Чтение онлайн

Вывод Уотсона о биологическом происхождении праворукости основывается на кросскультурных исследованиях. Если бы праворукость и в самом деле была произвольной культурной условностью в симметричном во всех отношениях мире, тогда бы все человеческие сообщества поровну делились на право- и леворуких. Уотсон пишет об этом четко и убедительно:

«Предпочтительное использование правой руки, а не левой универсально для всех стран и народов. Насколько мне известно, никаких сведений о существовании целого народа или племени левшей нет… Среди изолированных племен Северной Америки, лишь недавно ставших известными цивилизованному миру, нет никаких исключений из этого общего правила. Капитан Бек сообщал мне, что во встречавшихся ему во время нескольких экспедиций к Северному полюсу семьях эскимосов-кочевников все бросали копья правой рукой, а натягивали тетиву лука левой» [11] .

И сегодня нет никаких свидетельств, которые опровергли бы идею Уотсона, но есть множество ее подтверждений.

Но в итоге Уотсон столкнулся с проблемой, которую был совершенно не способен решить и которая остается одним из наиболее волнующих вопросов для современных исследователей. Если происхождение праворукости – биологическое, то почему люди с situs inversus, в телах которых все расположено зеркально, все же остаются правшами?

Со временем оказалось, что проблема еще сложнее, и к ней вполне применимы слова Уинстона Черчилля о Советском Союзе: «загадка, окутанная тайной, внутри чего-то непостижимого», ведь с ней связана загадка и тайна латерализации. Загадка относится к простым молекулам, а тайна – к нейробиологии, затрагивая высший феномен культуры – язык. И загадка, и тайна были обнаружены во Франции в ближайшие два десятилетия после доклада Уотсона на Коллегии врачей. Первую открыл Луи Пастер, вторую – доктор Марк Дакс. Здесь мы остановимся на них лишь кратко, но в последующих главах вернемся к их подробному рассмотрению.

Луи Пастер (рис. 1.3) – возможно, величайший французский ученый. 22 мая 1848 года двадцатипятилетний Пастер представил Парижской академии наук великолепный доклад. В поисках причины прокисания вина он сравнил натуральную винную кислоту, получаемую из винограда, с произведенной промышленным способом виноградной кислотой (так называемой рацемической смесью). Он обнаружил, что хотя обе кислоты идентичны по химическому составу, виноградная кислота иначе взаимодействует с поляризованным светом. Если водный раствор натуральной винной кислоты поворачивает поляризованный свет по часовой стрелке, то в растворе синтетической виноградной кислоты никакого поворота не происходит. Посмотрев в микроскоп, Пастер увидел, что натуральная винная кислота состоит полностью из крошечных кристаллов одного типа, тогда как виноградная кислота являет собой смесь двух типов кристаллов, зеркально повторяющих друг друга. Говорят, он прокричал «Tout est trouv'e!», что, пожалуй, лучше всего перевести как «Эврика!». Вслед за тем Пастер проделал скучный, но критически важный эксперимент, рассортировав кристаллы виноградной кислоты на два типа под микроскопом с помощью препаровальной иглы (рис. 1.4). Раствор кристаллов одного типа поляризовал свет по часовой стрелке, так же как и натуральная винная кислота, тогда как раствор кристаллов другого типа поляризовал свет в обратном направлении, против часовой стрелки. Раствор из смеси кристаллов двух типов никакого влияния на свет не оказывал, поскольку эффекты были противоположны и уравновешивали друг друга, как в искусственной виноградной кислоте. Через десять лет выяснилось нечто еще более поразительное: Пастер обнаружил, что микроорганизмы способны жить и размножаться в виноградной кислоте, которая поляризует свет по часовой стрелке, но не жизнеспособны в виноградной кислоте, поляризующей свет против часовой стрелки [12] .

Рис. 1.3. Луи Пастер в 1852 году, через четыре года после открытия двух типов кристаллов виноградной кислоты

Рис. 1.4 a. Кристаллы виноградной кислоты, которые Пастер увидел под микроскопом. Натуральная винная кислота, полученная из вина, содержит только правую или (+) форму (на рисунке слева). b. Один из двух типов кристаллов, рисунок Пастера

Открытие Пастера произвело революцию в биохимии. Очень многие из молекул, составляющих тела живых существ, встречаются в лабораторных условиях в двух формах, представляющих зеркальное отражение друг друга (стереоизомеры). Но хотя существовать могут обе формы таких молекул, в человеческом организме присутствует лишь одна из них. Для сахаров это так называемая D-форма, правая, или декстральная (от латинского dexter – правый), для аминокислот – L-форма, или левая (от латинского laevus – левый), определяемая по тому, в каком направлении они вращают плоскость поляризации света – вправо или влево. Полное преобладание одного типа молекул в организме – не уникальная особенность людей, она присуща практически всем живым существам на нашей планете (за некоторыми интригующими исключениями, к которым мы вернемся в главе 6).

