Дар Прометея

B мае 1828 года на базарной площади Нюрнберга был задержан странный юноша. Одетый в рваное крестьянское платье, он затравленно озирался и почти не умел говорить. По виду ему было лет шестнадцать. Ног его никогда не касалась обувь, к пище, кроме хлеба и воды, он выказывал явное отвращение.

Позднее, когда Каспар Гаузер (свое имя он знал) научился связно говорить, он рассказал, что с раннего детства его держали в темной конуре, воспитывая в глубокой тайне. Ежедневно какой-то человек давал ему хлеб и воду, но делал это, когда Каспар спал, и лица человека мальчик никогда не видел.

Премия баварского короля за раскрытие тайны юноши осталась неврученной. Каспара Гаузера отдали на выучку, но успехи были ничтожны. Через пять лет его убил кто-то, оставшийся неизвестным. Из сотен легенд, окруживших впоследствии это имя, наиболее правдоподобно звучала версия о том, что Каспар был сыном великого герцога Баденского от первого брака. Якобы вторая жена герцога подменила Каспара больным ребенком, который вскоре умер.

В нашем веке имя несчастного подкидыша стало часто употребляться в науке, не имеющей ничего общего с розысками королевских отпрысков. Наука об инстинктах — этология — назвала каспар-гаузеровскими опыты по выращиванию животных и насекомых без родителей — для выяснения навыков поведения, передающихся по наследству и хранящихся в генетической памяти.

Огромное количество внешне разумных действий живых существ заставило когда-то теоретика-богослова Фому Аквинского утверждать, что в каждом из них заложена частица «божественного разума». Другая «теория» стояла на том, что бог просто постоянно следит за своими творениями, направляя все их поступки, так что без его воли, решения и присмотра не движется ни одна муха, не говоря уж о слоне и человеке. Недавно поэт Аронов довел эту древнюю идею до веселого абсурда. Его стихотворение — лучший тезис в таком богословском споре. Поэт просто рассмотрел образ жизни творца, руководи тот всем, что делается на планете:

Комментариев к этому «расписанию» божественной деятельности, как мне кажется, не нужно.

Так что предкам жилось гораздо легче — непонятное они валили на бога. Сегодняшним ученым не в пример труднее — они ищут реальные пружины происходящего. А многочисленные зоркие наблюдения верующих предшественников они приняли к сведению с благодарностью и пользой.

Одним из первых описал цепочки инстинктивных действий глубоко религиозный сельский учитель Фабр. Он не только наблюдал реализацию врожденных программ поведения, но и экспериментировал, каждый раз убеждаясь, что это в чистом виде проявления наследственной памяти, без намека на самостоятельную мысль.

Гусеницы шелкопряда идут за едой длинной цепочкой, так что задняя все время ощущает хвост идущей впереди. Фабр повернул цепочку так, что головная гусеница уперлась в хвост последней и тут же вцепилась в него. Гусеницы стали послушно кружиться на одном месте, пока цепь не распалась от утомления «звеньев».

Осы Сфекс с анатомической точностью ядовитый стилет в жизненные центры жуков, пауков, сверчков и гусениц. Потом оса тащит свою парализованную жертву в норку — там ее съест прожорливая личинка. Перед тем как втащить добычу в норку, оса отваливает камушек, залезает в нее и тщательно осматривает — это весьма целесообразно: жилище мог кто-нибудь захватить, — и лишь потом она втаскивает живые консервы. Но если сверчка. за время отсутствия осы чуть отодвинуть, то, подтащив его на прежнее место, оса опять бездумно полезет осматривать норку. Фабр терпеливо повторил эксперимент сорок раз! И сорок раз оса исправно совершала ставший бессмыслицей осмотр. Фабр написал удивительно точные слова: «Инстинкт все знает в той неизменной области действий, которая ему предначертана; инстинкт ничего не знает вне этой области».

В сущности, он на языке натуралиста выразил сегодняшнее убеждение ученых: инстинкты — это серия записанных в наследственной памяти программ действия, причем переход от программы к программе осуществляется при наличии очередного пускового стимула. Так, оса, увидев сверчка, втаскивает его в нору. Но если она сначала тащила его хоть полметра, то предварительно она должна залезть в нору.

