Сколько себя помнил, В. С. Рамачандран (род. 1951) приходил в восторг, замечая любые странные явления в природе. Как рассказывалось в первой главе, еще школьником он полюбил собирать морские ракушки на побережье неподалеку от своего дома в Мадрасе. Рассматривая их, мальчик обращал внимание на самые необычные, удивительные раковины, такие как у плотоядной улитки мурекса. Он с удовольствием пополнял экземплярами свою коллекцию.
Став старше, мальчик не утратил интерес к аномальным явлениям, перенеся его на химию, астрономию и анатомию человека. Вероятно, интуитивно он догадывался, что аномалии в природе существуют не случайно, что все, не вписывающееся в рамки, способно поведать много любопытного. Может, в чем-то он и себя ощущал таким же феноменом, аномалией — со своим страстным увлечением наукой он не был похож на прочих мальчишек, самозабвенно гонявших мяч. Как бы то ни было, юноша взрослел, но его увлеченность необычным и странным не ослабевала.
В 1980-е годы, уже будучи преподавателем психологии зрительного восприятия в Калифорнийском университете Сан-Диего, Рамачандран узнал о явлении, которое вызвало его глубочайший интерес, — речь идет о так называемом синдроме фантомной конечности. Люди с ампутированной конечностью нередко продолжают чувствовать ее и даже испытывать боль в утраченной ноге или руке. Занимаясь научными исследованиями в области психологии зрения, Рамачандран специализировался на оптических иллюзиях — случаях, когда мозг неверно оценивает и перерабатывает информацию, получаемую от глаз. Фантомные конечности тоже представлялись иллюзией, но куда более масштабной, при которой мозг посылал сигналы в несуществующее место. Почему мозг посылает такие сигналы? Что вообще феномен фантомной конечности способен поведать нам о работе мозга? И почему до сих пор таким поразительно странным явлением почти никто не заинтересовался? Эти вопросы не давали Рамачандрану покоя; погрузившись в их изучение, он прочел практически все, что было написано на данную тему.
Однажды — уже в 1991 году — Рамачандран узнал об эксперименте доктора Тимоти Понса, сотрудника Национального института здравоохранения. Возможные перспективы эксперимента поразили его. Работа Понса основывалась на исследованиях, проведенных в 1950-е годы канадским нейрохирургом Уайлдером Пенфелдом, составившим карту человеческого мозга и наметившим на ней области, ответственные за чувствительность различных частей тела. Оказалось, что такая же схема приложима и к приматам.
Понс работал с обезьянами, у которых были повреждены двигательные нервные волокна, идущие от мозга к одной из передних конечностей. Тестируя активность разных областей мозга, исследователь, прикасаясь к кисти больной конечности, не отметил в соответствующей части мозга нервной активности, которую ожидал увидеть. Зато, когда он дотрагивался до морды обезьян, отвечали не только те нейроны, что соответствовали лицевой зоне. Клетки мозга, отвечавшие за поврежденную лапу, тоже внезапно резко активировались. Получалось, что нервные клетки, управлявшие чувствительностью лапы, каким-то образом перебрались в область, отвечавшую за морду. Конечно, узнать это наверняка было невозможно, но создавалось впечатление, что обезьяны испытывают какие-то ощущения в парализованной лапе при прикосновении к морде.
Вдохновленный этим открытием Рамачандран решил провести опыт, поразительный по своей простоте. Он разыскал молодого парня, потерявшего левую руку по локоть в результате автомобильной аварии, теперь парень страдал фантомными болями в ампутированной конечности. Рамачандран дотрагивался до ног и живота пациента ватной палочкой. Тот реагировал совершенно адекватно, ощущая все прикосновения. Но, когда исследователь прикоснулся к щеке, молодой человек одновременно почувствовал касание и к большому пальцу ампутированной руки. С помощью ватной палочки удалось обнаружить и другие области на лице, соответствовавшие разным местам на руке, которой не было. Результаты удивительно точно совпадали с данными эксперимента Понса.
