межами голови. Це змушує нас переоцінювати роль мозку і недооцінювати роль контекстів.

На арені кримінального правосуддя, наприклад, деякі автори вважають, що в злочинах потрібно звинувачувати мозок злочинця. Найчастіше посилаються на випадок Чарльза Вітмена, який в 1966 році здійснив один із перших масових розстрілів у США, в Техаському університеті. Вітмен говорив про психологічних розладах, які проявилися за кілька місяців до злочину, і аутопсія пізніше показала, що біля мигдалини в його мозку виросла велика пухлина, яка впливала на управління стресом і емоціями. Але хоча обвинувачі мозку можуть говорити про те, що звинувачувати у злочині потрібно пухлина Вітмена, реальність така, що дії Вітмена були обумовлені і іншими володіють факторами: він ріс з жорстоким батьком, пережив розлучення батьків, йому часто відмовляли в прийомі на роботу і у нього був доступ до зброї на правах військового. Навіть висока температура в день злочину (37 градусів Цельсія) могла вплинути на агресивну поведінку Вітмена.

Звинувачення мозку у злочинній поведінці дозволяє уникнути застарілих принципів моральності і відплати, але він не враховує широку мережу впливів, здатних внести вклад у будь-якій ситуації. У нинішньої дискусії про випадки насильства в США стало дуже важливим підтримувати широкий погляд на множинні фактори, що працюють у відношенні окремої людини: проблеми з психікою, доступ до зброї, вплив ЗМІ і суспільства — все це вносить свій внесок. В інших контекстах також варто враховувати пристрасть до наркотиків або дитячі травми. У будь-якому випадку ідеалізоване уявлення мозку, який нібито винен у всьому, буде недалекоглядним. Працює комбінація мозку, тіла і навколишнього середовища.

Церебральна містика має особливе значення для того, як наше суспільство намагається впоратися з проблемою психічних розладів. Тому що широким консенсусом психічні відхилення визначені як розлади мозку. Прихильники цієї теорії стверджують, що таким чином психологічні проблеми поміщаються в одну категорію з лихоманкою або рак — хворобами, які не викликають соціальних реакцій, зазвичай пов'язаних з психіатричними захворюваннями. Є навіть думка, що саме визначення таких захворювань як «розладів мозку» знижує бар'єр, при якому здорові пацієнти будуть шукати лікування, а це важливо.

В інших відносинах, однак, перекласифікація психічних проблем як розладів мозку може бути досить проблемною. Пацієнти, що зв'язують психічні проблеми з внутрішніми неврологічними вадами, вже отримують тавро самі по собі. Думка про те, що їх мозок не досконалий і пошкоджений, може бути руйнівною. Біологічні дефекти полагодити складніше, ніж моральні, і люди з розладом психіки часто розглядаються як небезпечні або навіть неповноцінні. Ставлення до шизофренікам і параноїком не поліпшується рік від року, незважаючи навіть на зростання методів пом'якшення перебігу їхніх психічних станів.

Поза залежністю від соціальних наслідків, звинувачення мозку у створенні психічних захворювань може бути науково некоректним у багатьох випадках. Хоча всі психічні проблеми включають мозок, основні чинники їх появи можуть бути де завгодно. У 19 столітті сифіліс, який передається статевим шляхом, і пелагра, викликана дефіцитом вітаміну B, були основними причинами зростання пацієнтів лікарень в Європі і США. Останнє дослідження показало, що 20% психіатричних пацієнтів мають тілесними відхиленнями, які можуть спричиняти або погіршувати розумовий стан; серед них проблеми з серцем, легенями і ендокринною системою. Епідеміологічні дослідження виявили істотний зв'язок між проявом психічних проблем і такими факторами, як статус етнічних меншин, народженням у місті і народженням у певного пору року. Хоча ці зв'язки нелегко пояснити, вони підкреслюють роль факторів навколишнього середовища. Ми повинні прислухатися до цих факторів, якщо хочемо ефективного лікування та запобігання психічних розладів.

На ще більш глибокому рівні в першу чергу культурні конвенції обмежують поняття психічного захворювання. Всього 50 років гомосексуалізм класифікувався як патологія, відхилення, в авторитетному збірнику психічних розладів Американської психіатричної асоціації. У Радянському Союзі політичні дисиденти часом визначалися на підставі психіатричних діагнозів, які вразили б більшість сучасних спостерігачів. Тим не менш сексуальні переваги або нездатність схилитися перед владою в праведному устремлінні — це психологічні риси, для яких ми цілком можемо знайти біологічні кореляти. Цене означає, що гомосексуальність і політичне дисидентство — проблеми з головою. Це означає, що суспільство, а не нейробіологія визначає межі нормальності, які і визначають категорії психічного здоров'я.

