Стивен Джуан
История мозга. 1640 фактов
Dr Stephen Juan
THE ODD BRAIN
Mysteries of Our Weird Wonderful Brains Explained
WHO’S AFRAID
of BUTTERFLIES?
First published in English in Sydney, Australia by HarperCollins Publishers Australia Pty Limited in 1998.
This Russian language edition in published by arrangement with HarperCollins Publishers Australia Pty Limited.
WHO’S AFRAID OF BUTTERFLIES?
First published in English in Sydney, Australia by HarperCollins Publishers Australia Pty Limited in 2011.
This Russian language edition in published by arrangement with HarperCollins Publishers Australia Pty Limited.
THE ODD BRAIN
Text Copyright © Stephen Juan and Associates Pty Limited 1998. Illustrations Copyright © Rod Clement 1998.
WHO’S AFRAID OF BUTTERFLIES?
Copyright © Dr Stephen Juan 2011
© Издание на русском языке, перевод на русский язык, оформление. ООО Группа Компаний «РИПОЛ классик», 2014
Перевод с английского О. Перфильева, И. Давыдова.
Введение
Международная организация здравоохранения назвала девяностые годы XX в. «Десятилетие мозга». И это неслучайно. В 1990-е мы много узнали о человеческом мозге, о работе сознания, о его связи с телом. По сути, за последнее десятилетие ХХ в. мы поняли о мозге больше, чем за все предыдущие столетия, вместе взятые. И объем знаний постоянно растет. Если говорить об открытиях, связанных с мозгом, то получается, что мы живем в удивительное время. Едва ли не каждую неделю мы узнаем о свойствах этого органа что-нибудь новое и поразительное. Возникает еще одна деталь головоломки, занимая положенное ей место. Общая картина все более проясняется. Теперь мы не только знаем многое о самом мозге, но и о том, как он функционирует и что происходит с человеком, если этот орган работает неправильно.
Иногда наш мозг действительно начинает давать сбои. Из-за его неверной работы возникают физические и психиатрические проблемы; патологии того или иного рода вызывают странное поведение. Проще говоря, нарушения в функционировании мозга отражаются и на нашей деятельности. Поведение человека из-за аномалий мозговой активности может быть роковым, разрушительным как для самого человека, так и для его семьи. Большинство из нас являются нормальными (или близкими к норме) людьми. Однако в человеческих сообществах есть примеры поведения, которое вряд ли можно назвать типичным. Наблюдать за патологиями у людей невероятно интересно, но нельзя забывать о том, что каждый человек заслуживает уважения, терпения, любви и гуманного отношения.
Большинство из нас переживали состояние дежавю. Думали ли вы когда-нибудь, что происходит в это время в мозге?
Не менее интересно развенчивать широко распространенные мифы о мозге. Некоторые данные не поддерживают точку зрения о том, что работа мозга связана с определенными условиями или поведением. К примеру, большинство из нас переживали состояние дежавю. Думали ли вы когда-нибудь, что происходит в это время в мозге?
К сожалению, на протяжении веков люди проявляли по отношению к тысячам своих собратьев вопиющую несправедливость. Мы привыкли обвинять тех, кто совершает нечто выходящее за рамки общественных норм, в так называемом нравственном падении. На ум сразу же приходит клептомания. Некоторые из нас до сих пор считают клептоманов виновными, полагая, что им место в тюрьме. Однако не лучше ли разобраться, почему люди обладают навязчивым стремлением к воровству. Наука говорит нам, что причин возникновения клептомании довольно много. Часть их кроется в биохимических нарушениях деятельности мозга. И это вопрос совсем не нравственного падения, а биохимии. То есть здесь нет вины самого человека. Логика и справедливость говорят о том, что таких людей нельзя наказывать за их поведение, их необходимо лечить.
По мере развития исследований мозга выявляются странные, необычные и иногда забавные факты о его функционировании. В ближайшие годы наверняка появятся новые открытия, связанные с мозгом. Человеческое поведение очень сложно. Мы знаем, что оно связано с множеством факторов. К счастью, изучив связь между работой мозга, развитием сознания, особенностями тела и жизнью всего общества, можно четко представить себе, что значит быть человеком.
