Предисловие

Искушения отрочества

«Вы знаете мои методы, Ватсон», говорит Шерлок Холмс перед объяснением того, как он нашёл необходимую улику. Итак, перед тем как мы отправимся в дальнейшее путешествие по тайнам человеческого мозга, я полагаю, что необходимо в общих чертах описать методы, лежащие в основе моего подхода. Прежде всего это самый широкий, многопрофильный подход, движимый любопытством и непрестанным вопросом: «А что, если?» Хотя в настоящее время я интересуюсь неврологией, моя первая влюблённость в науку случилась, когда я ещё был подростком, в индийском городе Ченнай. Меня постоянно завораживали природные явления, и моей первой страстью была химия. Я был заворожён идеей, что вся Вселенная основана на простых взаимодействиях между элементами, составляющими законченный список. Позже я обнаружил, что меня привлекает биология со всеми её озадачивающими, но в то же время завораживающими сложностями. Помню, когда мне было двенадцать, я читал об аксолотлях, которые, будучи видом саламандр, развились таким образом, что постоянно остаются в водной личиночной стадии. Им удаётся сохранить жабры (в отличие от саламандр и лягушек, которые развивают их в лёгкие), останавливая процесс преобразования и достигая половой зрелости в воде. Я был совершенно изумлён, прочитав, что, если просто ввести этим существам «гормон преобразования» (экстракт щитовидной железы), можно заставить аксолотля превратиться в своего вымершего, сухопутного взрослого предка с отсутствующими жабрами, из которого он развился. Можно было вернуться назад во времени, воскресить доисторическое животное, более не живущее на Земле. Кроме того, мне было известно, что по каким-то таинственным причинам у взрослых саламандр не регенерируются отрезанные ноги, но у головастиков регенерируются. Моё любопытство заставило меня сделать ещё один шаг и задать вопрос, мог ли аксолотль который в конечном счёте является «взрослым головастиком» сохранить способность регенерировать потерянную ногу, как это сейчас делают головастики лягушек. И сколько же ещё существует на Земле, размышлял я, подобных аксолотлям существ, которых можно вернуть к их предковой форме, просто введя им гормоны? Можно ли человека который, в конце концов, является эволюционировавшей обезьяной, сохранившей недоразвитые способности, вернуть в предковую форму, что-то вроде Homo erectus, использовав соответствующий коктейль из гормонов? В моем уме разворачивался целый поток вопросов и рассуждений, и я навсегда «подсел» на биологию.

Везде я находил загадки и возможности. Когда мне было восемнадцать, я прочитал сноску в одном малоизвестном медицинском справочнике, где говорилось, что если у человека с саркомой, злокачественной опухолью, поражающей мягкие ткани, вследствие инфекции развивается сильный жар, рак иногда переходит в полную ремиссию. Сокращение раковой опухоли как результат жара? Почему? Что может это объяснить и мог бы этот факт послужить основой для практического лечения рака?¹ Я был увлечён возможностями, открывавшимися такими странными, неожиданными путями, и выучил для себя важный урок: никогда не принимай очевидное за доказанное. Когда-то совершенно очевидным считалось, что четырехфунтовый камень упадёт на землю в два раза быстрее, чем двухфунтовый. Так было до тех пор, пока не пришёл Галилео Галилей и не потратил десять минут на выполнение простого до элегантности эксперимента, который привёл к совершенно неожиданному результату и изменил историю.

¹ С тех пор я выяснил, что время от времени этот факт всплывал, но по неизвестным причинам так и не был включён в основные исследования по вопросам раковых заболеваний. См., например, Havas (1990), Kolmel et al. (1991) или Tanget al. (1991).

