Ученые пытались узнать, что находится внутри черепной коробки, еще во времена Древнего Египта, но достичь каких-либо значимых результатов им удалось гораздо позже. В XVIII веке в Западной Европе начала развиваться френология. Последователи этого направления полагали, что форма черепа дает представление о личности и психических особенностях его владельца. Френологи пытались делать вывод об интеллекте человека, изучая неровности на внешней поверхности черепной коробки. К 1840 году френологию развенчали как лженауку, и исследователи сделали следующий шаг – перешли к изучению историй болезни реальных пациентов с нарушенными мозговыми функциями. Углубившись, они начали подозревать, что различные отделы головного мозга отвечают за разные функции. Одним из таких исследователей, а еще антропологом и первооткрывателем связи рака с генетикой, и был герой этой статьи, родившийся ровно 202 года назад.
Поль Брока родился 28 июня 1824 года в коммуне Сент-Фуа-ла-Гранде близ Бордо в семье военного врача Жан-Пьера Бенджамина Брока, который успел поработать на службе у Наполеона. Мать будущего светилы неврологии, Аннет Тома, тоже была не из простых и весьма хорошо образована – к воспитанию в семье протестантов и проповедников относились внимательно. Сын с детства восхищался профессией отца, часто напрашивался ходить с ним на приемы и быстро стал самостоятельно собирать биоматериал, поэтому с выбором жизненного пути определился рано.
Тем не менее необычайно широкий круг интересов не давал ему покоя. После базовой школы Брока пожелал изучать в местном университете физику и математику, но сначала стал бакалавром по истории и литературе. Насытившись основными знаниями, в 17 он взялся за медицину и в 20 лет, в возрасте, когда многие только приступали к ее изучению, окончил Медицинскую школу в Париже. Биографы в один голос говорят, что до наук он был жаден, в гранит каждой новой темы вгрызался с огромным энтузиазмом, стремясь дойти до самых дальних ее закоулков.
Свои первые шаги на научном поприще Брока совмещал с врачебной практикой. Получив высшее образование, он стажировался у ведущих французских врачей, в число которых входил известный хирург Пьер Жерди, который слыл также отличным анатомом и выпускал анатомические пособия для художников и скульпторов. Уже в 23 года Брока опубликовал первые работы по хирургии, анатомии и физиологии. А через год он стал прозектором, подготавливая трупы для анатомических лекций в медицинской школе Парижского университета.
Примерно в то же время он основал «Общество вольнодумцев». Члены этого общества симпатизировали теории Чарльза Дарвина. Сам Брока был буквально очарован концепцией эволюции и однажды заметил: «Я предпочел бы быть превращенной обезьяной, чем вырожденным сыном Адама». В те времена католическая церковь резко критиковала подобные заявления. Неудивительно, что священники прозвали Брока материалистом и растлителем молодежи. Церковь враждебно относилось к нашему герою на протяжении всей его жизни.
Брока очень интересовался проблемами здравоохранения и общественного образования. Он стремился сделать здравоохранение доступным для бедных. Ученый также выступал за внедрение светского образования для женщин и успешно оппонировал епископу Орлеана Феликсу-Антуану Дюпанлу, который противился введению светского и обязательного начального обучения.
Интерес к анатомии привел Брока в Анатомическое общество Парижа – одно из старейших в Европе, долгое время находящихся под жестким запретом церкви. Анатомы с 1600-х годов тайно собирались там, чтобы рассказать друг другу об открытиях. Многие именитые врачи были членами этого общества, в том числе первые шаги в профессии здесь совершал «отец неврологии» Жан-Мартен Шарко, с которым Брока, естественно, пересекался. Во времена их деятельности в поддержании тайной обстановки уже не было такой нужды, и общество регулярно раз в неделю выпускало свою бюллетень о результатах обсуждений.
Брока был завсегдатаем заседаний и выступал с докладами по заболеваниям опорно-двигательного аппарата. Он показал, что рахит – патология, которая характеризовалась слабостью и даже мягкостью костей у детей, появлялась из-за того, что нарушалось их формирование от недостатка питательных веществ. Он изучал и остеоартрит: например, с коллегой они одними из первых на примере этой патологии продемонстрировали, что, подобно ногтям и зубам, хрящ представляет собой ткань, которая требует поглощения питательных веществ из близлежащих кровеносных сосудов, и подробно описали процесс, который приводит к дегенерации хряща в суставах. Кроме того, тоже одним из первых, он обратил внимание, что мышечная дегенерация – это специфическое заболевание мышц. Эта его теория в дальнейшем привела к пониманию патогенеза мышечной дистрофии.