Что, если бы двенадцать лет назад Уотсон знал об этом? Это бы многое изменило. Уотсон предполагал, что кирпичики, составляющие наш организм, его главный строительный материал, симметричны, поскольку не было никаких причин думать иначе. Однако если здание, механизм или организм выстроены из асимметричных блоков, то создать его зеркальное отражение будет очень трудно. Взгляните на рис. 1.5. Это простая винтовая лестница из симметричных каменных ступеней. Если камни просто перевернуть, то лестница будет закручена в противоположном направлении. Из одних и тех же блоков можно построить лестницу, закрученную или вправо, или влево. Теперь взгляните на лестницу на рис. 1.6. Каждая каменная ступень асимметрична. Если эти ступени уложены друг на друга, они образуют лестницу, закрученную вправо. Но попробуйте построить из этих ступеней лестницу, закрученную влево. Это просто невозможно. Асимметрия компонентов определяет асимметричность построенных из них структур [13] .

Объясняет ли то, что тело состоит полностью из одного типа молекул-стереоизомеров, тот факт, что почти у всех нас сердце находится слева? Возможно. Однако если это так, то еще труднее объяснить, как вообще возможно строение организма с сердцем с правой стороны, а также определить, можем ли мы теперь считать людей с situs inversus просто зеркальными вариантами нормы, по какой-то случайности устроенными иначе, чем остальные. Это как если бы мы попытались напечатать что-то, что должно отображаться в зеркале, но использовали бы только асимметричные буквы, такие как б, е, с или р. И вот первая проблема Уотсона: он утверждал, что «у нас a priori нет возможности выяснить причину, по которой внутренние органы должны быть расположены именно таким, а не иным образом». Но причина, конечно же, имелась, и очень веская, хотя связь между молекулами и внутренними органами стала ясна далеко не сразу.

Рис. 1.5. Устройство простой винтовой лестницы. На верхнем рисунке – отдельная ступень, составляющая лестницу. Она симметрична, поэтому лестница, построенная из таких ступеней (нижний рисунок), может быть повернута или в таком направлении, как показано здесь, или в противоположном

Открытие Пастера было загадкой; тайна же, представлявшая такую сложность для Уотсона, обнаружилась всего через несколько недель после его доклада на Коллегии врачей, хотя ни сам он и никто другой не замечали ее на протяжении четверти века. Так же как эксперименты безвестного монаха Грегора Менделя игнорировались десятилетиями, пока спустя время их не оценили, так и никого не интересовала работа французского врача Марка Дакса. Дакс родился 27 декабря 1771 года и большую часть своей жизни, с 1800 года и до самой смерти, был практикующим врачом в Сомьере, небольшом городке на юге Франции в двадцати милях к северо-западу от Монпелье. Сегодня Дакса помнят по докладу, который он представил в июле 1836 года на заседании медицинского общества в Монпелье, Le Congr`es M'eridional. В вольном переводе название доклада звучит так: «Повреждение левого полушария мозга, связанное с забвением признаков мышления (то есть утратой речи)». Доклад был прочитан, но не был напечатан, а сам Дакс скончался через год в возрасте 65 лет, и его идеи были преданы забвению. Однако почти тридцать лет спустя, в 1865 году, его сын, доктор Гюстав Дакс, опубликовал рукопись отцовского доклада, а тема локализации речи стала одной из наиболее горячо обсуждаемых в научных кругах Парижа. Причиной тому стало утверждение доктора Поля Брока, что язык и речь связаны лишь с одним полушарием на первый взгляд симметричного человеческого мозга [14] .

