Учёного привлёк общественное внимание, поскольку Эйнштейн считался одним из самых гениальных мыслителей XX столетия. Особенности строения мозга Эйнштейна использовались для поддержки различных идей о корреляции между нейроанатомией мозга и гениальностью. Научные исследования показали, что области мозга Эйнштейна, ответственные за речь и язык, уменьшены, в то время как области, ответственные за обработку численной и пространственной информации, увеличены . Другие исследования констатировали увеличение количества нейроглиальных клеток .
Извлечение и сохранение мозга Эйнштейна
17 апреля 1955 года 76-летний физик был доставлен в Принстонский госпиталь с жалобой на боль в груди. На следующее утро Эйнштейн скончался от массивного кровоизлияния после разрыва аневризмы аорты . Мозг Эйнштейна был извлечён и сохранён Томасом Харви (англ. Thomas Stoltz Harvey ), патологоанатомом , который выполнил вскрытие тела учёного. Харви надеялся на то, что цитоархитектоника позволит получить полезную информацию. Через внутреннюю каротидную артерию он ввёл 10%-ный раствор формалина , и в дальнейшем хранил неповреждённый мозг в 10%-ном формалиновом растворе. Харви сфотографировал мозг под различными углами и затем разрезал его на приблизительно 240 блоков. Полученные сегменты он упаковал в коллоидную плёнку. По всей видимости, его уволили из Принстонского госпиталя вскоре после того, как он отказался отдать органы .
Научное изучение строения мозга
Работа 1984 года
Первая научная работа, посвящённая изучению мозга Эйнштейна, была выполнена Марианой Даймонд, Амолд Сшейбель, Грин Мерфи и Томасом Харвей и опубликована в журнале «Экспериментальная нейрология» в 1984 году. В работе сравнивались 9-е и 39-е поля Бродмана из обоих полушарий головного мозга. Результатом работы стал вывод о том, что соотношение числа нейроглийных клеток к нейронам у Эйнштейна, в 39-м поле левого полушария, превышает средний уровень контрольной группы .
Исследование критиковалось Канзой (англ. S.S. Kantha ) из Осакского Института Биологических наук, и Теренсом Хайнсом (англ. Terence Hines ) из Университета Пейса. Недостатком данного исследования является то, что для сравнения использовались образцы коры головного мозга всего лишь 11 человек, которые в среднем были на 12 лет моложе Эйнштейна на день его смерти. Точного количества нейронов и нейроглийных клеток подсчитано не было, вместо этого приведены их соотношения. В то же время исследовались слишком маленькие участки мозга. Указанные факторы не позволяют сделать обобщённый вывод .
Работа 1996 года
Вторая научная работа была опубликована в 1996 году. Согласно ей, мозг Эйнштейна весит 1230 г, что меньше, чем средний вес мозга обычного взрослого мужчины в этом возрасте, составляющий 1400 г. В этой же работе было установлено, что в коре головного мозга Эйнштейна плотность нейронов намного больше среднестатистических значений .
Работа 1999 года
Последняя статья была опубликована в медицинском журнале «The Lancet» в июне 1999 года. В ней мозг Эйнштейна сравнивался с образцами мозга людей, средний возраст которых был 57 лет. Были выделены участки мозга учёного, имеющие большие размеры и отвечающие за способности к математике. А также, выяснилось, что мозг Эйнштейна на 15 процентов шире, чем в среднем.
Этическая дилемма
Вопрос получения разрешения на аутопсию учёного окутан туманом. В биографии Эйнштейна, написанной Рональдом Кларком в 1970 году, сообщается: «… он настаивал на том, чтобы его мозг использовался для научных исследований, а тело было кремировано ».
Томас Харвей, патологоанатом, проводивший вскрытие, признался: «Я просто знал, что у нас есть разрешение делать аутопсию, я также думал, что мы собираемся изучать мозг». Однако последние исследования предполагают, что это неправда и мозг был вынут и сохранён без разрешения как самого Эйнштейна, так и его близких родственников .
Сын учёного, Ганс Альберт Эйнштейн, согласился на извлечение мозга постфактум. Он настаивал на том, что мозг его отца должен использоваться только для научных исследований, с последующей публикацией результатов в самых известных научных журналах.