Церебральна містика перебільшує внесок мозку в поведінку людини, а в деяких випадках також прокладає дорогу для великої ролі мозку в майбутньому самого людства. У технофильных колах все частіше говорять про «злом мозку» для поліпшення людських когнітивних здібностей. Миттєво виникає асоціація злому якогось смартфона або урядового сервера, але в реальності ж це більше схоже на злом з відмичкою. Ранні приклади «злому мозку» включали знищення частин мозку, як, наприклад, у вже не існуючих сьогодні процедурах, які надихали Кена Кізі на створення «Польоту над гніздом зозулі» (1962). Найбільш просунуті зломи сучасного мозку включають хірургічну імплантацію електродів для прямої стимуляції або зчитування тканини мозку. Ці втручання можуть відновлювати базові функції у пацієнтів з серйозними проблемами пересування або паралічем — і це дивовижний подвиг, який, втім, за версту відстоїть від поліпшень звичайних здібностей. Втім, це не заважає підприємцям начебто Ілона Маска або DARPA інвестувати в технології «злому мозку» в надії одного разу створити надлюдський мозок і пов'язати його з машиною.

Можливо відділення мозку від тіла?

Така розбіжність здебільшого є продуктом штучного поділу між тим, що відбувається всередині мозку і за його межами. Філософ Нік Бостром з Інституту майбутнього людства зазначає, що «кращі переваги, які ви можете отримати за рахунок імплантатів мозку, це все ті ж пристрої за його межами, які ви зможете використовувати замість природних інтерфейсів, на кшталт тих же очей, для проектування 100 мільйонів біт в секунду прямо в мозок». Насправді, такі кошти «покращення мозку» вже рассованы по наших кишенях і стоять на столах, забезпечуючи нам доступ до поліпшеним когнітивних функцій на зразок потужного калькулятора і додаткової пам'яті і зовсім не торкаючись до нейронам. Що нам додасть пряме підключення таких пристроїв до мозку, крім роздратування, — це ще питання.

У світі медицини перші спроби щодо відновлення зору у сліпих за рахунок використання імплантатів мозку швидко перейшли до менш інвазивним підходам, включаючи протезування сітківки. Кохлеарні імплантати, які відновлюють слух у глухих пацієнтів, покладаються на подібну стратегію взаємодії зі слуховим нервом, а не з самим мозком. І якщо не брати зовсім обмежені в рухах пацієнтів, протези, відновлюють або поліпшують руху, також працюють в якості інтерфейсів. Щоб дати ампутанту управління над механізованої штучної кінцівки, використовується метод «цілеспрямованої реиннервации м'язів», що дозволяє лікарям з'єднувати периферичні нерви втраченої кінцівки з новими групами м'язів, які сполучаються з пристроєм. Для поліпшення моторної функції у здорових людей використовуються екзоскелети, які сполучаються з мозком за допомогою непрямих, але відточених еволюцією каналів. У кожному з цих випадків природні взаємодії мозку з тілом людини допомагають людям використовувати протези, а утворюють прямий зв'язок мозку і тіла.

найекстремальніше напрямок у футуристичних технологіях мозку — прагнення до досягнення безсмертя за допомогою посмертного збереження людського мозку. Дві компанії вже пропонують витягувати і зберігати мізки вмираючих «клієнтів», які не хочуть спочивати з миром. Органи зберігаються в рідкому азоті, технології поки не стануть достатньо досконалими, щоб відновлювати мозок або «завантажити» свідомість в комп'ютер. Це прагнення доводить церебральну містику до її логічного завершення, цілком і повністю вітаючи логічну помилку в тому, що життя людини зводиться до функції мозку і що мозок — це лише фізичне втілення душі, вільний від м'яса.

Хоча прагнення до безсмертя за допомогою збереження мозку мало шкодить чого-небудь, крім банківських рахунків кількох людей, це переслідування також підкреслює, чому так важлива демістифікація мозку. Чим більше ми відчуваємо, що наші мізки укладають у собі нашу сутність як особистості, чим більше віримо, що думки й дії просто випливають з шматка м'яса в нашій голові, тим менш чутливі ми стаємо до ролі суспільства і навколишнього середовища і тим менше ми дбаємо про культуру та її ресурси.

Мозок особливий не тому, що уособлює собою сутність нас, людей, а тому, що об'єднує нас з нашим оточенням так, як не змогла б жодна душа. Якщо ми цінуємо наш власний досвід, наші переживання і враження, ми повинні захищати і зміцнювати багато факторів, які збагачують наше життя як всередині, так і за її межами. Ми — набагато більше, ніж просто мізки.