У этого простого опыта оказались далекоидущие последствия. В нейробиологии всегда считалось, что связи мозга формируются при рождении или в первые годы жизни и сохраняются неизменными навсегда. Результат, полученный Рамачандраном, опровергал это мнение. По всему выходило, что после травмы мозг парня сумел измениться, создав за сравнительно короткое время заново целые системы связей. Это означало, что наш мозг может быть куда более пластичным, чем полагали ученые. Что, если удастся научиться использовать эту способность к изменениям на благо, для излечения?
После проведенного им эксперимента Рамачандран решил расширять свои познания. Он перевелся на отделение нейробиологии в Калифорнийский университет Сан-Диего и теперь посвящал все свое время изучению необычных неврологических расстройств. Спустя некоторое время он решил провести следующий опыт с фантомными конечностями. Многие пациенты с ампутированными конечностями испытывают странные, чрезвычайно неприятные ощущения сродни параличу. Они
ощущают отсутствующую руку или ногу, хотят пошевелить ею, но не могут, чувствуя при этом, как ее сводит мучительно болезненной судорогой. Исследователь предположил, что еще до ампутации конечности мозг начинает воспринимать ее как парализованную и впоследствии продолжает воспринимать ее именно так. Возможно ли, учитывая высокую пластичность мозга, убедить его «отучиться» от этого воображаемого паралича? И Рамачандран провел еще один невероятно простой эксперимент, чтобы проверить свои догадки.
Он сконструировал аппарат, используя для этого зеркало, которое нашлось у него в кабинете. Отрезав крышку от большой картонной коробки, он проделал в передней стенке два отверстия для рук. Потом поставил внутрь зеркало. Пациентам велели просовывать в одно отверстие здоровую руку, а в другое — культю ампутированной руки. Далее зеркало переставляли, пока отражение здоровой руки не оказывалось на месте культи. Двигая здоровой рукой и наблюдая за ее отражением на месте ампутированной, пациенты почти сразу испытывали облегчение — чувство, что рука парализована, проходило! Большинство больных, повторяя дома сеансы с коробкой и зеркалом, к немалому своему облегчению, окончательно излечивались от фантомного паралича.
И снова значение небольшого открытия оказалось громадным. Мозг не просто оказался пластичной структурой — выяснилось, что различные ощущения куда сильнее связаны между собой, чем считалось до сих пор. Мозг не представлял набор отдельных модулей, разных для каждого ощущения — вместо этого все они, оказывается, пересекались друг с другом. В данном случае чисто зрительный стимул преобразовался в тактильные и осязательные ощущения. Но помимо этого эксперимент ставил под сомнение всю концепцию боли. Выходило, что боль — своего рода субъективное представление организма о том, что именно он испытывает, о том, насколько он здоров. Таким мнением можно манипулировать, организм можно обмануть, и опыт с зеркалом это подтверждал.
Рамачандран продолжил эксперименты. Теперь пациент видел вместо своей руки отражение руки студента, благодаря системе зеркал, подставленных на место культи. Больному не объясняли, что именно делается и с какой целью, но студент шевелил рукой, и наступало облегчение, паралич проходил. Эффект возникал при одном взгляде на движение руки. Такой результат заставлял задуматься о том, что боль — вещь чрезвычайно субъективная и с ней можно справиться.
В последующие годы Рамачандран совершенствовал творческий подход к своим опытам, доведя их до уровня настоящего искусства и став одним из ведущих нейробиологов мира. За это время им была разработана целая стратегия. Он занимался поиском любых аномалий и отклонений в нейробиологии и смежных областях, таких, которые явно бросали вызов здравому смыслу и общепринятым в науке представлениям. Единственным критерием отбора была возможность доказать, что феномен реален (штуки вроде телепатии в эту категорию не входили), может быть объяснен в терминах современной науки и имеет важные смыслы, выходящие за пределы одного поля. Если другие исследователи не обращали внимания на такое явление, считая его слишком странным или необъяснимым, — тем лучше, тогда все в его руках, и никаких конкурентов.
И еще.