Поэтому изучение инстинктов в их чистом виде — без влияния обучения — проводится на насекомых и птицах, отнятых у матери еще до или немедленно после рождения. И наследственная память проявляет себя машинной четкостью поступков этих живых автоматов.

Только что вылупившийся гусенок хранит, оказывается, в памяти команду следовать за первым же появившимся в его жизни движущимся предметом. Обычно это мать, но сейчас ее нет. И гусята преданной вереницей отправляются… за ученым, производящим этот эксперимент (они до рождения не знали, как выглядит мать, записано лишь, что она поведет). Птенцы послушны каждому движению человека: останавливается он — застывают гусята, он идет дальше — пушистые комочки следуют за ним.

Молодой паучок от рождения одинок в этом страшном мире. Мать его далеко, а отец был съеден матерью сразу после спаривания. Но все, что понадобится для существования, уже хранится в памяти сироты: он идеально ткет паутину и бросается на попавшуюся муху, если она трепещет крылышками. А бросить неподвижную — он в страхе убежит. Всунуть в сеть вибрирующий камертон — и дрожание нитей послужит паучку достаточным стимулом: он вмиг оплетет камертон прочными клейкими канатами.

Птицы, вылупившиеся в инкубаторе, начинают осенью беспокоиться и безошибочно летят в направлении, обычном для перелетов их породы. Юный кукушонок первые четыре дня исполняет программу жестокую и безжалостную: выбрасывает из гнезда своих названых братьев. Так работает инстинкт — наследственная память, передаваемая программа действий. У кого же она богаче — у муравья или человека?

Ответ будет несколько неожиданным. Новорожденных детенышей — выдру и павиана — воспитывали без матерей и в неестественных условиях. Выдра видела воду только в блюдце для питья, а павиан ни разу не бывал в лесу. Кроме того, выдренку не давали рыбы, а юному павиану — насекомых. Потом их вернули в нормальные условия. Молодая выдра немедленно бросилась в реку, ловко поймала большую рыбу и съела ее, как будто раньше только этим и занималась. Павиан же оказался совершенно неприспособленным: он путался в зарослях, чуть не наелся ядовитых ягод, жалобно орал от голода и страха, но даже не пытался искать под камнями насекомых.

Чем совершеннее живое существо, тем меньшее количество наследственных программ оно получает при рождении. Да и полученное — не столько навыки готового поведения, сколько умение обучаться, любопытствовать и узнавать. Отсюда же и длительная беспомощность младенца человека, столь разительно отличающая его от новорожденных птиц, зверей и насекомых. Наша память при рождении — почти чистый лист, но зато впоследствии на этом листе помещается чрезвычайно обширная информация. Мнемозина, богиня памяти у древних греков, недаром считалась матерью всех муз — покровительниц наук и искусства.

У фантаста Брэдбери есть повесть о государстве, в котором сжигали книги. Радиостанции с круглосуточными программами и телевизионные передачи должны были заменить человеку уединенное общение с книгой (которая неизвестно еще чему его научит, а отупление с помощью массовой теле— и радиопропаганды уже прошло многолетние проверки). Скрываясь от полиции, карающей за хранение книг, герой попадает в лес, где прячутся какие-то неизвестные. «Я — Библия», — говорит один. «А я — Свифт», — говорит другой. Люди хранили книги в памяти!

У Брэдбери, доводящего до логичной крайности социальные язвы века, и люди-книги выглядят преувеличением. А возможность эта вполне реальна, мы еще очень мало знаем о резервах памяти, и только многочисленные факты с давних пор говорят о грандиозности ее неизмеренного объема.

Вдоль фронта пехоты и конницы едет Александр Македонский. Глаза солдат полны фанатической преданности: каждый уверен, что полководец знает его лично (ибо действительно помнит имена всех — несколько десятков тысяч). Через три века легенда оживет — такую же феноменальную память припишут Юлию Цезарю.

