В течение XX века нейробиологи и психологи начали в большей степени признавать сложность структуры человеческого мозга. Они обнаружили, что внутри нашего черепа находится до юо миллиардов нейронов, имеющих различную форму или варьирующихся по длине от десятых долей миллиметра до десятков сантиметров4. Обычный нейрон имеет множество дендри- тов (и только один аксон), а у дендритов с аксонами может быть множество ответвлений и синаптических окончаний. У среднего нейрона имеется около тысячи синаптических связей, но у некоторых нейронов количество связей может быть в сотни раз больше. Миллионы миллиардов синапсов внутри нашей головы связывают нейроны между собой, создавая плотную сеть цепочек, которые (благодаря пока не понятому нами механизму) и создают наши мысли, ощущения и осознание самих себя.
Несмотря на то что за последнее столетие наши знания в области физической деятельности мозга значительно расширились, одно прежнее убеждение сохранило силу до сих пор. Большинство биологов и неврологов продолжают, как и прежде, верить в то, что структура мозга взрослого человека неизменна. Наши нейроны образуют связи в течение детства, когда наш мозг ещё достаточно податлив, а по достижении зрелости эти связи оказываются жёстко зафиксированными. Общепринятое убеждение состоит в том, что мозг напоминает собой прочную конструкцию. После множества изменений в детстве и юности структура достаточно быстро обретает свою конечную форму. После двадцати лет новые нейроны перестают формироваться, равно как и новые цепочки. Разумеется, в течение жизни мы сохраняем новые воспоминания (теряя часть старых), но единственный структурный процесс, через который проходит мозг во взрослом возрасте, - это медленный процесс увядания по мере старения и отмирания нервных клеток.
И хотя мнение о неизменности мозга взрослого человека было широко распространено и укоренилось, нашлись и еретики. Многие биологи и физиологи в ходе исследований мозга всё чаще начали замечать тот факт, что даже у взрослого человека мозг податлив, или «пластичен». По их мнению, новые нейронные связи могут формироваться в течение всей нашей жизни, а старые могут либо усиливаться, либо ослабляться, либо просто исчезать. Британский биолог Дж. 3. Янг в серии выступлений, транслировавшихся на канале ВВС в 1950 году, утверждал, что структура мозга на самом деле может находиться в состоянии постоянных изменений и адаптироваться к решению той или иной важной на данный момент задачи. «Существуют свидетельства того, что клетки нашего мозга развиваются и растут, когда используются, или атрофируются, и даже исчезают, когда не используются, - утверждал он. - Таким образом, можно предположить, что каждое наше действие оставляет неизгладимый след на нервной ткани».
Янг был не первым, кто предложил подобную идею. За семьдесят лет до этого американский физиолог Уильям Джеймс уже делал сходный прогноз относительно способности мозга к адаптации. «Нервная ткань, - писал он в своём знаменитом труде «Основы психологии», - по всей видимости, наделена крайне высокой степенью пластичности». Как и в случае с любым другим физическим соединением, «внешние силы или внутреннее напряжение могут, быстрее или медленнее, превратить эту структуру в нечто отличное оттого, чем она была». Джеймс с немалым одобрением цитировал аналогию, приведённую французским учёным Леоном Дюмоном в эссе о биологических
последствиях привычки. Аналогия проводилась между влиянием воды на сушу и влиянием опыта на мозг: «Поток воды пробивает себе канал, которыий постепенно становится шире и глубже, и вода, текущая позже, следует по пути, намеченному водой, протекавшей в этом месте раньше. Аналогичным образом, восприятие внешних объектов пробивает себе всё более широкие пути в нервной системе, и эти пути начинают задействоваться при аналогичном стимулировании извне, даже после перерыва». В итоге своё мнение изменил и Фрейд. В так и не опубликованной рукописи 1895 года «Проект для научной психологии» он утверждал, что мозг (в частности контактные барьеры между нейронами) может меняться в ответ на пережитый человеком опыт.