С целью образования и к удовольствию читателей мы предлагаем вам то новое, что стало известно благодаря новейшим исследованиям деятельности мозга.
Наш мозг поразителен! И мы надеемся, что эта книга произведет на вас такое же впечатление.
История мозга. 1640 фактов
Глава 1
Мозг-чистюля: маленькие уборщики, или Что случилось с мозгом Эйнштейна?
Мозг является не только самым странным, но и самым «чистым» органом нашего тела. В отличие от кожи (человеческое тело покрыто кожей, площадь которой составляет от 1,3 до 1,7 квадратного метра), он способен к самоочищению.
Словно спортсмен, чистоплотный, подтянутый, крепкий и закаленный, мозг поддерживает высокую степень активности, поскольку «моет» себя сам. Он избавляется от малейшего загрязнения, то есть от всего, что может негативно повлиять на эффективность его работы.
Самых больших размеров наш мозг достигает в ранней молодости: тогда в нем насчитывается примерно сто миллиардов нейронов (нервных клеток). Большинство ученых считают, что мы теряем от десяти до ста тысяч нейронов ежедневно. Когда нервные клетки погибают от старости, болезни или травмы, их быстро поглощают и перерабатывают окружающие их глиальные клетки, которые можно считать чудесными уборщиками мозга. Эти клетки способствуют и нормальному функционированию здоровых нейронов. Очищение помогает мозгу сохранить сто миллиардов фрагментов информации в более чем ста миллиардах клеток. Это в 500 раз больше, чем вместимость многотомной энциклопедии.
С 1985 г. доктора́ Мэриэн Даймонд и Арнольд Шайбель выдвигали следующую идею: чем больше глиальных клеток приходится на один нейрон, тем чище становится мозг, а его работа эффективнее, и, следовательно, выше умственные способности человека. Даймонд и Шайбель основывают свою теорию на исследовании мозга двенадцати человек, в том числе и Альберта Эйнштейна.
Альберта Эйнштейна (1879 – 1955) можно назвать величайшим ученым всех времен. После того как он скончался в Принстоне от сердечного приступа, патологоанатом доктор Томас Харви извлек его мозг при вскрытии, проведенном в Принстонской больнице, и сохранил для научных исследований.
Самых больших размеров наш мозг достигает в ранней молодости.Харви отвез мозг в университет Канзаса в Вичите, а затем забрал домой в Вестон (штат Миссури). Говорят, что поначалу он хранил мозг в холодильнике. Позже он разделил его на части и поместил в стеклянные банки с формальдегидом, которые хранил в картонной коробке из-под яблочного сидра.
В 1979 г., по прошествии более чем двадцати лет после вскрытия, Даймонд связалась с Харви и попросила выслать ей образцы тканей мозга Эйнштейна для изучения. В 1982 г. после многочисленных задержек она, наконец, получила желаемое. Срезы мозга были готовы для исследований и, аккуратно запечатанные в пластик, находились в отличном состоянии.
Даймонд и Шайбель изложили свою теорию о глиальных клетках и их связи с эффективностью мышления в 1985 г. в статье «О мозге ученого: Альберт Эйнштейн»1.
В одной из областей мозга Эйнштейна на один нейрон приходилось на 73 % больше глиальных клеток, чем в любом другом исследованном мозге.Они подсчитали число глиальных клеток на нейрон в мозге Эйнштейна и сравнили его с результатами анализа мозга одиннадцати взрослых мужчин предположительно среднего уровня интеллекта. Ученые обнаружили, что в одной из областей левого полушария мозга Эйнштейна на один нейрон приходилось на 73 % больше глиальных клеток, чем в любом другом исследованном ими мозге. Они сделали вывод, что этот факт может быть связан с высоким уровнем интеллекта великого ученого.
Однако критики не дремали. Большинство из них решили, что исследователи допустили промах, опрометчиво связав глиальные клетки с интеллектом. Они заявляли, что наука пока не установила четкой причинно-следственной связи между интеллектом и количеством или качеством нейронов. Другие полагали, что на основании лишь двенадцати примеров невозможно сделать точный вывод. В конце концов, между людьми столько различий, так почему бы и количеству глиальных клеток на нейрон не быть разным?
