De la insecte la oameni, ritmul în care am acumulat informații despre sistemele nervoase în ultimii 100 de ani a fost uimitor. Cu toate acestea, dacă am adopta întotdeauna stilul intelectual de a învăța mai întâi tot ce este de știut despre un subiect înainte de a studia noile sale dimensiuni, progresul viitor ar fi lent. Spre deosebire de multe alte discipline, neuroștiința nu se bucură în prezent de luxul unui set convenit de întrebări la care să se răspundă. A fost Vestul Sălbatic, neîmblânzit și fără frâu, și, în multe privințe, continuă să fie.

Roger W. Sperry, probabil cel mai important cercetător al creierului din secolul trecut, a mers întotdeauna înainte cu sentimentul: „Încearcă. Și nu citiți literatura de specialitate decât după ce v-ați făcut observațiile. Altfel, puteți fi orbit de o dogmă preexistentă”. Aceasta este cu siguranță o parafrază a ceea ce mi-a spus de o sută de ori și așa am operat în acele zile delicioase de nepăsare și explorare la Caltech. „Încearcă.”

Laboratorul Sperry era în plină desfășurare cu experimente de tot felul pe așa-numitul „split-brain” (1). Pisicile și maimuțele erau principalele animale, iar rezultatele erau clare și captivante. Antrenați o parte a creierului la o sarcină senzorială, iar cealaltă parte nu știa nimic despre aceasta. Pregătirea standard a fost de a împărți chiasma optică pe mijloc, astfel încât informațiile expuse la un ochi să fie proiectate doar în jumătatea ipsilaterală a creierului. Astfel de animale ar fi învățat cu ușurință o sarcină și ar fi putut îndeplini cu ușurință sarcina prin ochiul inițial neantrenat. Cu toate acestea, dacă, în plus față de secțiunea mediană a chiasmei, au fost secționate corpul calos și comisura anterioară, s-a prezentat fenomenul creierului divizat. În această condiție, emisfera neantrenată a rămas ignorantă față de sarcina învățată de cealaltă jumătate de creier. Era ca și cum ar fi existat două sisteme mentale care coabitau într-un singur cap. Oricât de fascinante ar fi fost aceste descoperiri, ele păreau incoerente atunci când erau luate în considerare în contextul comportamentului uman. Ar putea o mână stângă să nu știe ce ține mâna dreaptă? Absurd.

În 1960, am avut norocul să mă prezint la Caltech cu o bursă de vară a Fundației Naționale pentru Știință (NSF) pentru a studia cu Sperry. Am fost atras în laborator de un interes pentru problema specificității neuronale. Un lucru a dus la altul și, înainte de a-mi da seama, am început școala postuniversitară la Caltech în vara următoare. Prima mea sarcină a fost să pregătesc un set de studii pentru un pacient uman, W.J., pe care un rezident în neurochirurgie, Joseph E. Bogen, îl pregătea pentru secționarea corpului calos pentru tratamentul epilepsiei severe.

Cu o privire retrospectivă asupra acelor zile de început, este greu de supraestimat natura aventuroasă a proiectului nostru. Nimeni nu a crezut că pacientul va oferi de fapt dovezi că mintea poate fi divizată. Cu câteva săptămâni înainte, un caz de agenezie calosală, un defect congenital în care există o absență completă sau parțială a corpului calos, trecuse prin laborator și nimic nu părea ieșit din comun. Dintr-un punct de vedere mai larg, chiar dacă era implicat unul dintre cei mai mari neurobiologi din lume, nici Sperry și cu siguranță nici eu, un proaspăt absolvent verde ca varul, nu aveam o experiență semnificativă în examinarea pacienților. Pentru alții ar fi putut părea un joc prostesc și o pierdere de timp. Cu toate acestea, nu a fost așa, pentru că la Caltech, atitudinea a fost întotdeauna: „încearcă.”