Многие исследователи мозга и врачи встречали подобные предположения с недоверием или предубеждением. Они сохраняли убеждённость в том, что мозг пластичен лишь в детстве и что однажды проложенные «жизненные пути» не могут расширяться, сужаться или изменять своё направление.
Они стояли на позициях Сантьяго Рамона-и-Кахаля, известного испанского врача, нейроанатома и лауреата Нобелевской премии, который в 1913 году безапелляционно заявил, что «нервные пути в мозгу взрослого человека являются фиксированными, конечными и неизменными. Все они могут умереть, но не могут регенерировать». Во времена молодости и сам Рамон- и-Кахаль сомневался в этой общепринятой точке зрения. В 1894 году он предположил, что «мыслительный орган в определённых пределах является податливым, и его можно усовершенствовать с помощью хорошо направляемых умственных тренировок»9. Впоследствии, однако, он согласился со всеобщим убеждением и стал одним из наиболее яростных и безапелляционных защитников традиционной точки зрения.
Концепция взрослого мозга как неизменяющегося физического аппарата возникла и усиливалась благодаря метафорическим образам индустриальной эпохи, представлявшим мозг неким хитрым механическим приспособлением. Подобно паровому двигателю или электрической динамо-машине,
нервная система состоит из множества частей, каждая из которых имеет четкую и особую цель, вносящую существенный вклад в успех деятельности в целом эти части не могли меняться ни с точки зрения формы, ни с точки зрения функции, так как это неминуемо и немедленно привело бы к поломке всего механизма. Различные области мозга и даже отдельные связи играли точно определённую роль в обработке сенсорной информации, управлении движением мышц, формировании воспоминаний и мыслей. Эта роль закладывалась в них в детские годы и не подлежала изменениям. Когда речь заходила о мозге, то, как говорил поэт Уильям Вордсворт, ребёнок действительно становился отцом взрослого.
Механическая концепция мозга отражала и одновременно опровергала известную теорию дуализма, описанную Рене Декартом в «Размышлениях» в 1641 году. Декарт утверждал, что мозг и мышление существуют в двух независимых друг от друга областях - материальной и эфирной. Физический мозг, как и всё тело, всего лишь механический инструмент, который (подобно часам или насосу) работает в соответствии с движениями своих компонентов. Однако, по словам Декарта, работа мозга не объясняет работы сознательного мышления. Будучи выражением самого себя, мышление существует вне пространства, за пределами материального. Мышление и мозг могут влиять друг на друга (по мнению Декарта, это происходит в результате мистического действия шишковидной железы), однако при этом они остаются отдельными друг от друга субстанциями. Во времена быстрого научного прогресса и социального переворота дуализм Декарта стал настоящим облегчением. Реальность имела материальную сторону (которой занималась наука), но при этом обладала и духовной частью (которой занималось богословие), при этом эти стороны никогда не соприкасались друг с другом.
По мере того как рациональность превращалась в основную религию эпохи Просвещения, идея о нематериальном мышлении, происходящем за пределами наших наблюдений и экспериментов, становилась всё более шаткой. Учёные отказались от «мыслительной» половины картезианского дуализма, хотя и приветствовали идею Декарта о мозге как машине. Мысль, память и эмоция стали восприниматься не как «излучение духовного мира», а как логичные и предопределённые результаты физической деятельности мозга. Сознание представлялось всего лишь побочным продуктом этой деятельности. «Слово "мышление" устарело», - заявил один выдающийся нейробиолог10. В середине XX века метафора машины была расширена и усилена пришествием «думающей машины» - цифрового компьютера. Именно тогда учёные и философы начали говорить о связях в мозгу и даже о нашем поведении как о «жёстко зафиксированном» и напоминающем микроскопические цепочки, вплетённые в кремниевую основу компьютерного чипа.
