обладаем физическим телом, которое можно увидеть и воспринять с помощью органов чувств. Его также можно измерить и взвесить, а ведет оно себя в соответствии с законами традиционной физики, химии и биологии. С другой стороны, у нас есть разум, компоненты которого не доступны ни зрению, ни измерению, ни взвешиванию. Да и поведение разума не подчиняется строго принципу причинности, как происходит со всеми другими природными явлениями, которые существуют на уровне, превышающем размер атома.
В связи с этим возникает вопрос: как же возможно, что разум, который человечество на протяжении последних двух тысячелетий считало чем-то нематериальным, может оказывать заметный видимый эффект на наш мозг и физическое тело? Желание, всего лишь простое намерение пошевелить конечностью – и она действительно двигается. Мысль промелькнула в сознании – и сотни тысяч нейронов одновременно сорвались с места, направляясь в разные области нашего мозга.
Задача очень похожа на ту, что решал Ньютон, когда раздумывал о влиянии одних небесных тел на другие. Сила гравитации настолько же загадочна и неуловима, как тот эффект, что оказывает разум, запуская армии нейронов, чтобы родилась мысль или пошевелилась рука. Наряду с гипотезой о светоносном эфире возникали и другие многочисленные модели, которые пытались объяснить материальные проявления невидимого разума. Одну из них предложил французский философ и математик Рене Декарт. В своем теперь уже знаменитом трактате «Страсти души», опубликованном в 1649 году, Декарт развивает идеи греческого медика Галена, жившего во II веке нашей эры и утверждавшего, что нервы – это трубки, по которым циркулируют сообщения, отправленные мозгом к мускулам и наоборот. В качестве посланников служили «животные духи» – что-то вроде оживляющих флюидов, жизненных дуновений. Декарт пошел дальше своего предшественника, который, как и Гиппократ, считал, что мозг является вместилищем разума. Он предположил, что контакт души с телом осуществляется в шишковидной железе. Оттуда животные духи, располагающиеся в крови и полостях мозга, получают сигнал о передаче информации и устремляются через кровь и нервы к мускулам, чтобы привести тело в движение. Декарт считал, что восприятие, ощущения и эмоции души порождаются и поддерживаются перемещением этих животных духов. Подобных взглядов придерживались Локк, Юм, Лейбниц, Кант и другие великие философы и биологи той эпохи.
За последние 100 лет возникли новые попытки объяснить способ взаимодействия разума и тела. С развитием нейронной доктрины животные духи Галена и Декарта были заменены на потенциалы действия, химические передатчики (нейромедиаторы) и мембранные рецепторы. Тем не менее мы продолжаем пребывать в вечных поисках ответа на вопрос, каким образом разум оказывает непосредственное воздействие на корковые нейроны нашего мозга? Возьмем пример с физиков, которые сумели продвинуться дальше светоносного эфира, нащупывая альтернативные пути, и попытаемся выйти за пределы химических медиаторов и соответствующих им мембранных рецепторов. Давайте посмотрим, что происходит с информацией, когда она достигает зон мозга, ответственных за корковые функции.
О существовании потенциалов действия, химических посредников и мембранных рецепторов мы узнали благодаря самым последним исследованиям, осуществленным в области нейронауки. Это позволило объяснить, как двигается информация и как она обрабатывается нашей нервной системой. Мы знаем, какие проблемы могут возникнуть, если их окажется слишком много или слишком мало. Мы даже осмелились предположить, что эта система медиаторов может представлять собой двоичный код, похожий на тот, что используется компьютерами. Подобную функцию выполняют диоды микрочипов, зажигаясь и погасая. Возможно, нам пригодится опыт физики в решении задачи действия на расстоянии, что, как мы уже упоминали, имеет немало общего с проблемой коммуникации разума и мозга. Это позволит наконец нащупать путь к окончательной разгадке самой большой тайны создания, не дающей покоя нейронауке: союзу разума и тела и секрету сознания.
Одной из концепций, рожденных в период революций, заставивших пошатнуться основы традиционной физики, была теория поля. Это относительно новая гипотеза, а такие нам и нужны, чтобы создать революционные модели, способные предложить жизнеспособное решение выдвинутых нами проблем. В книге «Эволюция физики», написанной в соавторстве с Леопольдом Инфельдом, знаменитый физик Альберт Эйнштейн утверждал:
Во второй половине XIX века в физику были введены новые революционные идеи, которые открыли путь к свежему философскому взгляду, отличающемуся от механистического. Результаты работ Фарадея, Максвелла и Герца привели к развитию современной физики, к созданию новой картины действительности [188].
Эйнштейн считал, что его теория полей многое упрощает в физике. Несмотря на то что она использовалась для объяснения неуловимых явлений природы вроде гравитации и магнетизма, а также проявлялась на микроскопическом уровне, я почти не встречал упоминаний о ней в исследованиях по медицине. Часто говорится о потенциалах действия, мембранных потенциалах и потенциалах покоя, но крайне мало упоминается о магнитном поле, которое их сопровождает. Даже в самых свежих работах, таких как «Принципы нейронауки» Канделя, «Нейронауки» Дейла Первса, «Нейронауки» Беара, Коннорса и Парадизо, а также в «Объясненной нейронауке» Кардинале, очень редки отсылки к этим словам в аналитических указателях. Я помню, как, будучи подростком, сыпал железные опилки на магнит и смотрел, как они упорядоченно располагались вдоль силовых линий поля. Затем наступило время «Затерянных в космосе» и «Звездного пути». Благодаря мощным силовым полям «Юпитера II» и корабля «Энтерпрайз», члены команды окружили себя невидимыми непроходимыми барьерами, способными выдержать нападение самых враждебных цивилизаций. Сегодня научная фантастика продолжает о них мечтать: поля, помогающие защитить наши города от мощных ураганов и торнадо, вызванных происходящими на планете климатическими изменениями; поселения под толщей океана и под защитой силовых заслонов, делающих их менее уязвимыми перед лицом вражеской армии; силовые поля, оберегающие нас от будущих пандемий, способных поставить под угрозу выживание нашего вида.
Корни этой концепции уходят в изучение электрических феноменов в начале XIX века. В 1819 году датский физик Ханс Кристиан Эрстед случайно заметил, что при замыкании электрической цепи магнитная стрелка, находящаяся рядом, отклонилась. Спустя год Андре-Мари Ампер предположил, что в основе всех магнетических явлений лежат электрические феномены, и доказал, что электрический ток не только способен создать магнитное поле вокруг проводника, но и сам может подвергнуться его влиянию. Становилось все очевиднее, что магнетизм является результатом действия электрического тока. Концепция поля появилась в 1831 году благодаря Майклу Фарадею, доказавшему в ходе эксперимента, что получить ток в цепи из витков проволоки, намотанной на бобину, можно с помощью магнита. Он способен преобразовывать магнетизм в электрическую энергию. Для появления электричества нужно лишь подвигать магнитом внутри обмотки из проводов. Чем больше витков на бобине, тем больше вырабатываемое напряжение. Спустя годы это экстраординарное открытие будет использовано Томасом Эдисоном для создания электростанции, обеспечивающей электричеством весь Нью-Йорк. Паровые турбины заставляли огромные бобины с проводами двигаться вокруг магнитов и таким образом генерировать электрический ток, который передавался
