Poslední stěhování duše

O definitivní umístění sídla lidské mysli do mozku a vznik neurologie se zasloužil před 350 lety Angličan Thomas Willis.

Vědecké obory mají svůj čas vzniku často daný nějakým objevem či publikací. Někdy jde o jediný den (třeba kvantová teorie se zrodila 14. prosince 1900, kdy Max Planck přednáškou uvedl pojem kvanta energie), jindy několik měsíců (Becquerel na radioaktivitu narazil koncem ledna 1896 a její objev – tím pádem vznik oborů jaderné fyziky a chemie – zpečetil v přednášce 18. května téhož roku). Nebo taky řadu let – William Harvey o svém objevu krevního oběhu přednášel v roce 1616 a potvrdil ho knihou v roce 1628 (což se považuje za vznik moderní kardiologie či rovnou celé fyziologie).

Co se mozku týče, počátky neurologie spadají do let 1661-64 a prim v nich hrál jeden nedostudovaný lékař a univerzitní profesor v jedné osobě. Je to docela zajímavá historie.

Od Galena k Harveyovi

Až do počátku novověku byl mozek považován nanejvýš za jakýsi mazlavý kryt mozkových komor, ve kterých se hemžili pohybliví duchové neboli pneumata. To, co dělalo člověka člověkem, bylo srdce.

Ale stejně jako mezi geocentristy v astronomii se už v antice našlo pár heliocentristů, i tady mezi „kardiocentristy“ existovalo několik „encefalocentristů“.

Kupříkladu řecký filosof Alkmeon z Krotonu kolem roku 500 př.n.l. prohlásil: „Všechny smysly jsou napojeny na mozek.“ Nervy ovšem neznal, věřil, že každým vdechem vstupuji nosem do mozku duchové a ti jsou prostřednictvím mozkových závitů distribuováni do těla.

Rovněž Platonovi se mozek zamlouval – byl totiž magicky kulatý stejně jako sám kosmos, a proto si ho bohové vybrali, aby do něj vložili své sémě. Díky němu mohl mozek vnímat očima a ušima a uvažovat o tom. Na svržení srdce však Platon nestačil, tím spíš, že jeho žák Aristoteles mozek jako centrum duše zavrhl a umístil je rovněž do srdce.

Základem galenovské fyziologie byla proměna jídla na tkáně a dechu na duši. Podle ní napřed v játrech vznikne z potravy krev a ta se po svém očištění v plicích nasytí v srdci vitálními duchy, kteří se potom v mozku přemění v duchy animální, schopné myslet a vnímat. Vlastní přeměna vitálních duchů v animální probíhá ve spleti cév umístěné ve spodní části lebeční dutiny a pojmenované rete mirabile (zázračné pletivo). V něm vzniknuvší animály potom kulovité mozkové komory pumpují dutými nervy do těla k jeho ovládání. Mozek byl tedy pro Galena generátorem, čerpadlem a rozvaděčem animálních duchů.

Podobně křesťanští učenci nesmrtelnou nefyzickou duši umístili do prázdných komor v mozku. V přední komoře měl sídlit obecný smysl, fantazie a smysly, ve střední myšlení a úsudek a v zadní paměť. (Galenovci operovali se třemi komorami, mozek má ve skutečnosti komory čtyři.) Mozek zůstal pouhou pumpou vytlačující duchy z komor do nervů.

Anatomický revolucionář Vesalius sice v mozku žádné tři kulaté komory ani rete mirabile nenašel, ale závěrům se vyhnul: „Neboť nechci přijít do konfliktu s jistými tvůrci skandálů a dohlížiteli nad kacířstvím, zcela se vzdám úvah o rozdělení duše a umístění jejích částí...“

A potom přišel William Harvey, který ze srdce coby sídla duše učinil prachsprostou pumpu na krev. Mozek dostal novou šanci.

Lékařem za občanské války

V roce 1638 začal studovat v Oxfordu anglikánskou teologii sedmnáctiletý Thomas Willis. Jako neurozený a nemajetný farmářský synek spadal do ranku tzv. služebníků (servitores), kteří si studia odpracovávali jako poskoci výše postavených členů koleje. Willis tak sloužil jednomu z kanovníků koleje Christ Church: servíroval mu jídlo, staral se o topení v krbu, čistil boty atd. Vedle toho pro paní kanovníkovou, uznávanou léčitelku, připravoval lektvary.