Альберт Эйнштейн умер в Принстоне 18 апреля 1955 года. Его предсмертным пожеланием были скромные похороны без широкой огласки - так и произошло. Тело ученого было кремировано, и на похоронах, на которых присутствовало всего 12 человек, его прах был развеян по ветру. Однако кремирован ученый был... не весь. Его мозг, предположительно, до сих пор хранится в формалине, доступный для исследований.
Мозг ученого извлек Томас Харви - патологоанатом, который производил вскрытие Эйнштейна в Принстонском госпитале. На тот момент врачу казалось само собой разумеющимся, что мозг великого ученого следует изучить - более того, он был уверен, что так завещал сам ученый. Тот факт, что его действия впоследствии идентифицируют как кражу, было для него шоком.
Харви сфотографировал мозг со всех возможных углов, а затем осторожно разрезал его на 240 небольших кусочков, каждый из которых упаковал в банку с формалином или в коллоидную пленку.
Когда факт сокрытия мозга Эйнштейна стал известным, Харви попросили вернуть его родственником, но тот категорически отказался. Почти сразу за этим последовало увольнение, позже - развод с женой. Жизнь Харви была полностью разрушена - до конца своих дней он работал обычным рабочим на заводе, лишь в старости дав интервью для документального фильма, посвященного его "краже". Позже, уже задним числом, родственники Эйнштейна дали разрешение на исследования мозга ученого.
Первое исследование мозга Эйнштейна произошло в 1984 году - 29 лет спустя смерти ученого. Тогда группа ученых опубликовали в журнале "Экспериментальная нейрология" два участка мозга Эйнштейна (9 и 39 поля Бродмана) с подобными участками контрольной группы. Выводом ученых было то, что соотношение числа нейроглийных клеток к нейронам у Эйнштейна было выше, чем у других.
Это исследование подвергнулось такой критике, что его результаты никто не стал воспринимать серьезно. Среди доводов основными были те, что контрольная группа состояла всего из 11 человек, что слишком мало для сравнения, и более того - все они были значительно моложе Эйнштейна на момент его смерти.
15 лет спустя эти ошибки были учтены и статья, опубликованная в медицинском журнале «The Lancet», сообщала об исследовании большей группы людей, чей средний возраст был как раз 57 лет - именно с ними сравнивали мозг ученого. Исследователи тогда выделили особые участки мозга, отвечающие за способности к математике, и отметили, что они имеют больший размер, чем у остальных, да и сам мозг ученого был на 15% шире среднестатистического мозга.
Между этими исследованиями было еще одно - в 1996 году, в ходе которого выяснили общий вес мозга Эйнштейна (1230 г), который немного меньше среднестатистического мозга взрослого мужчины (1400 г), но в противовес этому ставилось то, что плотность нейронов у Эйнштейна была намного и намного больше обычного. Видимо, предполагают исследователи, это обеспечивало ученому гораздо большую и интенсивную связь между нейронами и, соответственно, лучшую мозговую деятельность.
Сам Харви все это время хранил фотографии и сам мозг Эйнштейна у себя до самой смерти. Он скончался в 2007 году, после чего его семья передала все эти данные в Национальный Музей Здоровья и Медицины в Силвер-Спрингс. Несмотря на то, что Харви неоднократно заявлял, что сотрудничал с другими учеными, исследуя мозг Эйнштейна, никаких документов этих экспериментов не было найдено.
Позже, в 2012 году антрополог Дин Фальк исследовал мозг Эйнштейна по фотографиям. Она обнаружила, что у ученого был сильно развита та часть, которая, как принято считать, обычно развита у музкантов-левшей. Собственно, то, что Эйнштейн играл на скрипке, не является тайной.
Она также обнаружила дополнительную извилину в лобной доле мозга, которая, как считается, отвечает за память и способность планировать наперед. Мозолистое тело, согласно отчету Дин Фальк, у Эйнштейна также отличается от большинства людей - оно значительно толще, что могло означать, что сообщение информацией между двумя полушариями мозга ученого было более интенсивным.
Теренс Хайнс, психолог из одного университета в Нью-Йорке, считает все эти исследования пустой тратой времени. Он уверен, что мозг каждого человека настолько индивидуален, что даже если вы найдете другого человека с точно такими же особенностями, это не будет значить, что этот человек окажется гением. Он утверждает, что выявить гениальность по физическому измерению мозга просто невозможно.
