Ханна Дамасио: нейробиолог, воссоздавшая череп погибшего на компьютере

В 1848 году бригадир железнодорожников Финеас Гейдж (Phineas Gage) выжил после того, как железный прут пробил его череп, и, как известно, стал другим человеком. Этот случай более века цитировался в учебниках как доказательство того, что повреждение лобной доли может изменить личность. Спустя более 140 лет Ханна Дамасио (Hanna Damasio) с помощью сохранившегося черепа Гейджа и компьютера воссоздала точную траекторию прохождения прута в трехмерном пространстве, превратив медицинскую байку XIX века в точку данных, достаточно точную, чтобы нейробиологи спорили о ней до сих пор.

Обучение в Лиссабоне

Ханна Дамасио получила медицинскую степень в Лиссабонском университете в 1969 году, где также завершила специализированную клиническую подготовку по неврологии и нейроанатомии — это клиническое обоснование впоследствии выделило её исследования в области визуализации на фоне более чисто технических подходов к сканированию мозга. Именно в Португалии она начала долгое профессиональное и личное партнерство с коллегой-нейробиологом Антонио Дамасио (Antonio Damasio), сотрудничество, которое продолжалось на протяжении всей карьеры обоих, при этом каждый из них создал независимую научную репутацию, одновременно являясь соавторами знаковых работ.

Айова: построение карьеры в области визуализации с нуля

Дамасио присоединилась к Университету Айовы в 1977 году, где проработала почти три десятилетия, пройдя путь от преподавателя до заслуженного профессора и руководя несколькими исследовательскими лабораториями. В 1980-х и 1990-х годах в Айове она разработала и усовершенствовала методы использования компьютерной томографии, а позже и магнитно-резонансной томографии для определения точного местоположения и степени поражений мозга у живых пациентов — работа, которая помогла утвердить нейровизуализацию на основе очаговых поражений как строгий научный инструмент, а не просто описательное дополнение к клинической неврологии. Её учебники того периода, включая «Анализ поражений в нейропсихологии» (Lesion Analysis in Neuropsychology) и «Анатомия человеческого мозга в компьютерных изображениях» (Human Brain Anatomy in Computerized Images), стали стандартными справочниками в этой области, превратив её клинический и технический опыт в учебный материал для поколения нейробиологов.

Возвращение Финеаса Гейджа

Самая известная индивидуальная работа Дамасио — это исследование 1994 года, опубликованное в журнале Science под названием «Возвращение Финеаса Гейджа: ключи к разгадке мозга из черепа знаменитого пациента» (The Return of Phineas Gage: Clues About the Brain from the Skull of a Famous Patient). Работая с реальным черепом Гейджа, хранившимся в коллекции Бостонского музея, команда Дамасио построила компьютерную модель, деформировав цифровое изображение нормального черепа в соответствии с конкретными измерениями Гейджа и известными входными и выходными ранами после аварии 1848 года. Затем они смоделировали несколько возможных траекторий движения железного прута, тестируя каждый путь на соответствие документально подтвержденным анатомическим повреждениям, пока не сузили первоначальные семь правдоподобных траекторий до пяти. В итоге они пришли к выводу, что повреждение было сосредоточено дальше вперед и правее, чем предполагалось в более ранних интерпретациях, с вовлечением обоих полушарий мозга — это была более точная анатомическая картина, чем когда-либо существовавшая для одного из самых цитируемых случаев в истории нейробиологии. Авторы исследования откровенно говорили об его центральном ограничении: реконструкция по необходимости предполагала, что анатомия мозга Гейджа и локализация его функций достаточно близки к популяционным средним значениям, чтобы модель имела смысл, — предположение, которое невозможно независимо проверить для пациента, умершего в 1860 году.