Kvůli eskalujícím půtkám anglikánů s ostatními protestanty se jeho budoucnost anglikánského pastora začala jevit problematicky, proto v roce 1642 přesedlal na medicínu. Zakrátko poté vypukla občanská válka. Za epidemie tyfu zemřeli Willisovi rodiče a on se musel starat o šest sourozenců a hospodařit na stoakrové farmě. Dva roky si také zavojančil v královské armádě. Při tom všem se neustále vzdělával, sháněl knihy, mluvil s každým, kdo z medicíny něco uměl, snad i se samotným Wiliamem Harveyem, který v té době pobýval v Oxfordu.

Koncem roku 1646 přátelé na oxfordské univerzitě propůjčili Willisovi titul lékaře. Přitom jeho vzdělání sestávalo vedle míchání dryáků a účasti na jedné dvoudenní pitvě pouze ze čtení knih.

Během následujících let péče o rodinu a potulného léčení (živil se hlavně věštěním z moči) se jeho zájem postupně soustředil na nervová onemocnění. Po vzoru mechanistické filosofie Descartesa, Gassendiho, Hobbese chtěl mozek i nervy zkoumat jako „mechanickou věc, v níž každý může pozorovat pohyby hodin nebo stroje, může ji rozebrat na jednotlivé součástky, aby pochopil jednotlivé vlastnosti a nepochyboval o tom, že zjistí příčiny a vlastnosti daného fenoménu“. Cesta k tomu začínala u anatomie mozku.

Liga mistrů

Kolem roku 1649 Willis spoluzakládá spolu s přírodovědcem Johnem Wilkinsem a několika dalšími místními zvídavci Oxfordský klub experimentální filosofie. Jeho členové, říkali si skromně virtuosi (mistři), se zprvu zabývali vším možným od mapování Měsíce po vynalézání neviditelného inkoustu, ale jak uvidíme dále, časem se každý profiloval podle gusta.

Kolem roku 1650 se Willis přestěhoval z koleje Christ Church do vlastního domu. Krátce nato přijal do služeb hrbatého asistenta Roberta Hooka. Okamžitě poznal jeho nadání a přivedl ho do Oxfordského klubu.

Jedním z prvních členů se stal také výtvarně nadaný Christopher Wren.

Roku 1655 se Klub rozšířil o Roberta Boylea.

Čtyři roky nato přibyl Richard Lower.

Koncem 50. let Willis vydal knihu o původu horeček, které vysvětluje jako poruchu chemických reakcí v krvi. Kniha ho proslavila tím, že i bez Aristotela a Galena ukázal, jak lze nejzávažnější nebezpečí pro lidský život vysvětlit korpuskulemi a fermenty (tak označoval aktivní shluky částic, jejichž reakcemi probíhá život, mj. se i ohřívá tělo).

Praxe mu vzkvétala natolik, že se mohl oženit (s dcerou bývalého děkana Christ Church).

V roce 1660 byl po deseti letech republiky a protektorátu nastolen král Karel II. Oxfordskou univerzitu znovu ovládli anglikáni. Jim věrný Willis zaujal postavení profesora přírodní filosofie.

V následujících letech se virtuosi pravidelně scházeli u Willise ke studiu mozků a nervů zvířat i lidí. Christopher Wren, později nejvýznamnější anglický architekt 17. století, exceloval jako kreslíř. Vedle Willise pitval hlavně Richard Lower, považovaný za momentálně nejlepšího prosektora v Evropě (ten za pár let provede jednu z prvních transfuzi krve v dějinách). Všeuměl Robert Hooke dodal mikroskopy vlastní konstrukce, jejichž pomocí objevil buňky, a Robert Boyle, budoucí zakladatel moderní chemie, zase vynalezl konzervaci mozku etanolem. Díky ní mozek ztuhl z konzistence másla ve vařené vejce a vydržel prakticky neomezenou dobu.