Был ли Эйнштейн гением потому, что его мозг был каким-то особенным или мозг стал особенным именно потому, что ученый был гением? Этот вопрос до сих пор остается открытым.
Всегда нас интересует самое-самое. Кто всех румяней и белее, и сильнее, умнее. Поэтому хорошо объясним интерес ученых к исследованиям мозга великих, талантливых людей. Может быть, в мозге гения удастся найти признаки и причины гениальности. Многие знают, что после смерти Ленина в 1924 году его мозг (несмотря на протесты близких) был предоставлен для исследований ученым, руководил которыми немецкий нейрофизиолог Оскар Фохт.
Для полноценной работы над мозгом Ленина в Москве был создан Институт мозга, где мне посчастливилось побывать несколько лет назад и разговаривать с его директором, академиком РАМН Олегом Сергеевичем Адриановым.
Конечно, мне показали мозг Ленина. Несколько поверхностных впечатлений. Удивило в первую очередь, что мозга как такового не существует - он весь нарезан на тончайшие пластинки и таким образом складирован в многочисленных коробках. Поразил и цвет - розовый, напоминающий свежую ветчину (уж извините за такое сравнение...). Что же касается научной стороны дела, то, по словам Адрианова, у Ленина хорошо развиты лобные части, которые составляют двадцать пять и более процентов от величины поверхности всего мозга. При средних показателях - 23 процента. Развитие лобной области свидетельствует о способности к обобщению и прогнозированию событий в будущем.
Рассказал Олег Сергеевич и об изучении мозга других знаменитых людей. Так например, у Маяковского очень хорошо развиты речевые центры мозга, у академика Павлова - так же, как и у Ленина, у академика Ландау мозг сумел практически полностью восстановиться после трагической автомобильной аварии.
Мозг наш обладает десятками миллиардов нервных клеток, но он также образован сотнями миллиардов так называемых глиальных клеток, роль которых пока еще мало изучена, но она, несомненно, существенна. Эти клетки имеют значение не только для поддержания опорной функции такой полужидкой системы, какой является мозг (как и арбуз, он содержит 95 процентов влаги), но и, по-видимому, являются источником каких-то влияний на нервные клетки, на нервную систему в целом. Неслучайно, на взгляд ученых, что так называемый глиальный индекс высок у гениальных людей - у Андрея Дмитриевича Сахарова и Альберта Эйнштейна, например.
К стыду своему, не знал, что с мозгом Эйнштейна связана практически детективная история. Патологоанатом Томас Харвей после смерти ученого в 1955 году удалил его мозг и пропал с ним вместе. Растворился. В середине семидесятых репортер газеты New Jersey Monthly Стивен Леви нашел Харвея и выяснил, что мозг Эйнштейна по-прежнему у него. После этого ученые постепенно начали работать с мозгом и обнаружили много любопытного.
Недавно журнал "New Scientist " опубликовал очень любопытное интервью с Сандрой Вительсон, которая на протяжении последних шести лет занимается изучением мозга Эйнштейна.
Приведу в несколько сокращенном виде его текст.
New Scientist: Как вы начали изучать мозг Эйнштейна?
Сандра Вильсон: В 1995 году Томас Харвей связался со мной и предложил сотрудничать в изучении мозга Эйнштейна. Он был разрезан на 200 частей и хранился в двух стеклянных колбах. Также у Харвея была фотографии, которые он сделал при извлечении мозга после смерти Эйнштейна.
NS: Было много разговоров относительно того, что семья Эйнштейна недовольна тем, что Харвей без разрешения распоряжается мозгом Эйнштейна...
СВ: Да, семья никому не давала разрешения извлекать, хранить, изучать мозг. На мой взгляд, действительно несколько необычно, что мозг не хранится в Принстоне, где умер Эйнштейн. Необычно и то, что сам Харвей не ученый, а просто патологоанатом. Может быть, поэтому он и начал сотрудничество со мной - в моем распоряжении огромная коллекция образцов мозга самых различных людей.
NS: С чего вы начали вашу работу над мозгом Эйнштейна?
СВ: Сначала мы провели взвешивание, измерение объема, выяснили размеры различных регионов мозга. Ведь, как это ни парадоксально, никто никогда еще не делал таких простых измерений. Уже тогда стало ясно, что мозг Эйнштейна вполне обычный, правда, велика так называемая Sylvian fissure - борозда, разделяющая височную и теменную доли.