Все это ученый смог достичь благодаря тому, что в своей работе он активно пользовался последним словом техники – микроскопом. И даже больше – он впервые показал, что раковые клетки могут проникать в венозную и лимфатическую системы по мере их метастазирования.
Собственно, именно Брока выявил наследственную предрасположенность к раку молочной железы. А помогла этому вынужденная женитьба. Дело в том, что ему уже минуло 30 лет, но о семье он все еще не задумывался. Тогда за дело взялась мать, которая подобрала для него лучший вариант – невесту из такой же, как они, протестантской семьи, но в внушительными врачебными корнями. В итоге Брока женился на дочери известного парижского доктора Жана-Гийома Люголя – Адель-Августин.
Помимо врачебных корней в семье обнаружилась и, увы, довольно богатая онкологическая история – четыре поколения женщин страдали раком молочной железы. Брока задумал разобраться с этим и описал десять случаев рака, сделав вывод о его крайне вероятной генетической природе. Однако на тот момент еще не существовало средств, чтобы подкрепить гипотезу доказательствами. Это произошло только в 1990 году: доктор Мэри Клэр Кинг подтвердила выводы Брока, обнаружив связь между мутациями двух генов и риском рака молочной железы и яичников. Она хотела назвать гены в честь Брока, но поскольку в названии гена можно использовать лишь четыре буквы, то Кинг оставила сокращенную версию — гены получили названия BRCA1 и BRCA2.
В начале 1850-х годов исследователь провел первый в Европе эксперимент, используя гипноз в качестве хирургической анестезии при удаления большого гнойника – абсцесса. Но результаты получились неоднозначными: вначале пациентка все-таки почувствовала сильную боль, которая затем прошла, и после этого она ничего не могла вспомнить. У других врачей получалось не так удачно загипнотизировать своих пациентов, поэтому от этой идеи он все-таки решил отказаться. Но из-за потери памяти он увидел наибольший потенциал гипноза в качестве психологического инструмента.
Практически каждое научное изыскание Брока превращалось в рукопись, и неудивительно, что он стал весьма плодовитым писателем. Будучи еще молодым исследователем, он выпустил работу о раке с весьма поэтичным названием Memoir sur l’anatomie pathologique du cancer, опубликованную в 1853 году, а также через три года – обширный трактат об аневризмах головного мозга «Аневризмы и их особенности».
В 50-х годах Поль Брока познакомился с антропологией, которую определил как «изучение человеческой группы, рассматриваемой в качестве единого целого», да так ей увлекся, что до конца жизни она оставалась его любимым делом. Его научные изыскания начались с изучения лепорид – гибридов зайцев и кроликов, которые в те времена считались весьма модными домашними животными и имели значительный коммерческий успех. Их размножение было возможно в специальных условиях, и именно этот факт навел Брока на мысль, что людям, возможно, тоже необязательно принадлежать к одному виду, чтобы иметь плодовитое потомство.
Нужно сказать, что идеи о возможном естественном, а не Божественном происхождении человека, в тот момент уже буквально витали в воздухе. Эта тема стала необычайно притягательной для обсуждений «за закрытой дверью», за которую можно было и схлопотать от правительства и церкви, подняв ее публично. Тем большим вызовом стал доклад Брока в 1858 году на собрании Биологического общества, где он впервые во всеуслышание представил свои рассуждения. Интересно, что знаменитый труд «О происхождении видов» Чарльза Дарвина вышел лишь годом позже.
Жаркие обсуждения и беспокойство, поднявшиеся в рядах Общества, поспособствовали тому, чтобы его президент Пьер Райер, вооружившись поддержкой научных друзей и приятелей Брока, аккуратно попросил ученого впредь более не трогать эту тему. В ответ на это анатом сделал «ход конем» и основал свое общество – Общество антропологии, где не было табуированных тем. Они боятся, «как бы чего не вышло»? Без проблем, мы будем обсуждать интересное нам в других кругах.
Карта цветов кожи в мире: цифры указывают оттенок по шкале Брока.