Рамачандран подбирал идеи, которые можно было бы проверить с помощью простейших экспериментов, не требующих дорогостоящего и громоздкого оборудования. Он давно заметил, что ученые, получающие большие гранты на свои исследования, нуждающиеся в разнообразной и сложной технологической оснастке, вынуждены заниматься политическими играми, так как не могут результатами работы оправдать потраченные на них средства.
Эти люди — рабы методик, полагающиеся на аппаратуру, а не на собственный интеллект. Очень быстро они становятся воинствующими консерваторами, не желая ставить под удар свой покой и нарушать устойчивое состояние неожиданными выводами. Сам он предпочитал работать с ватными палочками и зеркалами, ведя долгие и подробные беседы со своими пациентами.
Так он узнал о еще одном интригующем неврологическом расстройстве, апотемнофилии — странном стремлении физически здорового человека к ампутации конечности (многие из них действительно добиваются операций). Одни исследователи считали, что это расстройство — не что иное, как крик о помощи, желание обратить на себя внимание, другие интерпретировали его как форму сексуального извращения или объясняли, что в детстве больной мог видеть ампутированную ногу или руку, и это произвело на него такое сильное впечатление, что стало идеалом. Все объяснения сводились к тому, что истинная причина — нарушение психики, никто не допускал возможности того, что в основе могут лежать реальные, возможно, весьма болезненные ощущения.
Побеседовав с множеством таких пациентов, Рамачандран пришел к неожиданным выводам, опровергающим устоявшиеся представления. Во всех случаях речь шла об ампутации левой ноги — уже достаточно курьезное наблюдение. Из разговоров с больными Рамачандран сделал уверенный вывод, что они не преследуют цель обратить на себя внимание, не являются сексуальными извращенцами, а скорее действительно испытывают реальное физическое желание совершить действие, объяснимое неким очень реальным ощущением. Все они указывали авторучкой на ноге совершенно определенное место выше колена, с которым хотели бы расстаться.
Проведя простейший тест на чувствительность кожи на раздражение электротоком (исследование, при котором отмечается реакция на слабый болевой раздражитель), Рамачандран обнаружил, что везде реакция совершенно нормальна, за исключением участка кожи на той самой ноге, от которой человек хотел избавиться. Чувствительность зашкаливала, реакция перехлестывала через край! Пациент воспринимал эту часть ноги, мягко говоря, слишком явно, слишком интенсивно, и это утомляло настолько, что ампутация казалась единственным избавлением.
Рамачандран продолжал работать с этой проблемой и сумел обнаружить повреждение в отделе мозга, ответственном за то, как мы ощущаем свое тело. Это повреждение ведет к нарушению «схемы тела» и бывает врожденным или возникает в младенчестве. Получается, мозг человека с неповрежденным телом способен создать образ, не соответствующий реальной картине. Стало ясно, что наше восприятие самих себя намного более субъективно и непостоянно, чем всегда считалось. То, как мы ощущаем собственное тело, — это ментальное построение, конструкция, созданная мозгом, которая может сломаться или расшататься. Это значит, что и
наше восприятие собственной личности, возможно, тоже некая конструкция или иллюзия, которую создает мозг, пытаясь соответствовать нашим запросам
, и эта конструкция тоже может выйти из строя. Последствия открытия, сделанного Рамачандраном, выходят далеко за рамки нейробиологии, простираясь в область философии.
Всех животных можно условно разделить на две категории — назовем их «специалистами» и «оппортунистами»*. «Специалисты», такие как ястребы или орлы, наделены одним доминирующим навыком, от которого зависит их выживание. В тот период, когда они не охотятся, они могут переходить в режим полной релаксации. «Оппортунисты» не обладают столь четкой специализацией. Вместо этого у них имеется другой навык: искать всякую возможность и хвататься за нее, приспосабливаясь к любым изменениям среды. Они пребывают в постоянном напряжении, чутко реагируют на различные внешние стимулы.
* Автор вкладывает здесь в слово «оппортунист» не привычный смысл «соглашатель», а другой — от английского opportunity (возможность) — тот, кто действует, используя представляющиеся возможности.