NS: Она необычна или уникальна?
СВ: Уникальна, в том смысле, что мы никогда не встречали нечего похожего у других людей. У Эйнштейна борозда настолько велика, что это привело к изменению размеров и месторасположения других участков мозга. Для сравнения - это подобно тому, если бы у человека брови располагались не над глазами, а под ними.
NS: Как могут эти особенности мозга объяснить его способности?
СВ: Большой участок мозга Эйнштейна является тем самым участком, который "ответственен" за визуализацию данных, трехмерное восприятие, математическую интуицию. Так что можно сказать, что мозг Эйнштейна вполне соответствует уникальным способностям Эйнштейна.
NS: Борозда, о которой вы упомянули, присутствует у детей с самого рождения. Можно ли, исследовав мозг ребенка, сказать что-нибудь о его математических способностях?
СВ: Если мы увидим похожие черты в ребенке, то безусловно можем сказать о его поразительных способностях в будущем. Проблема, однако, заключается в том, что у многих людей, талантливых в математике, нет таких черт, как у Эйнштейна. Может быть, в этих случаях играют решающую роль другие факторы. Пока нам неясно, насколько анатомия мозга может определять способности человека, насколько она может "конкурировать" с влиянием среды развития этого индивидуума.
NS: А с чьими образцами мозга вы сравнивали мозг Эйнштейна?
СВ: Мы имели образцы мозга от 150 человек, которые умерли от самых различных болезней, но не связанных с мозгом. Изучались их математические, визуальные способности. Причем изучались, пока они были живы. Всего тестирование каждого смертельно больного человека продолжалось около тридцати часов. Работаем мы с мозгом вполне здоровых людей, анализируя, как различные участки мозга реагируют на различные внешние раздражения.
Прерву на этом интервью журнала New Scientistс с Сандрой Вительсон и попробую рассказать еще о нескольких работах по изучению мозга Эйнштейна и проблемах, с ними связанных.
Первая научная работа , посвященная изучению мозга Эйнштейна, была опубликована в 1985 году в журнале "Экспериментальная нейрология". Четыре ее автора - Мариан Даймонд, Амолд Сшейбель, Грин Мерфи и уже известный Томас Харвей - выяснили количество нейронов и глиальных клеток в четырех областях мозга Эйнштейна.
Но существуют и проблемы... Например, ученые использовали для сравнения образцы мозга людей, которые в среднем на 12 лет моложе Эйнштейна в день его смерти. К тому же были исследованы слишком маленькие участки, чтобы делать такие общие выводы.
Вторая научная работа была опубликована в 1996 году. Согласно ей, мозг Эйнштейна весит один килограмм двести тридцать граммов, что меньше, чем средний вес мозга человека в этом возрасте - один килограмм четыреста грамм.
В этой же работе был сделан вывод, что в коре головного мозга Эйнштейна плотность нейронов намного больше средних значений. То есть в одном объеме "упаковано" большее количество нейронов.
И наконец, последняя статья в журнале "The Lancet" в июне 1999 года. В ней мозг Эйнштейна сравнивался с образцами мозга людей, средний возраст которых был пятьдесят семь лет.
Были выделены участки мозга ученого, имеющие большие размеры и отвечающие за способности к математике. А также выяснилось, что мозг Эйнштейна на 15 процентов шире, чем в среднем.
Надо вам признаться, что до сих пор в биологии, на мой взгляд, самая интересная, самая перспективная и самая неизученная область - это исследование мозга. Несмотря на многочисленные работы и эксперименты, мы до сих пор имеем дело с "черным ящиком". Мы самыми различными путями воздействуем на мозг и видим его реакцию. То есть при решении математической задачки активируется такая-то область мозга, такие-то ритмы. Но почему это происходит - остается для нас загадкой.
Поэтому и непонятно, как работает мозг и почему те или иные анатомические способности в одном случае могут привести к гениальности, а в другом - совсем нет.
Ясно пока одно - как написал когда-то Станислав Лец: "Наверное, это очень трудно выдумать все из головы, - мило спросила она меня. Трудно, - ответил я, - но думаю, что из ноги было бы еще трудней".