Așa că aventura a mers înainte. În primul rând, în mod nesurprinzător, testele preoperatorii au confirmat că cele două emisfere ale cazului W.J. erau conectate în mod normal: fiecare mână știa ce se afla în cealaltă, iar fiecare cortex vizual era conectat fără probleme la celălalt. Simplul gând că ar putea fi altfel era aberant. Pe măsură ce toate studiile au fost finalizate, am pus munca deoparte și am continuat cu alte proiecte de cercetare care studiau sistemele de memorie ale primatelor neumane, căile corticale implicate în coordonarea ochi-mână și multe altele. Câteva luni mai târziu, interesele noastre s-au reorientat din nou către cazul W.J. Veteranul celui de-al Doilea Război Mondial se recuperase frumos după operație și era gata să fie testat din nou.

Marele test a avut loc într-o zi însorită și luminoasă din Pasadena. W.J. a fost rulat până la intrarea în clădirea de biologie de pe San Pasquale Avenue. Încă în recuperare după o intervenție chirurgicală, W.J. folosea un scaun cu rotile pentru a se deplasa. Încă purta casca de protecție, pe care o purta pentru a se proteja de posibilele căderi asociate crizelor. Avea de gând acest veteran al celui de-al Doilea Război Mondial, care fusese doborât de o lovitură de la capătul unei puști germane după un salt cu parașuta în spatele liniilor inamice, să dezvăluie un secret adânc? Nu părea probabil. Dimineața a început destul de modest. Nu a fost niciun ropot de tobe când am intrat în clădire. De fapt, am fost lăsat singur să fac testele. Teste care s-au dovedit a fi uluitoare. Și a rămas așa până în ziua de azi. Iată cum am descris recent momentul (2):M.S.G.: Fixarea pe punct.W.J.: Te referi la bucățica de hârtie lipită pe ecran?M.S.G.: Da, acela este un punct…. Uită-te direct la el.W.J.: Bine.

Mă asigur că se uită direct la punct și îi arăt o imagine a unui obiect simplu, un pătrat, care este plasat în dreapta punctului timp de exact 100 de milisecunde. Prin faptul că este plasată acolo, imaginea este direcționată către jumătatea stângă a creierului său, creierul care vorbește.M.S.G.: Ce ai văzut?W.J.: O cutie.M.S.G.: Bine, s-o facem din nou. Fixați punctul.W.J.: Te referi la bucățica de bandă adezivă?M.S.G.: Da, așa este. Acum fixează.

Din nou, îi arăt o imagine a unui alt pătrat, dar de data aceasta la stânga punctului său fixat, iar această imagine este transmisă exclusiv creierului său drept, o jumătate de creier care nu vorbește (2). Din cauza operației speciale la care a fost supus W.J., creierul său drept, cu fibrele de legătură cu emisfera stângă secționate, nu mai putea comunica cu creierul stâng. Acesta a fost momentul revelator. Cu inima bătând cu putere, cu gura uscată, am întrebat,M.S.G.: Ce ai văzut?W.J.: Nimic.M.S.G.: Nimic? Nu ai văzut nimic?W.J.: Nimic.

Inima îmi bate cu putere. Încep să transpir. Oare tocmai am văzut două creiere, adică două minți care lucrează separat într-un singur cap? Una putea să vorbească, cealaltă nu. Oare asta era ceea ce se întâmpla?W.J.: Mai vreți să fac ceva?M.S.G.: Da, doar un minut.

Găsește repede niște diapozitive și mai simple, care proiectează pe ecran doar niște simple cercuri mici. Fiecare diapozitiv proiectează câte un cerc, dar în locuri diferite pe fiecare probă. Ce s-ar întâmpla dacă i s-ar cere doar să arate cu degetul orice lucru pe care îl vede?M.S.G.: Bill, arată cu degetul ce chestii vezi.W.J.: Pe ecran?M.S.G.: Da și folosește orice mână care ți se pare potrivită.W.J.: Bine.M.S.G.: Fixați punctul.

Un cerc este afișat la dreapta fixării, permițând creierului său stâng să îl vadă. Mâna lui dreaptă se ridică de pe masă și arată spre locul unde a fost cercul pe ecran. Facem acest lucru pentru un număr de încercări în care cercul blițuit apare pe o parte sau alta a ecranului. Nu are nicio importanță. Atunci când cercul se află la dreapta fixării, mâna dreaptă, controlată de emisfera stângă, arată spre el. Atunci când cercul se află la stânga fixării, mâna stângă, controlată de emisfera dreaptă, este cea care indică spre el. O mână sau cealaltă va indica locul corect de pe ecran. Aceasta înseamnă că fiecare emisferă vede într-adevăr un cerc atunci când acesta se află în câmpul vizual opus și fiecare, separat de cealaltă, ar putea ghida brațul/mâna pe care o controlează, pentru a da un răspuns. Cu toate acestea, doar emisfera stângă poate vorbi despre aceasta. Abia mă pot stăpâni. Oh, dulceața descoperirii.