Самые спорные «открытия» Брока сделал, «определив», какие соотношения в анатомии человека характеризуют различие рас. Ученый предположил, например, что чем меньше отношение длин предплечья и плеча, тем выше уровень интеллекта. Он обмерил негроидов и европеоидов и выяснил, что руки у последних немного короче. Однако, когда Брока не сумел доказать интеллектуальное превосходство белой расы, основываясь только на длине руки, он начал измерять череп и лицо, чтобы определить объем мозга человека.
Схема работы краниометра Брока
Как и другие исследователи того времени, Брока полагал, что размеры мозга, о которых можно судить по объему черепной коробки, могут рассказать об умственных способностях его обладателя. Для занятий черепной антропометрией Брока создал специализированный инструмент – краниометр.
Реальный краниометр Брока
Согласно краниометрии, чем крупнее кости черепа, тем больше сам череп и расположенный в нем мозг, а следовательно, и выше интеллект. Из своих исследований Брока утверждал, что у «высших рас» объем мозга больше, чем у «низших». Например, средняя емкость черепа европеоидов равна, по вычислениям Брока, 1532 см³, а у негроидов – 1347 см³. Впоследствии современные ученые критиковали исследователя за распространение научного расизма (тем более, что никакой корреляции между объемом мозга отдельного человека и его интеллектуальных способностях не существует).
Его книга «О феномене гибридности» вышла одновременно с трудом Дарвина. Брока внимательно его изучил и нашел там некоторые факты весьма правдивыми, хотя не согласился с тезисом о том, что все люди имеют общего предка. Он придерживался теории полигенизма и рассматривал человеческие расовые группы как происходящие из разных источников. Этот взгляд дал ему право считать, что европейская колонизация абсолютно оправдана, так как европейская расовая группа прошла более длинный путь «к цивилизации» и может помочь преодолеть путь от «варварства» другим группам.
Однако при этом он был против рабства. «Разница в происхождении никоим образом не подразумевает подчинения рас. Это, напротив, подразумевает идею о том, что каждая раса людей возникла в определенном регионе, так сказать, как венец фауны этого региона; и если бы нам было позволено догадаться о намерениях природы, мы могли бы предположить, что она назначила определенную наследование каждой расе, потому что, несмотря на все, что было сказано о космополитизме человека, неприкосновенность владений определенных рас определяется их климатом», — писал он.
Известность в поле антропологии и краниометрии привела к Полю Брока американского дипломата Эфраима Скваейра. Совершая дипломатическую миссию в Перу, в частной коллекции он обнаружил первый трепанированный череп, который нашли на кладбище инков. Сквайера, который увлекался наукой, удивила форма трепанационного отверстия, которая натолкнула его на мысль, что отверстие сделали до смерти – оно успело приобрести признаки заживления.
Нью-Йоркские врачи, осмотрев привезенный череп, пришли к схожим выводам, но Скваейр нуждался в авторитетном мнении и отправил останки на экспертизу мсье Брока. Внимательно изучив объект, анатом пришел к выводам, которые разрушили идею о том, что впервые краниотомия, то есть иссечение части черепа, была проведена Гиппократом в Древней Греции. Процедура оказалась значительно старше, не менее чем на несколько тысяч лет.
«Я имею честь представить Академии древний перуанский череп, трепанированный при жизни субъекта способом, полностью отличным от применявшегося в европейской хирургии. Трепанирование – древнейшая хирургическая практика. Она упоминалась Гиппократом, который описывал ее как рутинную операцию. Но ее происхождение остается неясным. Почти как сегодня, древние греки трепанировали пилой коронообразной формы. Ничто не указывает на то, что греки или их предки проводили операцию другими методами. Но на черепе из Перу проведено иссечение прямоугольного фрагмента…», — рассказывал он членам Французской академии медицины.
Впоследствии на территории Франции также были найдены черепа со следами трепанации и, конечно, все они отправлялись на экспертизу Брока. Свои антропологические изыскания ученый обобщил в фундаментальном труде Mémoires d’anthropologie в трех томах, который вышел в Париже в 1871–1878 годах.
Но, пожалуй, свое самое главное открытие Брока сделал во время исследований головного мозга: ученому удалось обнаружить моторный центр речи, так называемую «зону Брока». А совершить открытие нашему герою помогли два француза, месье Леборн и месье Лелонг.