Мы, люди, — крайнее выражение этого второго типа, эволюционные «оппортунисты», наименее специализированные из всех представителей животного мира. Вся наша нервная система и мозг заточены под поиск благоприятных возможностей и удобных случаев. Вряд ли наш древний и примитивный предок начинал с того, что мысленно планировал создать орудие, помогающее охотиться или собирать пищу. Скорее он просто набредал на необычный камень, острый или длинный (аномалию), и относился к этому как к возможности. Когда он подбирал камень с земли и крутил в руке, в голову приходила идея использовать его как орудие. Такой склад человеческого ума — источник и основа наших творческих сил, и развить их мы можем только благодаря свойству нашего мозга.
Но часто мы встречаем людей, подходящих к творчеству с неверных позиций. Обычно это те, кто совсем молод и не обладает опытом, — они начинают с того, что ставят перед собой амбициозные цели: развить бизнес, совершить открытие или изобрести что-то. Им кажется, что такой подход сулит деньги и признание. Потом они начинают искать способы достижения поставленной цели. Такой поиск может пойти в тысячах разных направлений, на каждом из которых можно преуспеть, но можно и истощить силы, так и не найдя ключа к поставленной всеохватной, помпезной цели: уж слишком от многих условий зависит успех.
Люди опытнее, мудрее, такие как Рамачандран, относятся к категории «оппортунистов», то есть тех, кто действует по возможностям, предоставляемым им жизнью. Они начинают не с постановки какой-то расплывчатой цели, а с поиска неких событий или явлений, за которыми улавливается перспектива, — это может быть наблюдение, странный факт, не вписывающийся в рамки общепринятых представлений и при этом интригующий. Такие факты привлекают их внимание, притягивают к себе, как заостренный камень необычной формы. Они не знают наверняка, какая перед ними стоит цель, не придумывают сразу же применение факту, значение которого разгадали, но готовы без предубеждения следовать туда, куда приведет их открытие. Глубоко копнув, они обнаруживают что-то, бросающее вызов прежним представлениям и открывающее бесконечные перспективы для дальнейших теоретических исследований и практического применения.
Занимаясь поиском таких событий, чреватых богатыми возможностями, необходимо выполнить ряд условий. Хотя начинать вам предстоит в определенной области, в которой вы уже поднаторели и прекрасно разбираетесь, не позволяйте себе привязываться именно к данной отрасли. Наоборот, непременно читайте книги и журналы, посвященные другим направлениям. Может статься, в совершенно иной отрасли вас привлечет интересная аномалия, и вы выявите ее последствия, имеющие значение для вашей собственной специальности. Вам следует сохранять полную открытость и непредвзятость — ни одна деталь не должна ускользнуть от вашего внимания как мелкая или неважная.
Если явная аномалия идет вразрез с вашими представлениями или убеждениями — тем лучше. Размышляйте, смело выдвигайте предположения о том, что это может означать, и пусть ваши догадки помогают наметить дальнейшее направление вашей работы, но не становятся причиной преждевременных выводов.
Если вам кажется, что сделанное вами открытие может иметь большие перспективы, упорно старайтесь довести дело до конца, утроив усилия. Лучше проверить десяток таких явлений и только в одном случае сделать важное открытие, чем разработать два десятка идей на вид успешных, но тривиальных. Представьте, что вы — превосходный охотник, бдительный, постоянно всматривающийся в мир в поисках факта или явления, приоткрывающего завесу над скрытой доселе реальностью и имеющего далеко идущие последствия.
С детства братья Уилбур (1867-1912) и Орвилл (1871— 1948) Райты проявляли повышенный интерес к движущимся частям любых механизмов, особенно затейливых механических игрушек, которые их отец, епископ евангелической церкви, часто привозил из путешествий. Мальчики с огромным воодушевлением разбирали игрушки, стараясь понять, что же заставляет их двигаться. Потом они снова собирали их, причем зачастую еще и вносили усовершенствования в конструкцию.