Это самые древние, пожалуй, факты о способностях памяти. Они сомнительны, и сомнение справедливо. Подобные сведения, встречаясь лишь в хрониках, летописях и воспоминаниях, попадали к историкам, и без того перегруженным легендами. Однако именно они сообщили впоследствии психологам, что поэмы древних греков, саги скандинавов, философские системы персов и индусов, религиозные книги, законы и ритуалы мистических обществ, прежде чем быть записанными, по нескольку столетий устно передавались от поколения к поколению.

Потом за память взялись психологи и психиатры. Гора фактов, накопленных ими, еще послужит биохимикам и биофизикам, в недавние годы впервые приступившим к памяти с основательными средствами штурма.

А пока вот несколько давних и недавних историй о способностях, бросках и поворотах памяти.

В одном из германских городов неграмотная молодая женщина тяжело заболела. В горячечном бреду она говорила что-то непонятное, но связное и осмысленное. Ее готовы были признать колдуньей, но священник пригласил врача, а тот — специалистов, знавших языки. Они опознали латынь, древнегреческий и древнееврейский. Оказалось, что десятилетней девочкой больная жила у пастора, любителя Библии и других древних текстов. Он часто ходил перед кухней, где жила девочка-служанка, и читал любимые книги вслух — громко, четко и с выражением.

Так оказалось, что наша память схватывает и подсознательно хранит огромные количества информации, поступившей «до востребования», но обычно так и не запрошенной. Болезненные потрясения могут внезапно проявить эти сведения, о которых хозяин не подозревал.

Семилетняя девочка, невежественная и неумная, поступила в один дом служанкой, и по ночам хозяева слышали из ее комнаты пение (с точным подражанием голосам певших накануне), разговоры о религии, политике, спряжении латинских глаголов и недостатках только что ушедших гостей.

Всяческие изменения состояния мозга чрезвычайно прихотливо влияют на проявление памяти.

Был известен больной, заговоривший после ушиба головы на забытом языке своего далекого детства — на испанском. Это после тридцати лет полного забвения языка. А выздоровев, он снова вспомнил английский и к испанскому уже не мог вернуться. Другой в подобных обстоятельствах утратил только все свои знания о музыке.

Известны отказы механизмов, обслуживающих речь, — как будто оборван путь к названиям слов, хотя понимание смысла их полностью сохранно. Человек говорит: «Это то, на что я надеваю ботинок», или: «Сюда наливают воду», а слова «нога» и «графин» воспроизвести не в состоянии.

Может быть, объем и безотказная работа памяти вообще как-то свидетельствуют об умственных способностях и являются достоянием лишь высокоразвитого ума? Но был известен старый деревенский могильщик, слывший местным юродивым. Он помнил все похороны за последние тридцать пять лет, знал имена, возраст и родственников умерших и безошибочно называл имена присутствовавших на каждом отпевании. Подобный же факт: мальчик четырнадцати лет, тупой и неразвитый, с трудом научившийся писать и читать; ему стоило недолго посмотреть на страницу текста незнакомого языка, чтобы потом точно воспроизвести написанное — так, будто открытая книга продолжала лежать перед ним.

Случаи невероятно острой и прочной памяти (неравно умер человек, знавший сто тридцать два языка) соседствуют в записях психологов и психиатров с выпадением памяти, носящим парадоксальный характер.

Великий натуралист Линней в конце жизни охотно и с интересом читал собственные произведения, отказывался от авторства и очень хвалил их. Известен старик, которому вечером читали что-либо вслух, а утром он чувствовал необычайный прилив сил, вдохновения и рвущихся наружу фраз. Садился и слово в слово записывал все, что ему читали накануне.

И, наконец, еще одно в огромном разнообразии этих неизведанных резервов и потерь — высокие проявления памяти профессиональной.

Моцарт мог точно записать по нотам сложнейшую симфонию, слышанную им лишь однажды. Такой же памятью обладал Рахманинов.

Поэт Мюссе читал новую поэму в присутствии композитора Россини. По окончании Россини спросил, как давно и кем написана эта поэма, ибо он знает ее наизусть, и… прочитал оскорбленному Мюссе все целиком — от слова до слова. И лишь потом признался, что такова его память.

