Дуэль нейрохирургов. Как открывали тайны мозга и почему смерть одного короля смогла перевернуть науку

Другие неврологи, включая Сантьяго Рамона-и-Кахаля, посчитали la reazione nera не менее удивительной, чем Гольджи. «Она придает анатомическому анализу радость и удовольствие», – восторгался Кахаль и сравнивал черные силуэты с «изящными чернильными рисунками в индийской технике на тонкой японской бумаге». Кахаль знал, о чем говорит: он вырос в Испании и в детстве увлекался живописью. Но эта его мечта закончилась в десять лет, когда местный пейзажист объявил Кахаля бесталанным, что заставило отца мальчика забрать кисти и мольберты и отдать его в иезуитскую школу.

Сердитый и раздосадованный, Кахаль начал сопротивляться и в одиннадцать лет был посажен под замок за то, что смастерил пушку из бидона для масла и разнес соседские ворота. Отец Кахаля стерпел это, но когда оценки мальчика начали ухудшаться, забрал его из школы и устроил подмастерьем к цирюльнику. Неожиданно оценив пользу образования, Кахаль вскоре снова поступил в школу и начал изучать разные медицинские предметы, включая гипноз. Он остановился на неврологии, и Гольджи открыл ему глаза на красоту этой дисциплины, позволив соединить науку с искусством.

Если развернуть и разгладить кору больших полушарий, она будет размером с подушку, но толщиной лишь в пару миллиметров.

Но несмотря на восхищение мастерством Гольджи, Кахаль не соглашался с его выводами, особенно о сером веществе мозга. Анатомически мозг состоит из двух разных субстанций: серого вещества и белого вещества. Серое вещество имеет высокое содержание нейронов, б'oльшая его часть находится на поверхности мозга, в извилистой оболочке, называемой корой. (По крайней мере, б'oльшая часть серого вещества находится рядом с поверхностью; две трети коры остаются невидимыми снаружи, скрытые в складках под поверхностью. Если развернуть и разгладить кору, она будет размером с подушку, но толщиной лишь в пару миллиметров.)

Изучив сотни препаратов под микроскопом, Кахаль увидел, что серое вещество совсем не такое, как утверждал Гольджи, согласно которому все нейроны были сплетены воедино. Кахаль различал отдельные нейроны. Более того, когда Кахаль во время эксперимента пережал нервные отростки нескольких нейронов и дал им погибнуть, процесс распада всегда останавливался на границе следующего нейрона вместо того, чтобы распространяться на него, как можно было ожидать при неразрывной связи.

Кахаль также отвергал метафору Гольджи о макроскопической упорядоченности клеток мозга: вместо горизонтально раскинутой нейронной сети он видел, что нейроны собраны в крошечные вертикальные колонки высотой около сотни нейронов – маленькие столбики, покрывавшие поверхность мозга, словно щетина. Кахаль признавал, что аксоны из одной колонки иногда протягиваются горизонтально к другим колонкам, но общим правилом была вертикальная организация (6).

И наконец, если Гольджи считал, что коммуникация между нейронами происходит только через аксоны, Кахаль полагал иначе. К примеру, возле глаз Кахаль увидел дендриты, повернутые к сетчатке и готовые к приему информации. А в длинных цепочках нейроны обычно прикрепляли свои аксоны к дендритам, один за другим. Фактически аксоны одного нейрона «входили» в дендриты другого нейрона, как рука с сотней пальцев входит в перчатку с сотней отверстий. Это могло означать лишь одно: если нейроны разговаривали через аксоны, то слушали они через дендриты. И то и другое было необходимо для общения.

Эти находки привели Кахаля к предложению «нейронной доктрины» – одного из наиболее важных открытий в области неврологии. В двух словах, для Кахаля нейроны не были непрерывными, но имели крошечные промежутки между ними. И они передавали информацию только в одном направлении: от дендритов через клеточное ядро к аксону.

Независимо от содержания сигнала (Еда! Тигр! Хубба-Хубба!) информация всегда попадала в нейрон через дендриты, проходила через центральную часть для обработки и лишь потом выходила из аксона. Когда сигнал достигал оконечности аксона, он передавался через дендриты следующему нейрону, и процесс начинался снова. Возможно, Гольджи первым увидел подлинную форму нейронов, но Кахаль первым определил, как они работают.

Тем не менее Кахаль обнаружил, что нейронная доктрина оказалась крепким орешком для его коллег. Ему пришлось основать журнал для продвижения своих идей, но даже это не помогало, так как лишь немногие медики читали испанские журналы. Поэтому в 1889 году он отправился на конференцию в Германию, величайший научный центр того времени, и даже сам заплатил за проезд, столкнувшись с отказом университета.

Слева: сложная нейронная сеть, изображенная Сантьяго Рамоном-и-Кахалем, неврологом и отчасти художником. Справа: Кахаль.