Третьи утверждали, что такая разница ни о чем не говорит – то, что у Эйнштейна было больше глиальных клеток, связано с высоким интеллектом ученого точно так же, как форма его пупка.
По мнению критиков, некоторые факты указывают на то, что, когда мозг стареет, усилия по его очищению повышаются, и число глиальных клеток с возрастом может увеличиваться. Таким образом, поскольку Эйнштейну на момент смерти было семьдесят шесть лет, глиальных клеток у него и оказалось больше. Возможно, исследование мозга молодого Эйнштейна дало бы иные результаты.
Наиболее суровые критики объявляли само исследование грубым и не представляющим научной ценности. Некоторые считали, что мозг Эйнштейна нужно оставить в покое.
Возможно, исследование мозга молодого Эйнштейна дало бы иные результаты.К тому же в процессе обсуждений выяснилось, что семья Эйнштейна никогда не давала разрешения на удаление, хранение и исследование мозга ученого. Это поставило в неудобное положение не только Даймонд и Шайбеля, но и Харви. Учитывая желание семьи, Харви предложил сделать и другие образцы мозга ученого доступными для серьезных исследователей.
Средние размеры человеческого мозга 20×20×15 см.Роль глиальных клеток придает новый смысл фразе «промывка мозгов». И, как это ни удивительно, спустя сорок лет после смерти Альберта Эйнштейна мы все еще продолжаем у него учиться2.
ЭЙНШТЕЙН И ТЕЛЕПАТИЯ
Альберт Эйнштейн полагал, что телепатическое общение действительно существует. Он даже разработал математическую формулу этого процесса. Ученый утверждал, что интенсивность телепатического сигнала ослабевает с увеличением расстояния между тем, кто этот сигнал посылает, и тем, кто его получает. Именно это происходит с радио– и телевизионными волнами3.
ПЯТЬ ДОЛЕЙ МОЗГА
Доктор Филип Уайтфилд утверждает, что пять долей каждого полушария мозга – предлобная, лобная, височная, теменная и затылочная – названы в соответствии с пятью костями, которые их закрывают3.
ЦВЕТ МОЗГА
Считается, что мозг серого цвета, поэтому его называют серым веществом. Но когда люди впервые видят этот орган, то бывают удивлены, что на самом деле он не серый. Его описывают как голубоватый, светло-коричневый, розовый или даже зеленый.
МОЗГ НА ОЩУПЬ
Какой мозг на ощупь? Одни называют его плотным, другие – мягким. Правы и те, и те. Мозг молодого человека довольно плотный, но к старости он может стать мягким. Некоторые заболевания, такие как болезнь Кройцфельдта – Якоба (губчатая энцефалопатия), могут сделать мозг мягким. Слово «губчатая» говорит о том, что мозг действительно становится похожим на губку.
ЧЕЛОВЕЧЕСКИЙ МОЗГ – ТОЛЬКО ФАКТЫ
Средние размеры человеческого мозга 20×20×15 см. У новорожденного он весит примерно 350 г. При хорошем развитии масса мозга молодой женщины составляет от 1200 до 1300 г, молодого мужчины – от 1300 до 1400 г. При этом данный орган состоит примерно из ста миллиардов нейронов, а также клеток, поддерживающих их работу. В возрасте от двадцати до шестидесяти лет мы теряем примерно 1 – 3 г мозговой ткани ежегодно. После шестидесяти лет потери увеличиваются до 3 – 4 г. Чем старше мы становимся, тем быстрее теряем клетки мозга4.
СКОЛЬКО НЕЙРОНОВ МЫ ТЕРЯЕМ КАЖДЫЙ ДЕНЬ?
В последние десятилетия XX в. считалось, что каждый день мы теряем около 100 тысяч нейронов. Однако, по словам доктора Ларри Сквайра, такая оценка – «один из самых стойких мифов в нейробиологии». Сквайр добавляет, что мозг действительно ежедневно теряет некоторое количество клеток, но не так много. Он указывает, что невозможно точно подсчитать объем гибнущих нейронов. Это достигается только путем исследования под микроскопом срезов ткани мозга. К тому же вещества, использующиеся для хранения мозговой ткани в лабораторных условиях, сморщивают ее5.