Это о памяти слуховой. А зрительная?

Издатель поручил художнику Доре сделать рисунок с фотографии какого-то альпийского вида. Доре ушел без фотографии, а на следующий день принес рисунок, в точности воспроизводящий оригинал.

В одной из церквей Кёльна была некогда украдена картина Рубенса со сложным религиозным сюжетом. Местный художник изготовил ее по памяти. Позднее картину вернули — копию нельзя было отличить от оригинала.

Память — магнитофон и киноаппарат одновременно — укладывает свои гигантские архивы в каком-то неизвестном, но великолепном порядке. Проблемы, вставшие перед исследователями, отчетливо делятся на два направления. Первое — принцип хранения и извлечения каждой единицы информации; второе — механизм поиска, обеспечивающий прихотливость бросков и поворотов мышления.

Где и как отыскать следы прочитанного, услышанного, запомненного? Еще в конце прошлого века можно было услышать сенсацию: в мозгу умершего египтолога будто бы прямо на нервной клетке найден отпечаток иероглифа. Другая теория, вполне правдоподобная на уровне тогдашних представлений: каждое впечатление меняет форму и размер нервной клетки (отражение этой идеи можно найти в известном совете по охране здоровья: «Не учись, голова распухнет»). Представления эти уходили недалеко от Платона, предполагавшего некогда в мозгу подобие восковых дощечек, надписи с которых по мере надобности считывает душа.

Открытие электрической активности нейронов породило новую гипотезу (кстати, всего их около тридцати; эта многочисленность скорее печальна, ибо свидетельствует не столько о хитроумии разума, сколько об отсутствии гипотезы единственно верной, соответствующей истинному механизму). Согласно электрической теории, память обеспечивают токи, непрерывно циркулирующие по замкнутым нейронным цепям. А какой-то неведомый блок по мере надобности перекодирует эти токи в слова и факты, зрительные и слуховые образы, понятия, движения и поступки. Простые знания в зашифрованном виде хранятся короткими цепями — из трех, например, соединенных в цепь клеток. Более сложные — в длинной и прихотливой цепи.

Поскольку каждая клетка может участвовать во многих цепях (у любого нейрона несколько тысяч контактов с соседями), то набор из миллиардов клеток был бы в состоянии, как подтвердили расчеты, полностью хранить знания и навыки человека или животного.

Однако огромный круг вопросов эта теория не была в состоянии объяснить. Более того, отдельные факты противоречили настолько, что ставили под сомнение ее правдоподобие в целом. Во-первых, мозг требовал бы тогда гигантского расхода энергии. Этого нет. Но и не это главное. Обмороки, потеря сознания, сотрясения, наконец, низкая температура (активность прекращается) и даже временная клиническая смерть (полное выключение питания, а следовательно, и деятельности нейронов) не разрушает нейронных цепей. Этот набор несоответствий убеждал: гипотеза — промежуточный этап.

В сороковом году электрической теории был нанесен сильный, почти смертельный удар. Мозг рассекли серией разрезов, удалили значительную его часть; электрические цепи памяти, существуй они на деле, были неминуемо и многократно разорваны. Память осталась прежней.

Не станем, однако, спешить с похоронами теории, над которой работали талантливые и думающие профессионалы. Новые гипотезы не возникают на пустом месте, без преемственности идей наука не двигалась бы вперед ни на шаг. Сегодняшние предположения об устройстве памяти не отрицают вероятности временного циркулирования возбуждения по нейронным сетям. Но поиск уже двинулся глубже — на молекулярный уровень, к изучению составляющих нервную клетку белков.