Если задать вопрос: «Кого из гениев вы можете назвать?», то Альберт Эйнштейн, будьте уверены, окажется в первой десятке, а то и пятёрке или даже в тройке. Хотя своим местом в массовом сознании великий учёный обязан скорее известной фотографии, нежели тонкому пониманию теории относительности. Однако научное и - шире - культурное значение его работ трудно переоценить. И тут возникает другой вопрос: что сделало Эйнштейна Эйнштейном? Многие исследователи считают, что гениальность кроется в особом строении мозга. То есть мозг гения будет отличаться расположением борозд и извилин и прочими анатомическими подробностями от мозга обычного человека.
Проверить это предположение, вообще говоря, непросто, но Эйнштейн позволил специалистам в буквальном смысле покопаться в его мозгах. После смерти физика в 1955 году патологоанатом Томас Харви подготовил содержание черепной коробки гения к научным исследованиям: мозг был разрезан на 240 блоков, каждый из которых запаковали в специальную смолу, после чего из таких блоков сделали около 2 000 срезов для микроскопии. Часть срезов была разослана восемнадцати учёным, однако за прошедшие десятилетия большинство образцов были утеряны, полностью сохранились лишь те, которые Харви оставил себе.
Тем не менее исследования мозга принесли какие-то плоды. Нейробиологи, которым доводилось держать в руках мозг Эйнштейна, отмечали высокую плотность нейронов в определённых участках и высокую численность глиальных клеток. В 2009 году учёные из Университета Флориды (США) опубликовали работу, в которой сообщили, что и на макроуровне мозг гения имеет некие любопытные особенности: так, рисунок борозд и выступов теменной доли коры был довольно необычным. Однако работа основывалась на слишком скудном фотографическом материале, который достался авторам после смерти Томаса Харви в 2007 году.
В 2010-м наследники патологоанатома передали исследователям и другие фотографии мозга Эйнштейна. Эти снимки никто никогда, кроме владельца, не видел, так что интерес к ним был весьма велик. Кроме того, у учёных оказался «путеводитель» по мозгу физика, составленный Томасом Харви: он указал, какой из блоков вырезан из какой части мозга, а также то, из какого блока сделаны те или иные микросрезы.
Исследователи сравнили мозг Эйнштейна с восьмьюдесятью пятью мозгами других людей и снова пришли к выводу, что мозг гения (по крайней мере этого гения) имеет существенные отличия. По массе он не сильно отличался от среднестатистического - 1 230 г. Однако в теменных, височных и лобных долях имелись участки, где нервная ткань была уложена особым образом из-за собственного избытка. У Эйнштейна были увеличены, например, участки, контролирующие мимику и движения языка. По мнению авторов работы, моторная кора учёного могла выполнять функции, не слишком ей свойственные, то есть заниматься ещё и абстрактным мышлением. Косвенно в пользу этого говорит признание самого физика, который утверждал, что мыслительная работа для него схожа с физической нагрузкой, нежели с манипуляцией словами. Кроме того, у Эйнштейна были увеличены зоны, отвечающие за восприятие сигналов от органов чувств, а также участки префронтальной коры, связанные с планированием, концентрацией внимания и упорством в достижении намеченной цели.
И всё же самым любопытным тут можно назвать предположение о моторной коре, которая выполняла не свойственную ей работу. Так или иначе, исходная гипотеза, что мозг гения должен иметь какие-то отличия, вполне подтвердилась. Однако следом возникает целая череда вопросов. Во-первых, мы не можем с уверенностью сказать, что эти отличия действительно имеют отношение к гениальности, - тут, увы, требуются более изощрённые эксперименты и желательно с каким-нибудь живым «эйнштейном». Во-вторых, даже если эти отличия действительно имеют отношение к гениальности, не очень ясно, есть ли они у всякого гения или же это индивидуальные отличия. Чтобы разрешить этот вопрос, нужно сравнить между собой мозги нескольких физиков, желательно - великих. Ну и последнее: хотелось бы знать, что было раньше - мозг или теория относительности? То есть Эйнштейн стал гениальным физиком благодаря унаследованному мозгу или же его мозг сформировался под воздействием среды, в том числе из-за усиленных занятий физикой? Вопросы, мягко говоря, непростые, и можно быть уверенным, что мозг Эйнштейна учёные ещё долго не оставят в покое.