АДАПТИВНЫЕ СПОСОБНОСТИ МОЗГА
Связи в мозге устанавливаются в ответ на внешние раздражители (особенно в течение первых трех лет жизни человека). Детский опыт, плохой он или хороший, влияет на соединения, возникающие в мозге, и на связи нервной системы.
Откуда нам это известно? Исследование систем антистрессорных реакций организма объясняет, как внешний опыт влияет на формирование мозга ребенка. Одна из таких антистрессорных систем активируется, когда дети сталкиваются с физической или эмоциональной травмой. Работа этой системы влияет на производство стероидного гормона кортизола. Высокий уровень кортизола приводит к смерти мозговых клеток и снижению связей между ними в определенных областях мозга. В результате происходит уменьшение области мозга, играющей важную роль в обучении и запоминании. Очевидно, существует связь между физической или эмоциональной травмой и снижением способностей к обучению и развитию.
Но природа придумала способ ослабить отрицательное влияние этих стрессовых систем: он заключается в привязанности между детьми и теми, кто о них заботится, их родителями. Измерения уровня кортизола в детской слюне показывают, что дети, окруженные теплом и заботой, менее подвержены стрессам. У младенцев, имеющих сильную эмоциональную связь с родителями, уровень кортизола ниже.
Положительный опыт и забота могут благотворно повлиять на будущее ребенка, а отрицательный опыт и равнодушие действуют прямо противоположно. Дети, которыми пренебрегали или от которых отказались родители, не только чаще имеют трудности в обучении, но и не способны сопереживать и испытывать привязанность, а также в целом неохотно проявляют свои чувства. Переизбыток кортизола связан с ухудшением познавательных способностей и сложностями с адекватной, благоприятной реакцией на стрессовые ситуации. Здоровые отношения на ранних этапах жизни помогают создавать основу для взаимодействия с окружающим миром в зрелом возрасте. В чем же заключается положительный опыт и забота? Ребенок нуждается в теплых эмоциональных отношениях между ним, взрослыми и детьми в родном доме, а также в наличии соответствующих его возрасту стимулов для развития6.
Высокий уровень кортизола приводит к смерти мозговых клеток и снижению связей между ними в определенных областях мозга.
Глава 2
Синдром Аспергера: беда тех, кто не способен чувствовать
21-летний Джон регулярно и жестоко избивал 71-летнюю Бетти, свою сожительницу. Соседи этой пары, жившей в пригороде Лондона, постоянно жаловались на крики женщины. В конце концов полиция увезла Джона в психиатрическую клинику. При обследовании юноша с готовностью и безо всякого смущения подтвердил факт нападений. Было очевидно, что молодой человек не понимал, какую боль причинял Бетти.
Синдром Аспергера впервые был выявлен в 1940-х гг. При наличии этого заболевания человек не способен сопереживать, он не имеет представления о том, что у других людей тоже есть чувства.
Случай Джона уже известен в психиатрии. Дело в том, что юноша страдал от заболевания, названного по имени Ганса Аспергера, детского психиатра из Вены, исследовавшего движение молодых нацистов. Синдром Аспергера впервые был выявлен в 1940-х гг. При наличии этого заболевания человек не способен сопереживать, он не имеет представления о том, что у других людей тоже есть чувства.
Записи доктора Саймона Барон-Коэна, психиатра Джона, раскрывают нам подробности этой истории.
Обращение в клинику. Отец отправил 21-летнего Джона в детское отделение лондонской больницы Модсли, чтобы выяснить, не страдает ли его сын аутизмом. Среди проблем Джона он перечислил следующие:
1) трудности в общении;
2) тяжелая адаптация к переменам;
3) чрезмерный интерес к своей челюсти;
4) жестокость по отношению к одной пожилой даме;
5) неспособность вписаться в какую-либо социальную группу. Навязчивый интерес к челюсти и жестокость возникли недавно, остальные проблемы появились раньше. Некоторое время назад акт агрессии привел Джона в психиатрическую палату для взрослых, что совсем сбило его с толку.