Идея появилась где-то в пятидесятых годах, и сразу же к ней, как к центру кристаллизации, потянулись факты, накопленные другими исследователями. Идея говорила о том, что при запоминании в нейроне появляется новое, чисто материальное качество, носитель которого — то же вещество, которое принимает участие в накоплении и передаче наследственных признаков. Вещество это — рибонуклеиновая кислота (сокращенно — РНК), одно из сложнейших в природе соединений. В процессе работы мозга она расходуется куда-то, образуется и разрушается, пружины ее молекул могут действительно хранить закодированную информацию. А сложное сочетание электрических сигналов, несущее шифрованные сведения, изменяя молекулы РНК, переводит затем свое содержание уже на следующий — белковый язык, ибо строительством белков клетки ведает как раз РНК. При воспоминании процесс этот течет в обратном порядке. Таким образом, на белковых молекулах (обильно содержащихся в нервных — и глиальных, добавим, — клетках) есть следы, отпечатки знаний, копию с которых небюрократический архив выдает по требованию механизма мышления. Никакая засекреченность неизвестна этому прекрасно систематизированному каталогу, а то, что мы забываем, — благодетельно предусмотрено его устройством, иначе мозг захлестнуло бы потоком ненужно всплывающих сведений.

Автор гипотезы, шведский исследователь Хиден, разработал необычайные, тончайшие методы исследований — он в состоянии извлечь из мозга неповрежденной одну-единственную нервную клетку! И взвесить ее на чуткой кварцевой нити (а вес крупных нейронов — стотысячные доли грамма). Он научился отделять мелкие (миллионные доли грамма) клетки от их окружения — человечество вплотную приблизилось к изучению «дна жизни».

Когда возникает значительная идея, поведение коллег во всех лабораториях мира однообразно свидетельствует, казалось бы, об их злобности и зависти: все опыты ставятся с целью опровергнуть. И только увидев, что впереди ниспровергателей, успевая еще больше их, более энергично и придирчиво пытается раздоказать собственную идею ее автор, начинаешь понимать, как жестоки, благородны и справедливы законы научного творчества.

Широкие контрольные опыты сначала то прямо, то косвенно подтверждали идею Хидена. Крыс обучали ходить к еде по проволоке. В центрах, ведающих равновесием, не могла не появиться память о новых навыках. Анализ показал: состав белка в соответствующих структурах действительно изменился.

Было обнаружено, что образование и изменение РНК в нервных клетках протекает постоянно и быстро. Ввели вещество, разрушающее запасы РНК, — подопытные крысы частично потеряли память. Обучать их пришлось заново. А введение вещества-разрушителя еще до начала обучения сделало его невозможным.

Ах, какой поднялся переполох! Опыты эти то приветствовали, то опровергали. Они казались очень убедительным, почти последним подтверждением идей Хидена о носителе памяти — РНК. Но они (как и другие подтверждения) свидетельствовали лишь о том, что кислота эта принимает участие в механизмах запоминания, а хранитель она знаний или только промежуточный носитель, пока неясно.

У других исследователей вдруг получились опыты, в которых образование РНК было почти полностью искусственно приостановлено, а обучение все равно совершалось. Созрел список вопросов-претензий.

Проблема пока открыта. Но из описанного видно, как значительно вглубь продвинулись сегодня исследователи, платя за мельчайший проблеск истины целыми десятилетиями собственных жизней.

Греки делили мозг на три части — подобно храму правосудия, где в одном зале вели допрос, в другом — взвешивали вину (тут богиня Фемида держала в руке весы, напоминая о беспристрастии завязанными глазами), в третьем — приводили приговор в исполнение. Так же был поделен и мозг. Показания свидетелей — сообщения органов чувств — поступали в первый отдел, традиционно ведающий бдительностью. Во второй области возникали рассуждения и мысли. Третье отделение направляло действия и поступки — тут и хранилась память. (Забавна ассоциация с Третьим жандармским отделением, которое в папках с доносами хранило «память» и на этом основании надеялось направлять действия и поступки.)

У древних арабов, тоже распределявших обязанности мозга по отделам, была даже гипотеза о центре памяти. В одном из трактатов им был назван мозжечок. Приводилось веское анатомическое подтверждение: был вскрыт после казни мозг крупного вора, лишенный, как выяснилось, явно выраженного мозжечка. Вор этот никогда не сознавался в кражах, уверяя, что ничего не помнит.

От древних воззрений oстались, пожалуй, только такие вот анекдоты. Белое это пятно принялись штурмовать всерьез лишь в сороковых годах нашего века, когда появился метод раздражения слабым током через вживленные электроды отдельных мозговых структур.