O materiál neměli virtuosi nouzi – Willis díky své pověsti dokázal přesvědčit některé rodiny, aby mu povolily otevřít těla svých zemřelých včetně lebky. Zatímco předchůdci odřezávali vrstvu po vrstvě úměrně tomu, jak mozek propadal hnilobě, Willis s Lowerem ho vyjímali celý a nedotčený. Jeho impregnace lihem jim umožnila bez časového omezení jednak studovat vstupy a výstupy, jednak dělat buď postupné průřezy, nebo sondy libovolným směrem.

Během dvou let virtuosi „u anatomického soudu zahubili tolik obětí, celé hekatomby málem všech druhů zvířat“, jak napsal Willis. Zato „téměř neuplynul den bez nějakého anatomického objevu, takže v krátké době nebylo v mozku a jeho přídatku v lebce nic, co by nebylo prostě a jasně zjištěno, pochopeno a podrobně pozorováno.“

Na jaře 1663 Willisova skupina výzkum ukončila. Lower načrtl obrázky nervového systému, Wren pořídil nádherné ilustrace celého mozku, které ho prezentují jako jemný a složitý orgán krásný jako orchidej.

Lidský mozek, Thomas Willis, 1672.Snímek Wellcome images, CC BY 4.0

Následně Willis sloučil vše, co s přáteli zjistil, a společná pozorování doplnil vlastními spekulacemi o pohybu duchů v mozku a nervech. Vytvořil obor, který nazýval nervová doktrína neboli neurologie. V roce 1664 pak vydal knihu Cerebri anatome: cui accesit nervorum descriptio et usus (Anatomie mozku, k níž přidáno popsání a používání nervů), kterou coby „pohled do živé a dýchající kaple Boží“ věnoval londýnskému arcibiskupovi.

V jediném roce vyšla čtyři vydání. Celkem jich bude třiadvacet a až do 19. století se podle nich bude učit. Wrenovy kresby se objevovaly ještě v učebnicích z počátku 20. století.

Podivná prošívaná koule s duší

Mnoho zajímavých podrobností obsahuje kniha Carla Zimmera  Jak se duše stala tělem (česky vydalo roku 2006 nakladatelství Galén), zde se omezme pouze na Willisovy základní objevy a závěry.

Zatímco staří anatomové rozlišovali u mozku pouze dvě základní části – šedou zevní kůru a bílou vnitřní „dřeň“, Willis v hloubi mozku našel ještě oblasti šedé hmoty charakteristické proužkovitým uspořádáním. Nazval ji corpus striatum – proužkované těleso.

Na spodině mozku objevil propojení všech čtyř přívodních tepen, jehož účelem je jistit zásobování mozku v případě poškození některého z přívodů. Dnes se jmenuje circulus Willisi.

Pomocí injekcí zdokonalených Wrenem a Boylem stopoval skrytá spojení v mozku. Například otevřel psovi lebku, vstříkl mu do krkavice inkoust se šafránem a sledoval, jak krev unáší barvivo do mozku. Najednou před ním vyvstala ohromná síť krevních cév na povrchu...

Willisovi takový mozek připadl jako „podivná prošívaná koule“.

Při studiu zásobení do hloubi se ukázalo, že tepny se větví do stále jemnějších větévek rozbíhajících se po celém objemu mozku, přičemž každá jeho oblast má své vlastní zásobování. Willis v tom spatřoval důkaz, že mozek je tvořen různými částmi, z nichž každá vykonává jinou činnost.

Neméně zajímavá se ovšem jevila i místa, kam krev nepronikala. Barvivo se neobjevovalo právě v místech tak oblíbených antiky – v komorách mozku. Komory tedy nemají s činností duše nic společného, jsou „pouhou komplikací mozkových závitů“.

Willis rovněž stopoval mozkové nervy vystupující otvory po stranách lebky a putující do jazyka, do hrtanu, rtů, zubů a tváří. Jedna nervová síť obepíná střeva a spouští v nich peristaltiku, jiná propojuje rty a pohlavní orgány… Sledoval bloudivý nerv i jemný vějíř jeho vláken obepínající srdce a bránici.

Porovnáním se zvířaty zjistil, že lidský mozek je relativně obrovský a zvrásněný závity. Podle Willise to znamená i rozdíl ve funkci. Zato mozečky mají lidé a zvířata téměř totožné. Mozeček vytváří duchy putující dolů k útrobním orgánům včetně srdce a udržuje je v pohybu mimovolně, „bez našeho vědomí nebo péče“.