В 1861 году Брока познакомился с 51-летним сапожником Луи Виктором Леборном, пациентом больницы Бисетр в окрестностях Парижа. В возрасте 30 лет у него случился инсульт, после которого Леборн больше не мог говорить. Пациент понимал речь, обращенную к нему, но в ответ мог произносить лишь слог «тан», из-за чего знакомые прозвали его Тан. С возрастом состояние Леборна лишь усугублялось. В 40 лет у пациента развился паралич сначала правой руки, затем правой ноги, ухудшилось зрение, снизились и умственные способности. Последние семь лет жизни он не покидал постели. В 1861 году у Тана началась гангрена, и тогда его впервые осмотрел Брока.
Случай оказался очень любопытным. Ученый задавал Леборну вопросы, а тот, жестикулируя одной рукой, пытался на них ответить. При этом пациент понимал вопросы, на пальцах показал, сколько лет находится в больнице. К сожалению, спустя неделю после осмотра Леборн умер. Исследовав его мозг, Брока обратил внимание, что задний участок левой нижней лобной извилины пациента сильно поражен.
Ученый продемонстрировал мозг на собрании своего антропологического общества. Поскольку мозг не был рассечен, Брока описал его, полагаясь лишь на внешний осмотр. Затем антрополог заспиртовал мозг Леборна и отдал его в музей Дюпюитрена в Париже. В дальнейшем, уже во второй половине XX века, ученые обследовали мозг с помощью томографии и подтвердили основные данные, зафиксированные Брока.
В том же году Брока узнал о другом пациенте – 84-летнем садовнике мсье Лелонге. В 1860 году 83-летний садовник упал и потерял сознание. Когда больной пришел в себя, он мог произнести только несколько слов: «да», «нет», «три», «всегда» и «лело» (так он выговаривал собственную фамилию). При этом он почти полностью понимал устную речь. Почему Лелонг перестал говорить, врачи не представляли и, как и в других подобных случаях, даже не пытались его лечить, поэтому поставили Лелонгу диагноз «старческая деменция».
Вскоре по несчастливо сложившимся обстоятельствам Лелонг сломал шейку бедра, поступил в больницу и скончался. Обследовав мозг умершего пациента, Брока обнаружил, что в нем поражен тот же участок, что и у Леборна. Тогда ученый и пришел к выводу, что способность к связной речи связана с задней частью нижней лобной извилины, и даже воскликнул: «Мы говорим левым полушарием!».
Мозг месье Леборна (A, B) и месье Лелонга (C, D)
Брока сумел на примере пациентов продемонстрировать, что даже если язык и другие мышцы ротовой области сохраняют способность двигаться, то человек не может говорить членораздельно, когда работа этих участков мозга нарушена. Так что если бы персонажу «Игры престолов» Ходору, отвечавшему на любой вопрос словом «Ходор», довелось жить в нашем мире во второй половине XIX века, то ему удалось бы избежать репутации дурачка. Врачи поставили бы бедняге гораздо более «солидный» диагноз — афазию Брока.
Тем не менее не все изыскания Брока выдержали критику современной науки. Ученый внес вклад в распространения одного из самых устойчивых заблуждений по сегодняшний день – о том, что обоняние у человека не очень развито и утратило свое значение. Брока первым «нашел» обонятельные луковицы – части обонятельного мозга, расположенные на нижней поверхности лобной доли – и отметил, что в сравнении с размерами мозга и соотношением таковых с размером мозга других животных они достаточно невелики. У прочих млекопитающих эти луковицы значительно больше. Учитывая то, что поведение человека также в меньшей степени зависит от запахов, Брока решил, что в процессе эволюции обонятельные луковицы уменьшились, уступая место крупным лобным долям, в результате чего человеческое обоняние существенно ослабилось.
На основании свой теории ученый разделил всех млекопитающих на «обонятельных», для которых запахи играют главную роль, и «необонятельных». Брока не остановился на этом и разделил последних еще на две категории: водных млекопитающих, у которых обонятельные структуры практически отсутствуют, и приматов (включая людей), обладающих массивными лобными долями и меньше полагающихся на обоняние.
Работы Брока развили миф о слабом обонянии человека, и на протяжении ХХ века популярность этого мифа не переставала расти. Свою роль сыграл и знакомый с работами Брока знаменитый психолог Зигмунд Фрейд. Он считал, что обоняние лежит в основе инстинктивного полового поведения у животных, а бедность человеческого обоняния подавляет сексуальность, поэтому человеку и свойственны душевные болезни.