История развития болезни. Беременность и роды матери Джона проходили нормально. В детстве сын не пытался завоевать родительскую любовь. В три года, по словам родственников, он часто хлопал в ладоши. Его речь была вполне нормальной, хотя у него всегда возникали сложности с говорением (это наблюдается и сейчас). Ребенком он демонстрировал необычную способность заучивать словесный материал, к примеру списки чего -нибудь. Отец Джона говорил, что сын мог выучить наизусть «Хит-парад-40», а также подробно перечислить особенности машин, характеристики двигателей, технические инструкции и тому подобные тексты. Отец мальчика называл эту способность поразительным запоминанием. Джон знал частоту волн любой радиостанции и время каждой передачи. По словам отца, мальчику всегда не хватало понимания того, что чувствуют окружающие. Он не играл в ролевые игры и не любил головоломки, предпочитая чтение и однообразные занятия. От людей Джон старался держаться подальше. Физически он был развит негармонично. В 11 лет он расстраивался, кричал и плакал, если происходили изменения в его привычном распорядке дня. Иногда мастурбировал на людях. Джон ходил в обычную школу и справлялся с учебой. Он сдал три экзамена первого уровня сложности и пять для получения свидетельства о среднем образовании. Отец объяснял успехи сына во французском и немецком языках зубрением и способностью запоминать длинные списки слов. В школе отношения Джона с ровесниками всегда были напряженными. Он не завершил сдачу экзаменов второго уровня, хотя его учитель считал, что это вполне возможно.
Основные события жизни и история семьи. Отец Джона сделал успешную карьеру; у него четверо сыновей, из которых Джон – самый младший. Его мать была лингвистом, преподавала и, по рассказам супруга, страдала приступами депрессии, которыми боялась причинить вред членам своей семьи. Она покончила с собой, когда Джону было одиннадцать. Судя по всему, мальчик видел свою мать мертвой, но довольно спокойно отреагировал на ее смерть; свои чувства относительно ее кончины он описывает как «беспокойство». Позже у Джона было много снов о том, что его мать жива.
Отец женился вновь, когда Джону исполнилось пятнадцать. Как рассказывал отец, мачеха ненавидела мальчика, а он регулярно ломал ее вещи и сбегал из дома. В шестнадцать лет юноша пытался выпрыгнуть из окна. В семнадцать был арестован за воровство и доставлен полицией домой. После этого он отправился жить к своей тете и работал в оранжерее. Во время визита отца Джон разбил молотком его машину и мотоцикл. В девятнадцать лет его отправили работать в гостиницу на испытательный срок, где, по свидетельствам очевидцев, юноша демонстрировал ненормальное поведение: например, постоянно смотрелся в зеркало и размазывал по стенам испражнения. Потом Джон вернулся к тете, но вскоре переехал к ее знакомой, 71-летней Берте, которую называл своей подругой. Они прожили вместе четыре года, и он часто нападал на нее, в результате чего дважды побывал в местной психиатрической клинике, где находится и в настоящее время. Недавно он заявил, что выглядит как оборотень1.
Барон-Коэн считает, что многие преступники наверняка страдают синдромом Аспергера. Эти люди, утверждает доктор, не нарочно проявляют асоциальное поведение – так работает их мозг. Следовательно, их нужно лечить как психически нездоровых людей, а не заключать в тюрьму за правонарушения. К больным синдромом Аспергера необходимо относиться так же, как к клептоманам и пироманам: преступны их действия, но не намерения.
Более того, Барон-Коэн полагает, что мы, вероятно, недооцениваем общее количество страдающих синдромом Аспергера:
У многих людей, попадающих в поле зрения правоохранительных органов из-за склонности к насилию, может быть синдром Аспергера. Следует выяснить, каков процент страдающих им среди заключенных1.Помимо отсутствия способности любить и ощущать любовь к себе со стороны окружающих такие люди прак тически не могут поддерживать отношения. Попытки ближе пообщаться с больными синдромом Аспергера обычно заканчиваются неудачей. Доктор Эдвард Сасман говорит: «Одним из признаков синдрома Аспергера можно считать чрезвычайно трудную социальную адаптацию»2. Эта проблема часто приводит к агрессивному поведению, выражающемуся, например, в стремлении к поджогам3.