Bez duchů to nejde

Zbývalo vysvětlit, jak mozek funguje. Podle Willise existuje jakási nervová „šťáva“ tekoucí nervovými vlákny od mozku dolů do těla. Animální duchové jedou na této tekutině jako vlnky. Duchové nepohybují svaly hrubou silou, spíše přenášejí příkazy z mozku svalům, které na ně odpovídají nepatrnými explozemi. Každá z nich pak přispívá ke svalovému stahu. (V době hluboké neznalosti molekulárního motoru myosinu, zdroje energie adenonosintrifosfátu ATP a podobně se Willis dostal na samou hranici tehdy možného.)

A stejně jako mozek vysílá duchy do srdce a dalších orgánů, snímají nervy signály z vnějšího světa a vysílají animální duchy zpátky do mozku, odkud se tyto signály buď rovnou „odrazí“ zpátky na periférii (zde jako první pro automatickou reakci mozku na podnět použil termín reflex), nebo se dále zpracují v mozkové kůře, která je sídlem vyšších duševních schopností. Pokud duchové působí na kůru silněji a déle, mohou ji ovlivnit trvale, čímž vznikne paměť. Duchové v mozkové kůře jsou podkladem představivosti, touhy a dokonce i myšlení.

Při vytváření složitých myšlenkových procesů musejí duchové v kůře putovat složitými cestami, podél záhybů mozkové kůry. Proto má člověk daleko nejvíc závitů, neboť právě ony „slouží inteligenci a různým dalším a rozmanitým funkcím vyšších duševních schopností“.

(O elektrické povaze duchů-vzruchů putujících nervy tehdy rovněž nikdo nemohl mít ponětí, studium elektřiny bylo teprve v počátcích, souvislost elektřiny a pohybu svalů objevil Galvani až v roce 1780.)

Zatímco zvířata mají smrtelné hmotné duše zahrnující jejich mozky a nervy, člověk, „je požehnán jak hmotnou, tak nehmotnou duší“. První duši Willis nazývá senzitivní, druhou racionální. Tu Bůh stvoří a vloží do mozku dítěte v děloze. Racionální duše kontroluje senzitivní duši, která zvládá většinu životních dějů sama. Protože nemá fyzickou podstatu, nezná smrt.

Mozek sám je však pouhý orgán, jehož duše se mohou stát obětí nemoci. Těmto druhům nemoci říkal Willis „občanské války“. „Nižší duše, znavená jhem racionální duše, dovolí-li jí to příležitost, se vymaní z pout.“ Obě duše pak soupeří jako dvě do mozku zavřené armády, dokud jedna nezvítězí a neovládne druhou.

Jestliže mozek onemocní příliš, může se trvale poškodit i racionální duše. Té se pak nedostávají realistické vjemy, ale divoké fantazie. Šílenství mění mírumilovný proud animálních duchů na „příval vod bičovaných bouří“.

Polní tráva skromného génia

V pětačtyřiceti letech se Thomas Willis stal nejbohatším mužem Oxfordshiru a nejznámějším lékařem Anglie. Zároveň přišel o čtyři z osmi dětí. Povýšení do šlechtického stavu odmítl, neboť „netouží po poctách, které by zvyšovaly důstojenství nebo společenské postavení jeho osoby“. Stejně jako dřív každé dopoledne ve vlastním domě zdarma ordinoval pro chudé nemocné.

Zažil Velký mor (1665-1666), který zahubil skoro čtvrtinu ze 400 tisíc obyvatel Londýna, a následný Velký požár (počátek září 1666), jenž zničil většinu vnitřního města.

V následujících letech, už v Londýně, napsal knihu o duši, „psycheologii“, jak říkal. Jmenovala se Dvě rozpravy o duši zvířat. Snažila se podat materiální vysvětlení duše a jejích poruch. Šlo o nejúplnější přehled psychiatrie založené na mozku od chvíle, kdy začali praktikovat medicínu staří Řekové.

Během práce na své poslední knize, Racionální terapii, Willis dostal zápal plic a na podzim 1675 čtyřiapadesátiletý zemřel.