Хотя мальчики неплохо успевали, школьного аттестата ни один из них не получил. Им хотелось жить в мире машин, а из наук их всерьез интересовали лишь те, что были связаны с конструированием новых механизмов. Братья Райт были сугубыми практиками.
В 1888 году их отцу потребовалось срочно напечатать брошюру для церкви. Чтобы помочь ему, братья собственноручно смастерили небольшой печатный пресс, использовав шарнир от складного верха старой коляски, ржавые рессоры и прочий утиль. Пресс работал великолепно. Вдохновленные успехом, братья усовершенствовали модель, подобрав более качественные детали, и открыли собственную типографию. Люди, сведущие в книгопечатании, поражались превосходному печатному станку, который сконструировали братья, — он позволял печатать до тысячи страниц в час, вдвое больше обычного.
Но Райты не хотели останавливаться на достигнутом. Неугомонный дух не давал им почить на лаврах, и в 1892 году Орвилл нашел, наконец, отличное приложение их силам. С изобретением безопасного велосипеда (первая модель велосипеда с двумя колесами одного размера) Америку охватила настоящая велосипедная лихорадка. Братья тоже приобрели по велосипеду, участвовали в гонках и стали настоящими фанатами велоспорта. Вскоре, однако, велосипеды потребовали ремонта. Видя, как они возятся во дворе, друзья и знакомые стали обращаться к ним с просьбами починить их машины. За несколько месяцев братья досконально изучили конструкцию и решили открыть в родном Дейтоне (штат Огайо) собственное заведение по продаже, ремонту и даже модификации новейших моделей велосипедов.
Казалось, лучшего для двух чудо-механиков и придумать нельзя. Они вносили в конструкцию велосипедов различные изменения, проводили испытания, выявляли удачи и неудачи, а потом придумывали все новые модификации. Братья стремились сделать свои велосипеды более маневренными, обтекаемыми, улучшить их настолько, чтобы это кардинально изменило технику езды, давая ощущение уверенности.
Недовольные новейшими разработками, Райты решили, что пришла пора сделать новый, логичный шаг: собрать велосипед собственной конструкции. Задача была не из простых и требовала месяцев упорного труда: им предстояло многому научиться, чтобы сконструировать машину с соблюдением всех правил, — малейшее нарушение технологии грозило ужасными последствиями. Для того чтобы освоить дело до тонкости, братья приобрели новейшие инструменты, закупили одноцилиндровый мотор... и вскоре стали признанными велосипедных дел мастерами, выпускающими велосипеды под собственной торговой маркой. Те, кто ездил на велосипедах братьев Райт, мгновенно чувствовали преимущества их моделей, а предложенные ими технологические изменения вскоре стали промышленным стандартом.
В 1896 году, оправляясь после полученной травмы, Уилбур прочитал газетную статью, которая вдохновила его, определив направление дальнейшей жизни на многие годы. Речь в публикации шла об Отто Лилиентале, ведущем конструкторе летательных аппаратов, — сообщалось, что он погиб при крушении своего планера. На фотографиях были изображены планеры конструкции Лилиенталя. Похожие на древних, распростерших крылья птиц, планеры заворожили Уилбура. Наделенный мощным воображением, он представил себя в полете, и у него захватило дух. Но больше его поразило другое: в статье говорилось, что за долгие годы испытаний, совершив сотни полетов, Лилиенталь так и не сумел существенно увеличить длительность пребывания в воздухе и внести необходимые исправления в конструкцию — возможно, именно это в итоге и стоило ему жизни.
Через несколько лет газеты запестрили сообщениями о пионерах авиации, многие из которых уже вполне, казалось, приблизились к цели создать летательный аппарат с мотором. Теперь процесс напоминал гонки — кто скорее добьется успеха? Уилбуру становилось все интереснее, и он обратился в Смитсоновский институт в Вашингтоне с просьбой выслать ему всю доступную информацию и публикации по аэронавтике и летательным аппаратам. Получив литературу, он несколько месяцев изучал ее, знакомился с математическими и физическими выкладками, чертежами Леонардо да Винчи и проектами планеров XIX века. К этому добавились учебники по орнитологии: Уилбур стал внимательно изучать птиц и наблюдать за их полетом. Чем больше он читал, тем больше проникался странной уверенностью в том, что они с братом имеют все шансы победить в этой гонке.