Рис. 1.6. Устройство сложной винтовой лестницы. На верхнем рисунке – ступенька такой лестницы. Отметим, что она совершенно несимметрична, может быть лево- или правосторонней (здесь показан лишь один вариант). В результате лестница может быть повернута лишь в одном направлении (здесь показана ее средняя и нижняя части)

Доклад Дакса-старшего открывается описанием случая, когда в сентябре 1830 года он наблюдал пациента, кавалерийского капитана, который после удара саблей в голову с трудом запоминал слова. Дакс читал работу френолога Галля, считавшего, что различные психические функции локализованы в разных отделах мозга. Поэтому Дакс прежде всего спросил у кавалериста, куда именно был нанесен удар, и тот сообщил, что в левую теменную область. Галль никогда не утверждал, что психические функции могут быть связаны лишь с одной стороной мозга, а потому этот случай был непонятным. Однако в последующие годы Дакс наблюдал все больше и больше пациентов и в конечном счете пришел к выводу, хотя и плохо совпадавшему с типологией Галля, что утрата речи связана с повреждением левого полушария мозга.

Дакс-младший опубликовал рукопись отца на фоне чрезвычайно горячих и оживленных дебатов, проходивших в Медицинской академии, а также Антропологическом и Анатомическом обществах Парижа. Они начались со спора о том, какая часть мозга отвечает за речь. Жан Батист Буйо утверждал, что отдел, связанный с речью и языком, расположен в лобных долях, непосредственно над глазницами. В 1861 году Поль Брока (рис. 1.7), хирург, питавший большой интерес к анатомии и антропологии, наблюдал двух пациентов, у которых были проблемы с речью. Как ни странно, сохранились даже фотографии, на которых запечатлены хранившиеся в Париже мозги этих пациентов. Первый больной, Леборн, мог произнести лишь одно слово Tan («пора») и долго был известен под этим прозвищем. С детства он страдал эпилепсией, вначале приведшей к параличу правой руки, а позже и правой ноги. Его поместили в госпиталь Бисетр, где он провел 21 год и скоропостижно скончался в 11 утра 17 апреля 1861 года от запущенной флегмоны и гангрены правой ноги. Двадцать четыре часа спустя было проведено вскрытие, мозг был удален и через несколько часов представлен на заседании Антропологического общества, после чего заспиртован. На фото на рис. 1.8 мы видим, что он был сохранен в вертикальном положении, что несколько необычно. Если повернуть изображение на девяносто градусов по часовой стрелке, оно предстанет перед нами в более привычном виде. Точная причина болезни Леборна (Тана) остается неясной, но даже по довольно нечеткой фотографии ясно видно, что поражена обширная область левой лобной доли. Больше всего Брока заинтересовало то, что пораженная область находилась именно здесь, особенно когда спустя некоторое время такие же повреждения обнаружились у другого больного [15] .

Рис. 1.7. Поль Брока в возрасте чуть более 50 лет, примерно через десять лет после того, как он описал мозг Тана и Лелонга

Другого больного звали Лелонг. Весной 1860 года, когда ему было 83 года, с ним случился удар, после которого, как сообщила его дочь, он лишился речи. Восемнадцать месяцев спустя, 27 октября 1861 года, он упал и сломал шейку левого бедра. В те времена, до того как появилась возможность хирургической замены бедренного сустава, такой перелом фактически означал смертный приговор, и через двенадцать дней Лелонг скончался, находясь на попечении Брока, в чье хирургическое отделение он был доставлен. Посмертное исследование мозга ясно показало, что у него была повреждена почти та же область, что и у Леборна (рис. 1.9).

В то время Брока главным образом интересовал тот факт, что повреждения были локализованы в лобных долях (в области, которую ныне называют зоной Брока). В апреле 1863 года, наблюдая восемь пациентов, у каждого из которых было повреждено левое полушарие, он отметил: «Примечательно, что у всех этих пациентов поражение было с левой стороны. Я не смею сделать на основании этого какое-то заключение и ожидаю новых данных». Позднее в том же году он опишет случаи не менее 25 новых больных с патологией, которую он назвал афения (но вскоре оно стало известно как афазия), то есть утрата речи. У всех больных была повреждена левая сторона мозга. Диагнозы всем пациентам были поставлены при жизни: какая именно сторона мозга поражена, было ясно из того, что все больные страдали параличом правой стороны тела, или гемиплегией. Одна из странностей нервной системы состоит в том, что правое полушарие мозга контролирует левую сторону тела и наоборот: нервы, связывающие тело и мозг, перекрещиваются в стволе мозга. Это означало, что у пациентов Брока, страдавших правосторонним параличом, было поражено левое полушарие мозга.