«Одним из признаков синдрома Аспергера можно считать чрезвычайно трудную социальную адаптацию».С раннего детства у таких больных нередко наблюдаются плохое развитие речи и сложности в использовании невербальных средств общения (к примеру, они не реагируют на выражение лица другого человека), неуклюжесть, плохая координация движений и неправильная осанка4. К тому же у них отсутствует воображение и наблюдаются патологические увлечения чем-либо, например запоминанием расписания автобусов и поездов или составлением любого рода списков. Сасман объясняет:
…заметной приметой синдрома является непомерный интерес ребенка к любимой теме, например динозавры, генеалогия или насилие, сексуальность; он может разговаривать об этом подолгу и в неподходящее время, часто монотонно или в неестественной манере. Ребенок не замечает, не понимает свою странность, не обращает внимания на попытки других остановить его. Часто он избегает зрительного контакта, проявляет исключительное любопытство к окружающему миру. Ребенок может запоминать многочисленные факты и глубоко вникать в их значение2.Раньше считалось, что люди с синдромом Аспергера умственно отсталые. Однако в настоящее время получены доказательства обратного. Сасман, обследовавший десять мальчиков и одну девочку с таким заболеванием, обнаружил, что их коэффициент интеллекта колеблется в промежутке от 77 до 133 (нормальным считается 100)2.
Распространенность синдрома Аспергера неизвестна. Однако мужчины болеют им значительно чаще женщин. Считается, что на одну женщину с синдромом Аспергера приходится от 4 до 9 мужчин.
Некоторые специалисты, включая и самого покойного док тора Аспергера, предполагают, что заболевание генетически передается от отца к детям. Другие считают, что доказательств этому немного. Ученые из Университета Макгилла в Монреале установили, что у больных этим синдромом имеются нарушения в правом полушарии мозга5.
Синдром Аспергера иногда ошибочно принимают за аутизм. Продолжаются споры о том, насколько связаны эти заболевания и связаны ли они вообще. У расстройств много общих черт. Однако признаки аутизма обычно проявляются раньше, чем симптомы синдрома Аспергера.
Распространенность синдрома Аспергера неизвестна. Однако мужчины болеют им значительно чаще женщин.Данный синдром иногда путают также с алекситимией, по знавательно-эмоциональным расстройством, вследствие которого люди бывают не в состоянии описать свои чувства. Однако страдающие синдромом Аспергера ничего не ощущают по отношению к окружающим, а те, у кого наблюдается алекситимия, просто не способны выразить свои чувства. Алекситимия считается результатом патологии тимуса, отсюда и слог «ти» в названии болезни6.
Доктор Аспергер считал, что больные могут стать дееспособными гражданами, если о них правильно заботиться. Однако многие с этим не согласны, поскольку такие больные часто испытывают крайнее беспокойство и впадают в депрессию. Когда подобные симптомы возникают в ранней юности, людям чрезвычайно сложно устроиться на работу и вести нормальный образ жизни.
В настоящее время лечение включает в себя прием метилфенидата («риталин»), стимулятора центральной нервной системы, или антидепрессанта флуоксетина («прозак»)2.
Что касается Джона и Бетти, их отношения прекратились. Бетти теперь ничего не угрожает. Джон продолжает лечиться. Он все еще не понимает, что причинял женщине боль, и до сих пор не способен к сочувствию7.
СИНДРОМ АСПЕРГЕРА И ЗНАМЕНИТЫЙ МАССОВЫЙ УБИЙЦА АВСТРАЛИИ
Название синдрома Аспергера прогремело в Австралии, когда 28 апреля 1996 г. Мартин Брайант расстрелял в Порт-Артуре на острове Тасмания пятьдесят пять человек. Тридцать пять из них умерли, двадцать получили ранения. Так Брайант стал печально известен как австралийский массовый убийца. Два психиатра, доктора Ян Сейл и Пол Мюллен, утверждают, что Брайант страдает синдромом Аспергера8. На слушаниях по вынесению приговора Сейл говорил, что эта болезнь «многое объясняет» в жестоком поведении подсудимого9. После беседы с Брай антом, продолжавшейся три с половиной часа, Мюллен добавил, что обвиняемый, чей IQ составляет 66, а поведение как у десятилетнего, «реагировал на происходящее как перепуганный ребенок, беспомощный, отрицающий все и отчужденный»10. Однако доктор заметил: «Мы можем так и не узнать о его намерениях и состоянии, которое привело его к убийствам»11.