Așa începe o linie de cercetare care, douăzeci de ani mai târziu, aproape zi de zi, va fi distinsă cu Premiul Nobel (3).

Raportarea descoperirilor din acea zi, precum și a descoperirilor din multe alte zile, a fost raportată pentru prima dată într-o lucrare devenită clasică, publicată în PNAS în 1962 (4). A fost lucrarea care a lansat 50 de ani de cercetări intense asupra mecanismelor cerebrale care stau la baza experienței conștiente umane. Toate cunoștințele ulterioare care au fost dezvăluite au fost produsul ideii de a „încerca pur și simplu”, întruchipată în acea lucrare.

Pe măsură ce descoperirea că un chirurg ar putea aparent să creeze două minți dintr-o singură minte s-a infiltrat încet în propriile noastre minți, gândul că însăși conștiința ar putea fi studiată de către psihobiologi, așa cum eram cu toții numiți la acea vreme, a câștigat teren. Au fost studiați pacienți suplimentari și, deși confirmau întotdeauna constatările inițiale, fiecare a oferit noi perspective. Pe lângă faptul că sistemul vizual era divizat, a devenit clar că același lucru era valabil și pentru sistemul somatosenzorial, pentru sistemul motor și, mai uimitor, pentru sistemele perceptuale/cognitive ale creierului stâng și drept. Am lucrat într-un ritm febril. A fost ca și cum am fi pescuit într-un iaz populat. De fiecare dată când ne scufundam în necunoscut, prindeam câte un pește.

Cu trecerea anilor, mulți tineri oameni de știință talentați s-au format la Caltech, iar alți cercetători seniori ne-au vizitat pentru a-i studia pe pacienți. M-am mutat pe Coasta de Est și, ca din nou norocul, am început să testez o nouă serie de pacienți de la Dartmouth Medical School. Cunoștințele despre tipurile de procese mentale care puteau fi integrate peste marea prăpastie creată de operație, cum ar fi procesele emoționale și atenționale, s-au adăugat la bazele modului de a gândi despre biologia care stă la baza experienței conștiente. În general, zecile și zecile de studii au dezvăluit organizarea paralelă și distribuită a creierului uman, chiar dacă sentimentul de unitate psihologică al pacientului a rămas intact.

Au fost descoperirile inițiale produsul unei furtuni perfecte? Cu siguranță, cultura Caltech pentru descoperire, risc și aventură intelectuală era palpabilă. S-a întâmplat să locuiesc într-o casă istorică care, cu ani înainte, îi găzduise pe Howard Temin, Matt Meselson și Sidney Coleman. Richard Feynman obișnuia să apară la petrecerile noastre, iar într-o seară memorabilă, Feynman a venit la mine și mi-a spus: „Poți să-mi împarți creierul dacă îmi garantezi că pot face fizică după aceea”. Râzând, i-am spus: „Îți garantez”. Repede ca un fulger, Feynman a întins atât mâna stângă, cât și cea dreaptă pentru a da mâna la înțelegere! Atmosfera de așteptare de a face o muncă importantă în acele zile de descoperire nu mai avusesem nimic asemănător cu ce mai trăisem până atunci sau de atunci.

Iată-ne 50 de ani mai târziu, cu un veritabil Who’s Who în biologie care a lansat încercări de a înțelege cum să ne gândim la biologia conștiinței (vezi Inner Workings: Descoperirea minții divizate la p. 18097). Francis Crick și Gerald Edelman, Wolf Singer și Jean Pierre Changeux, pentru a numi doar câțiva, cu toții au contribuit și au îndemnat la căutarea înțelegerii. Știu că toți aceștia l-au privit pe Sperry și lucrarea cu creierul divizat ca sursă de inspirație. Astăzi, este încă obsedant și provocator să medităm la întrebarea: ce înseamnă că se poate diviza mintea?