Наследие ученых

Джон Экклз

Австралийский нейрофизиолог Джон Кэрью Экклз — один из крупнейших исследователей мозга XX века, чьи открытия радикально изменили представления о работе нейронов и природе сознания. Его труды, объединяющие строгую экспериментальную науку и философское осмысление человеческого разума, принесли ему Нобелевскую премию и мировое признание. Учёный выдвинул смелую гипотезу о том, что мозг и нематериальное сознание образуют единую, но двусоставную систему, где духовное начало способно воздействовать на нейронные процессы.

Мозг и сознание — загадка человека

Когда будущему исследователю было восемнадцать лет, он, поражённый возможностями собственного мозга — его способностью мыслить и испытывать чувства, — перенес глубокое потрясение от такой уникальности человека. Это сильное переживание стало толчком к тому, чтобы посвятить всю свою жизнь изучению нервной системы, при этом не забывая о философском аспекте человеческого бытия.

Долгие годы Джон Экклз искал ответы на важные вопросы: как объяснить способность человека к мышлению, памяти, эмоциональному восприятию и самовыражению? С его точки зрения, ни физиология, ни дарвиновская теория эволюции не объясняют природу сознания, не сводимую к материальным процессам. Духовное начало и физический мир, включая работу мозга, — это самостоятельные сферы, лишь взаимодействующие между собой.

Экклз говорил: «В том, что я существую как личность, скрыта основная тайна, выходящая далеко за рамки биологического объяснения роста моего тела и развития мозга». И считал, что уникальность человека невозможно понять без обращения к идее духовного творения. Учёный верил, что «в процессах биологической эволюции есть некий Замысел, который в конечном счете привел к появлению нас — существ, обладающих самосознанием и неповторимой личностью, способных размышлять над величием и тайнами природы и пытаться постичь их».

Первые шаги в науке

Во время обучения на медицинском факультете Мельбурнского университета Экклз с увлечением читал «Происхождение видов» Дарвина и философские труды о взаимодействии мозга и сознания. Не найдя удовлетворительных объяснений, он решил посвятить себя нейробиологии.

После окончания университета в 1925 году Экклз получил стипендию Родса и отправился в Оксфорд, где работал под руководством выдающегося британского учёного Чарльза Скотта Шеррингтона — автора книги «Интегративное действие нервной системы» и будущего лауреата Нобелевской премии. В 1927 году он окончил Оксфордский университет по естественным наукам с отличием. В 1929 году Экклз защитил в Оксфорде докторскую диссертацию о возбуждении и торможении в центральных синапсах. В конце 1920-х он отстаивал электрическую гипотезу передачи импульсов, полагая, что сигналы между нейронами передаются без участия химических посредников. Уже в начале 1930-х годов Экклз и его коллеги показали, что потенциалы действия могут распространяться в обоих направлениях по гигантским нервным волокнам дождевого червя — это открытие стало важным шагом в понимании механизмов распространения нервных импульсов вдоль аксонов.

Новый этап пути

В 1937 году Экклз вернулся в Сидней, где возглавил медицинское исследовательское подразделение и сотрудничал с выдающимися учёными — Бернардом Кацем и Стивеном Куффлером.

С 1944 года он занимал кафедру физиологии в Университете Отаго (Новая Зеландия), где впервые применил микроэлектроды для изучения нейронов центральной нервной системы и зарегистрировал электрические реакции, вызываемые возбуждающими и тормозными синапсами.

В Университете Отаго ученый познакомился с одним из самых влиятельных философов науки XX века — Карлом Поппером. Тот постулировал: сила гипотезы зависит не от доказательств, которые ее подтверждают, а от неспособности тщательного исследования опровергнуть ее. Эта идея глубоко повлияла на весь дальнейший научный путь Экклза: он стал особенно внимателен к критической проверке фактов, строил свои эксперименты так, чтобы подвергать сомнению собственные предположения и искать границы применимости любых теорий. Впоследствии именно этот подход — сочетание философской строгости и экспериментальной точности — стал отличительной чертой его исследований нервной системы и проблемы сознания.

Вскоре начался новый этап пути — работа в Австралийском национальном университете в Канберре. Именно здесь, в 1950¬–1960-е годы, Экклз вместе с коллегами сделал фундаментальные открытия о том, как нервные клетки обмениваются сигналами. Используя микроэлектроды, они подробно описали работу синапсов и показали, что нервные импульсы передаются с помощью комбинации электрических токов и химических медиаторов. Благодаря этим открытиям удалось понять физические и биохимические процессы, лежащие в основе передачи нервных импульсов, что в дальнейшем повлияло на развитие нейрофизиологии и нейрохирургии.

Эти прорывные исследования принесли Джону Экклзу, а также Аллану Ходжкину и Эндрю Хаксли Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 1963 году.

После мирового признания Экклз продолжал научную деятельность: сначала в США (Государственный университет Нью-Йорка в Буффало, 1966–1975), а затем в Швейцарии, где посвятил себя главному вопросу, который волновал его с юности — философскому осмыслению взаимодействию мозга и сознания.

Тайна человека

Десятилетия Экклз провел за изучением нейронов и синапсов и пришел к выводу, что человеческое сознание не сводится лишь к работе нейронных сетей мозга. Ученый стал убежденным сторонником дуалистического взгляда: ум или «Я» представляет собой нематериальную сущность, которая взаимодействует с мозгом, но не порождается им автоматически. Экклз даже называл исследование мозга и сознания «предельной проблемой, более сложной, чем вся космология», подчеркивая, насколько глубокой загадкой остается природа нашего разума.

