Как необычное строение мозга Эйнштейна помогало ему совершать научные открытия
Веками человечество пыталось разгадать формулу гениальности, рассматривая интеллект как некую абстрактную величину. Однако в случае с создателем теории относительности поиски приобрели вполне осязаемый характер. Ученые десятилетиями препарировали, фотографировали и изучали биологический субстрат его мышления, пытаясь обнаружить в извилинах и клетках те самые механизмы, которые позволили совершить переворот в физике. Исследования показывают, что при стандартном весе орган обладал уникальными анатомическими аномалиями и невероятной плотностью связей. Эти физические параметры открывают завесу тайны над тем, как именно формировались математические и пространственные озарения великого физика.
Необычный путь извлечения и сохранения биоматериала
События 18 апреля 1955 года в больнице Принстона предопределили развитие нейроанатомии на годы вперед. Сразу после смерти ученого от аневризмы аорты патологоанатом Томас Харви провел вскрытие, в ходе которого извлек мозг для научного анализа. Он тщательно взвесил орган, сделал серию снимков под разными углами и зафиксировал ткани в формалине. Чтобы детально изучить клеточное строение, Харви разделил материал примерно на 240 блоков и подготовил гистологические срезы — тончайшие микроскопические пластинки. Интересно, что системные данные начали появляться в печати лишь спустя тридцать лет. В обзоре, опубликованном в журнале «Нейронауки и история» (Neurosciences and History) в 2015 году, Пауль Каррильо-Мора подчеркивает:
Между физическим уходом гения и первой серьезной публикацией о морфологии его мозга прошел огромный временной пласт, что лишь подогрело интерес научного сообщества к уникальным образцам.
Клеточные особенности и плотность нейроглии
Первое масштабное исследование в 1985 году провела Мариан Даймонд из Калифорнийского университета в Беркли. Ее группа сосредоточилась на соотношении нейронов и глиальных клеток. В то время как первые отвечают за передачу импульсов, вторые обеспечивают их питание и изоляцию.
- Для анализа выбрали префронтальную кору и нижние теменные доли;
- Сравнение проводилось с тканями одиннадцати контрольных субъектов мужского пола;
- В левой теменной области обнаружилось аномально низкое соотношение нейронов к глии.
Такая высокая концентрация вспомогательных клеток указывает на повышенные метаболические потребности. Похоже, клетки в этой зоне работали на пределе возможностей, потребляя колоссальное количество энергии. Это косвенно подтверждает интенсивность абстрактного мышления, которым славился физик.
Анатомия теменных долей и визуальное мышление
В 1999 году Сандра Вителсон из Университета Макмастера представила в журнале «Ланцет» (The Lancet) данные о макроструктуре органа. Несмотря на то что общий вес не выходил за рамки нормы, теменные области оказались шире среднего показателя примерно на 15 процентов.
Особое внимание привлекла Сильвиева борозда. Обычно этот глубокий желоб разделяет височную, лобную и теменную зоны, разделяя надкраевую извилину. У Эйнштейна же борозда шла по необычной траектории, оставляя извилину цельной. Это могло способствовать более быстрому и эффективному взаимодействию нейронов в узлах, отвечающих за математическую логику.
- Теменные доли критически важны для пространственной ориентации;
- Уникальная траектория борозд облегчала формирование мысленных образов;
- Отсутствие стандартных делений в коре коррелирует с умением «видеть» физические законы.
Связь между полушариями и пластичность коры
Как именно взаимодействовали правое и левое полушария? В 2013 году группа исследователей под руководством Вэйвэй Мэня изучила мозолистое тело — мощный пучок нервных волокон, служащий «мостом» между частями мозга. Сравнение с данными МРТ молодых и пожилых мужчин показало, что у гения этот тяж был значительно толще почти во всех отделах.
Такая развитая «магистраль» обеспечивала мгновенный обмен данными. Аналитические способности левого полушария беспрепятственно дополнялись творческой интуицией правого. Кроме того, антрополог Дин Фальк в 2009 году нашла на правой моторной коре странную «ручкообразную» структуру. Пластичность мозга проявилась здесь во всей красе: этот выступ контролирует левую руку и часто встречается у профессиональных музыкантов. Известно, что ученый с детства обожал скрипку, и многолетние репетиции буквально перестроили его анатомию.
Лишняя извилина и секреты лобной доли
Долгое время многие материалы считались утраченными, пока невролог Фредерик Лепор не восстановил историю коллекции снимков Хавьера. В результате изучения фотографий, сделанных до разделения органа на части, была обнаружена невероятная аномалия в лобной доле. В стандартном человеческом мозге эта область, ответственная за планирование и рабочую память, содержит три основные извилины. У Эйнштейна в правой лобной доле их было четыре. Дополнительный гребень увеличивал площадь поверхности коры, что расширяло возможности для сложного моделирования ситуаций. Именно это помогало ему проводить знаменитые «мысленные эксперименты», вроде воображаемого бега за лучом света.
Сложная нейронная архитектура работала как мощное «оборудование», на котором запускалось уникальное когнитивное «программное обеспечение» гения.
Хотя некоторые скептики сравнивают подобные изыскания с френологией (давно отвергнутой наукой о шишках на черепе), отрицать явные физические отличия невозможно. Скорее всего, секрет крылся в синергии всех факторов: от плотности глии до избыточных извилин коры. Изучение наследия великого ученого через призму нейробиологии доказывает, что выдающийся интеллект имеет под собой прочный фундамент из биологических особенностей.
Гены, раннее обучение музыке и постоянные интеллектуальные тренировки создали уникальный ансамбль, изменивший наши представления о времени и пространстве. Каждый найденный завиток или утолщение в его мозге — это лишь фрагмент огромной мозаики, которую наука продолжает собирать, чтобы понять, где рождается истинное величие человеческого разума. Исследование сохранившихся гистологических слайдов продолжается, обещая новые открытия в области работы нейронных сетей высшего порядка.