В отрочестве у меня также было страстное увлечение ботаникой. Помню, как долго я размышлял над тем, как бы мне обзавестись собственной венериной мухоловкой, которую Дарвин назвал «самым изумительным растением на Земле». Он показал, что она захлопывается, если быстро прикоснуться последовательно к двум волоскам внутри её ловушки. Двойной спусковой механизм, судя по всему, соответствует движениям насекомых в противоположность неодушевлённым предметам, случайно попадающим или падающим внутрь неё. Как только добыча захвачена, растение остаётся закрытым и начинает выделять пищеварительные ферменты, но только в том случае, если оно поймало действительно пищу. Это возбудило моё любопытство. С помощью чего определяется, что это пища? Остаётся ли мухоловка закрытой из-за аминокислот? Жировых кислот? Каких-то ещё кислот? Крахмала? Чистого сахара? Сахарина? Насколько сложны определители пищи в её пищеварительной системе? Увы, тогда мне так и не удалось обзавестись таким питомцем.

Моя мать активно поощряла мой юношеский интерес к науке, доставая для меня зоологические экспонаты со всех концов света. Особенно хорошо я помню, как она однажды подарила мне крошечного высушенного морского конька. Мой отец тоже одобрял мои увлечения. Он купил мне цейссовский исследовательский микроскоп, когда я был ещё совсем подростком. Мало что может сравниться с удовольствием разглядывать инфузорию-туфельку или вольвокс через мощную линзу объектива. (Как я потом узнал, вольвокс единственное биологическое существо на Земле, обладающее колесом.) Позже, когда я собирался поступать в университет, я сказал отцу, что моё сердце принадлежит фундаментальной науке. Будучи мудрым человеком, он убедил меня заняться медициной. «Ты можешь стать второсортным врачом и все же неплохо зарабатывать, говорил он, но ты не можешь стать второсортным учёным, это несовместимые понятия». Он обратил моё внимание на то, что, занимаясь медициной, я ничем не рисковал, а потом, получив диплом, я смогу решить, заниматься мне исследовательской работой или нет.

Все мои сокровенные отроческие занятия отличались, как я полагаю, милым старомодным, викторианским привкусом. Викторианская эра закончилась более столетия назад (формально в 1901 году) и может показаться уж слишком далёкой от нейронауки XXI века. Но я чувствую себя обязанным упомянуть мою раннюю любовь к науке XIX столетия, поскольку она оказала решающее влияние на мой стиль мышления и постановки опытов.

Говоря простым языком, этот «стиль» основное внимание уделяет концептуально простым и несложно выполняемым экспериментам. Студентом я жадно читал не только о современной биологии, но и об истории науки. Помню, как я читал о Майкле Фарадее, человеке из низших слоёв общества, самоучке, открывшем принцип электромагнетизма. В самом начале XIX века он поместил брусковый магнит за листом бумаги и бросил на бумагу железные опилки. Опилки тотчас расположились по дугообразным линиям. Он сделал видимым магнитное поле! Такая наглядность была возможна только благодаря тому, что подобные области науки относятся к реальности, а не являются математическими абстракциями. Затем Фарадей продвинул брусковый магнит взад и вперёд через катушку из медной проволоки, и подумать только! через катушку начал течь электрический ток. Он продемонстрировал связь между двумя разными областями физики: магнетизмом и электричеством. Это проложило путь не только практическому применению явления вроде гидроэлектростанций, электромоторов и электромагнитов, но и глубоким теоретическим прозрениям Джеймса Клерка Максвелла. Обладая лишь брусковым магнитом, бумагой и медной проволокой, Фарадей открыл новую эру в физике.

Хорошо помню, как я был поражён элегантной простотой этих экспериментов. Любой школьник или школьница могут их повторить. Это было очень похоже на то, как Г алилей бросал камни, а Ньютон использовал две призмы для исследования природы света. Хорошо это или плохо, подобные истории довольно рано сделали меня технофобом. Я до сих пор считаю, что пользоваться айфоном очень непросто, но моя технофобия сослужила мне добрую службу в других отношениях. Некоторые коллеги предостерегали меня, говоря, что с этой фобией можно было бы примириться в XIX веке, когда биология и физика были ещё юными науками, но не в нашу эпоху «большой науки», когда основные успехи достигаются только большими группами специалистов, оснащёнными высокотехнологичными устройствами. Я с этим не согласен. И даже если это отчасти верно, «малая наука» гораздо более занимательна и часто может неожиданно сделать большое открытие. Мне до сих пор доставляет неимоверное удовольствие то, что для моих ранних экспериментов с фантомными конечностями (см. главу 1) нужны были лишь ватные палочки, стаканы с тёплой и холодной водой да обычные зеркала. Гиппократ, Сушрута, мудрец из моего рода Бхарадваджа или любой другой медик древности или современности мог бы поставить те же самые базовые эксперименты. Однако никто этого не сделал.