На первый взгляд идея казалась абсурдной. Созданием летательных аппаратов занимались серьезные специалисты, эксперты с невероятным опытом и хорошим техническим образованием, дипломами колледжей и университетов. Все это давало им неоспоримое преимущество перед недоучками Райтами. Конструирование и строительство летательного аппарата было к тому же дорогостоящей затеей, в которую пришлось бы вложить сотни тысяч долларов, а закончиться все могло крушением. Фаворитом пока был Сэмюел Лэнгли, секретарь Смитсоновского института, получивший колоссальный правительственный грант и уже совершивший успешный запуск беспилотного аэроплана с паровым двигателем.
Братья не могли похвалиться блестящим образованием, а единственные средства, которыми они располагали, представляли собой доход от их велосипедного магазина- мастерской.
Но у них имелось то, чего не хватало всем остальным, полагал Уилбур, — практической сметки и интуиции касательно того, как действует любой механизм.
Авиаторы того времени исходили из предпосылки, что самое главное — поднять машину в воздух с помощью какого-нибудь мотора помощнее, считая, что остальное можно подработать в процессе, добившись первых успехов. Полет, если он состоится, произведет впечатление, поможет привлечь внимание общественности и добиться финансирования. Однако такое видение проблемы вело к многочисленным крушениям, постоянным переделкам, поискам других, более совершенных двигателей, новых материалов и новым крушениям. Поиски ни к чему не приводили, а причина этого была проста. Уилбуру было прекрасно известно: когда что-то конструируешь, залог успеха — многократное повторение. Лишь пропустив через свои руки множество велосипедов, чиня их, переделывая, а потом обкатывая, чтобы почувствовать их в работе, — лишь после всего этого братья сумели разработать новую конструкцию велосипеда, превосходившую все прочие. Летательные аппараты никак не могли провести в воздухе более минуты, и потому их конструкторы оказывались заложниками порочного круга — не имея возможности как следует полетать, чтобы в полной мере опробовать свои машин, почувствовать, что в них нужно улучшить, они были обречены на провал.
В рассуждениях конструкторов Уилбур обнаружил еще один изъян, шокировавший его: проблема устойчивости решалась в корне неверно. Все они представляли что-то вроде корабля, парящего в воздухе. Любой корабль изначально сконструирован так, чтобы двигаться как можно более ровно, любая качка может оказаться смертельно опасной для него. Опираясь на эту аналогию, конструкторы придавали крыльям своих аппаратов слегка изогнутую форму, напоминающую букву V, стремясь таким образом компенсировать резкие порывы ветра и помочь летящей машине держаться прямо. Но Уилбур чувствовал, что аналогия с морскими кораблями ошибочна. Гораздо точнее и правильнее было бы сравнение с велосипедом. Велосипед неустойчив по определению, от крена его удерживает ездок. Пилот летающей машины, представил Райт, должен иметь возможность без всякого риска для себя делать виражи, накренять ее, поворачивать, направлять вверх или вниз, не придерживаясь обязательного горизонтального положения. Попытки обезопасить машину от порывов ветра на самом деле оборачивались серьезным риском, так как лишали пилота возможности выровнять аппарат и лететь дальше.
Вооруженному такими знаниями Уилбуру было несложно убедить брата в том, что следующим этапом в их работе должна стать летающая машина. Он предложил вложить в проект все деньги, которые приносил им велосипедный магазин. Денег было немного, но это только подстегивало — от них требовалась большая изобретательность, чтобы использовать подручные материалы, отбракованные детали и даже лом, так как это позволяло не выходить за рамки скромного бюджета. Вместо того чтобы сразу начать с постройки аппарата для проверки своих идей, братья медленно и последовательно трудились, оттачивая проект до мелочей, — в точности так же, как делали это в случаях с печатным прессом и велосипедом.