Искания Джона Экклза привели его к убеждению: «Сознание нельзя свести к уже известным структурам — есть нечто, чего мы пока не знаем». Он критиковал общепринятое среди ученых мнение, подкрепленное надеждой объяснить сознание только через нейрофизиологию. По мере накопления научных данных, отмечал Экклз, становится лишь очевиднее различие между событиями в мозге и субъективными мыслями и переживаниями: сложность и уникальность сознания только усиливают изумление ученых. Он указывал, что сведение наших чувств и мыслей к одним лишь электрохимическим процессам умаляет тайну человеческой личности. И прямо заявлял, что считать духовную сферу простым рисунком нейронной активности – суеверие. «Мы должны признать, что являемся духовными существами с душой, существующей в духовном мире, в то же время будучи существами материальными, с телом и мозгом в материальном мире». Иными словами, ученый полагал, что человек обладает нематериальной душой или «высшим разумом», связанным с мозгом, но не растворимым в материи мозга.

Экклз предложил даже механизм такого взаимодействия, опираясь на современные ему научные идеи. И ссылался на принципы квантовой физики, полагая, что они откроют «окно» для влияния нематериального ума на нейроны. В его модели коры головного мозга «дендроны» – мельчайшие группы нейронов – связаны с гипотетическими единицами сознания – «психонами». Таким образом, разум, по Экклзу, способен воздействовать на мозг, инициируя мыслительные акты через эти микросвязи. Хотя гипотеза ученого и вызывала споры, Экклз использовал ее, чтобы показать принципиальную возможность двустороннего взаимодействия между нематериальным сознанием и материальным мозгом, не нарушая законов физики. Он подчеркивал, что с учетом достижений квантовой науки никаких фундаментальных ограничений влияния сознания на мозг не существует.

Все более смелыми становились и философские выводы Экклза о «высшем разуме». Он пришел к убеждению, что уникальность и самосознание каждого человека не могут быть результатом случайной эволюции. И отмечал: ни генетическая случайность, ни среда не в состоянии полностью объяснить наше уникальное «Я», наш внутренний мир. Ученый считал, что факты указывают на «Божественное творение» личности – особый акт высшего разума, дарующего человеку душу и сознание. В этом он видел не противоречие науке, а продолжение поиска истины о человеке и мире. Согласно его взглядам, наше существование нельзя объяснить без участия высшей духовной реальности.

Влияние идей

Идеи Экклза нашли отклик у целого круга выдающихся мыслителей, стремившихся понять природу сознания за пределами материалистических схем.

Роджер Сперри, американский нейрофизиолог и Нобелевский лауреат, разделял убеждение Экклза в том, что сознание обладает собственной причинной силой: он утверждал, что ментальные состояния способны направлять мозговую активность, не нарушая при этом законов физики.

Карл Прибрам, автор голографической модели мозга, рассматривал память и восприятие как волновые процессы и видел в мозге интерфейс между физическим и информационным мирами — подход, созвучный взглядам Экклза на взаимодействие сознания и материи.

Роджер Пенроуз, английский математик и физик, продолжил линию поисков, начатую Экклзом, предположив, что в микроструктурах мозга могут происходить квантовые процессы, лежащие в основе актов осознания и выходящие за рамки классической физики.

Джон Полкингхорн, физик и богослов, развивал идеи Экклза о возможности взаимодействия ума и материи в рамках физических законов, утверждая, что наука и вера сходятся в признании нематериального начала как источника свободы и целенаправленности человеческих действий.

Академик Владимир Казначеев, исследователь сверхслабого биологического излучения, видел в трудах Экклза подтверждение необходимости расширить границы нейрофизиологии до полевых и информационных моделей сознания, рассматривая человека как открытую систему, взаимодействующую с нематериальной средой.

Знаменитый нейрохирург Уайлдер Пенфилд после многолетней работы с мозгом тоже пришёл к выводу, что разум — особая сущность, не сводимая к активности нейронов. Он наблюдал, что электрическое раздражение определённых участков коры вызывает у пациентов движение или воспоминание, но никогда — акт свободного выбора или осознания. Эти наблюдения убедили его в том, что сознание и воля не могут быть порождением нейронных цепей. Как и Экклз, Пенфилд видел в человеке соединение двух миров — физического и духовного, действующих согласованно, но не тождественных.  

Известный российский нейрофизиолог Наталья Бехтерева вспоминала, что впервые услышала гипотезу о мозге как «приёмнике» мыслей извне именно от Джона Экклза. Поначалу она воспринимала её скептически, но позднее, размышляя о творческом мышлении, признавалась: «Мы не можем объяснить механику творческого процесса». И аргументировала это так: мозг генерирует лишь простейшие, рутинные мысли, а сложные озарения и гениальные идеи выглядят как проявление нового качества, которое не содержится в одних нейронных «матрицах памяти».

Таким образом, Экклз оказал решающее влияние на многих учёных, ищущих новые, более ёмкие модели сознания, рассматривающих его не как побочный продукт материи, а как самостоятельную форму существования. Его идеи о мозге и сознании продолжают и сейчас порождать споры о природе человеческого «Я» – одной из величайших загадок, которая всегда стояла перед наукой и философией.