Только благодаря тому, что в конце XX века появились массивные доказательства того, что огромное количество генов в совокупности отвечает за систему обоняния (1000 из 28 000), за что Ричард Аксель и Линда Бак в 2004 году получили премию по физиологии или медицине, удалось окончательно развенчать этот миф. Ученые доказали, что способность распознавать запахи никак не связана с размером луковиц, а скорее, все кроется в их внутренней организации. И вообще – мозг человека способен справиться с распознаванием триллионов запахов, что и не снилось многим животным.
В 1880 году Брока был избран во французский Сенат и награжден Орденом почетного легиона, что привело к сарказму со стороны научных и политических оппонентов (ученый-эволюционист будет принимать соответственные решения).
Карикатура на Брока-сенатора
Сам ученый считал себя достигшим вершин во всех областях, что отразилось в его речи в честь избрания сенатором: «Я слишком счастлив! Самые смелые честолюбивые мечты, какие только может иметь человек науки, о чем только мог мечтать любой смертный, осуществлены; если бы я был так же суеверен, как древние, я считал бы свое настоящее избрание предвестником большой катастрофы, быть может, самой смерти». Что ж, в том же 1880 году в возрасте 56 лет Брока скончался.
Хоть впоследствии ученый и отказался от своих убеждений в том, что интеллект определяется размерами мозга, он все равно полагал, что сам Брока своими способностями обязан именно своему крупному мозгу. Поэтому завещал его и все свое тело науке. Мозг Брока до сих пор можно увидеть среди экспонатов «Музея Человека» в Париже.
Первое издание книги Сагана
Чуть менее века после появления мозга Брока в музее, туда придет замечательный астроном, автор послания другим цивилизациям, закрепленном на «Вояджерах», выдающийся популяризатор науки Карл Саган. Глядя на мозг Брока в банке с формалином, он задастся вопросом: что в этой банке осталось от самого Брока? Эти размышления положат начало одной из книг Сагана, «Мозг Брока: размышления о романтике науки», любопытному, пусть и разнородному и не очень гармоничному собранию статей-эссе разных лет. Так Брока послужил науке и ее популяризации через десятки лет после того, как мозг его прекратил работу и оказался заперт в банке с формалином.
Текст: Анна Хоружая, Алексей Паевский
Читайте материалы нашего сайта во ВКонтакте, Одноклассниках, Яндекс-Дзен и каналах в Telegram и MAX.
Литература:
Broca P.1863. «Localisations des fonctions cérébrales. Siège de la faculté du langage articulé.» Bulletin de la Société d’Anthropologie 4: 200–208.
Broca P. 1861. «Sur le principe des localisations cérébrales». Bulletin de la Société d’Anthropologie 2: 190–204.
Jay, V. (2002). Pierre Paul Broca. Archives of Pathology and Laboratory Medicine, 126, 250–251.
Finger, S. (2004). Paul Broca (1824–1880). Journal of Neurology, 251, 769–770.
Clower, W. T., & Finger, S. (2001). Discovering trepanation: The contributions of Paul Broca. Neurosurgery, 49, 1417–1425.
Cowie, S. E. (2000). A place in history: Paul Broca and cerebral localization. Journal of Investigative Surgery, 13, 297–298.
Dronkers, N. F., Plaisant, O., Iba-Zizen, M. T., & Cabanis, E. A. (2007). Paul Broca’s historic cases: High resolution MR imaging of the brains of Leborgne and Lelong. Brain, 130, 1432–1441.
C. Bushdid, M. O. Magnasco, L. B. Vosshall, A. Keller, Humans can discriminate more than 1 trillion olfactory stimuli. Science 343, 1370–1372 (2014)
A. Maresh, D. Rodriguez Gil, M. C. Whitman, C. A. Greer, Principles of glomerular organization in the human olfactory bulb—implications for odor processing. PLOS ONE 3, e2640 (2008).
Фоминых Т.А., Дьяченко А.П., Кутя С.А. Поль Пьер Брока и его вклад в медицину. Журнал неврологии и психиатрии им. С.С. Корсакова. 2021;121(6):67‑70.
Fominykh TA, D’yachenko AP, Kutia SA. Paul Pierre Broca: his contribution to medicine. S.S. Korsakov Journal of Neurology and Psychiatry. 2021;121(6):67‑70. (In Russ.)
https://doi.org/10.17116/jnevro202112106167