Или рассмотрим исследование Барри Маршалла, показывающее, что язва вызывается бактериями, а не кислотой или стрессом, как «знал» любой доктор. В ходе героического эксперимента, предпринятого, чтобы убедить скептически настроенных критиков его теории, он действительно проглотил культуру бактерии Helicobacter pylori и показал, что внутренняя оболочка его желудка покрылась болезненными язвами, которые он быстро вылечил, принимая антибиотики. После этого многие другие учёные доказали, что многие другие расстройства, включая рак желудка и даже сердечные приступы, могут быть вызваны микроорганизмами. Буквально за несколько недель, используя материалы и методы, известные уже в течение нескольких десятилетий, доктор Маршалл открыл по-настоящему новую эру в медицине. Спустя десять лет он получил Нобелевскую премию.

Разумеется, моё предпочтение несложных технологий имеет как сильные, так и слабые стороны. Мне они нравятся отчасти потому, что я человек ленивый, но такой подход далеко не всем по вкусу. И это хорошо. Науке нужно многообразие стилей и подходов. Большинство отдельных исследователей нуждается в специализации, но наука в целом становится более сильной, если каждый из учёных марширует под собственный ритм. Единообразие порождает слабость: слепые пятна в теории, застывшие парадигмы, ментальность эхо-камеры и культы личности. Разнообразие действующих лиц это тонизирующий энергетик против подобных недугов. Наука лишь выигрывает оттого, что включает в себя и витающих в абстракциях рассеянных профессоров, и помешанных на контроле перестраховщиков, и сварливых мелочных наркоманов от статистики, и прирождённых спорщиков, настоящих адвокатов дьявола, и реалистичных буквалистов, считающихся только с проверенными данными, и наивных романтиков, отваживающихся на рискованные, требующие высоких затрат предприятия, часто спотыкающихся на своём пути. Если бы каждый учёный был подобен мне, тогда никто не занимался бы чёрной работой и не требовал бы время от времени сверки с действительностью. Однако если бы каждый учёный занимался лишь чёрной работой и ни за что не отклонялся бы от твёрдо установленных фактов, наука продвигалась бы вперёд со скоростью улитки и ей потребовались бы невероятные усилия, чтобы выбраться из этого трудного положения. Замыкание в узких тупиковых границах специализации и рамках «клубов», членство в которых открыто лишь тем, кто умеет только поздравлять и спонсировать друг друга, профессиональный риск современной науки.

Когда я говорю, что предпочитаю ватные палочки и зеркала сканированию мозга и генным секвенсерам, я не пытаюсь создать впечатление, будто совершенно избегаю современных технологий. (Только подумайте о занятиях биологией без микроскопа!) Возможно, я и технофоб, но не луддит. Моя позиция состоит в том, что наукой управляют поставленные задачи, а не технологии. Когда ваш отдел затратил миллионы долларов на сверхсовременный томограф с жидкостно-гелиевым охлаждением, на вас давит необходимость постоянно его использовать. Как гласит старинная поговорка, «когда у вас из инструментов только молоток, все начинает казаться гвоздями». Нет, я ничего не имею против высокотехнологичных томографов (да и против молотков тоже). Более того, сейчас делают столько снимков мозга, что какие-нибудь значимые открытия обязательно будут сделаны, пусть даже случайно. Можно было бы на законных основаниях возразить, что современный инструментарий новейших технических штуковин занимает жизненно важное и необходимое место в исследовательской работе. И в самом деле, мне и моим склонным к простейшим технологиям коллегам часто выгодно использовать сканирование головного мозга, но лишь для проверки определённых гипотез. Иногда это срабатывает, иногда нет, но мы всегда благодарны, когда под рукой оказываются высокие технологии если в том есть нужда.