Параллельное научное партнерство

Наряду с индивидуальными исследованиями Дамасио построила исключительно продуктивное долгосрочное научное партнерство со своим мужем Антонио Дамасио, совместно руководя Институтом мозга и творчества (Brain and Creativity Institute) при Университете Южной Калифорнии (USC) после их переезда из Айовы в 2005 году. Их совместная работа охватывает социальное поведение, когнитивное развитие детей, нейронные основы сознания и процессы, лежащие в основе творчества в искусстве, науке и технологиях — исследовательское портфолио, более широкое, чем специализация любого из партнеров, созданное путем объединения её опыта в структурной нейровизуализации с его теоретической работой об эмоциях и познании. Их общий и индивидуальный вклад в нейробиологию был совместно отмечен португальской премией Пессоа (Prémio Pessoa) в 1992 году.

Из Айовы в USC

В Университете Южной Калифорнии Дамасио носит звание университетского профессора — звание, предназначенное для преподавателей, чья работа охватывает и связывает несколько академических дисциплин, — а также звание профессора нейробиологии имени Даны Дорнсайф, и руководит Центром когнитивной нейровизуализации имени Даны и Дэвида Дорнсайф. Она также сохраняет должность почетного адъюнкт-профессора в Айове, поддерживая официальную институциональную связь с университетом, где была построена её карьера в области визуализации. В последние годы её исследования расширились в новые области, включая работу, демонстрирующую измеримое влияние музыкального обучения на развивающийся мозг.

Награды

Дамасио является почетным доктором Лиссабонского университета (2001), Аахенского университета (2002), Федеральной политехнической школы Лозанны (2011) и Открытого университета Каталонии, помимо совместной премии Пессоа. Она является членом Американской академии искусств и наук и Американской неврологической ассоциации, а также лауреатом премии Жана-Луи Синьоре (Jean-Louis Signoret Prize) в области когнитивной нейробиологии. Её публикации имеют исключительно высокий профиль цитируемости для работающего нейробиолога — индекс Хирша в Google Scholar выше 110 и более 100 000 общих цитирований, что является показателем того, насколько глубоко её методы визуализации были приняты в качестве стандартных инструментов во всей области, а не остались узкоспециализированной техникой.

Почему Ханну называют гением

Обоснование гениальности опирается на конкретный методологический вклад, а не на единичную вспышку теоретического озарения: Дамасио вывела исследования поражений мозга из сферы грубого клинического описания и придала им вычислительную точность, создав инструменты, позволившие исследователям определять местоположение повреждений в трехмерном анатомическом пространстве с точностью, недоступной ранее. Её реконструкция случая Финеаса Гейджа — самая ясная публичная демонстрация этого мастерства: случай более чем столетней давности, который поколениями учебников описывался импрессионистически, внезапно стал проверяемым и конкретным. То, что её методы и справочные тексты стали стандартным учебным материалом в нейропсихологии, а не личной специализацией, является самым сильным доказательством того, что коллеги считали эту технику действительно продвигающей область вперед, а не просто компетентной.

Честное ограничение этого утверждения заключается в том, что собственные публикации Дамасио, включая саму работу по Гейджу, скрупулезно честны в отношении границ того, что может установить реконструкция поражений: она выводит вероятную анатомию из популяционных средних значений, а не из прямого измерения мозга конкретного человека, и статья прямо указывает на это допущение как на источник неопределенности, а не скрывает его. Другими словами, её гений выглядит меньше как единичный теоретический прорыв и больше как устойчивая методологическая строгость, последовательно применяемая на протяжении долгой карьеры и большого объема высокоцитируемых совместных исследований — форма достижения, построенная на дисциплине и точности в такой же мере, как и на вдохновенном озарении.

Наследие

Методы картирования поражений Ханны Дамасио остаются фундаментальными для того, как нейропсихология локализует и изучает повреждения мозга у живых пациентов, а её реконструкция случая Финеаса Гейджа до сих пор является отправной точкой, цитируемой всякий раз, когда этот случай возвращается в научную или популярную дискуссию. Её тридцатилетнее партнерство с Антонио Дамасио, охватывающее Айову и USC, является одним из самых продуктивных примеров исследовательского сотрудничества супругов в нейробиологии, помогшим утвердить Институт мозга и творчества в качестве ведущего центра по изучению нейронных основ поведения человека.