Ханс Бергер: краткое жизнеописание

Ханс Бергер (1873-1941) — выдающийся немецкий психиатр и нейрофизиолог, первооткрыватель метода клинической электроэнцефалографии. Он был первым, кто записал электроэнцефалограмму человека. Бергер впервые доказал существование электрических потенциалов, генерируемых человеческим мозгом, при помощи изобретенного им самим электроэнцефалографа. В исторической публикации 1929 года им были представлены результаты по регистрации электрических потенциалов головного мозга человека с использованием скальповых игольчатых электродов. В его работах были описаны основные ритмы головного мозга и их изменения при функциональных нагрузках, а также электрофизиологические показатели при патологических изменениях в мозге.

Биография этого выдающего ученого, состоящая из взлетов и падений и полная трагизма, вызывает бесспорный интерес. Ханс Бергер (Hans Berger) родился 21 мая 1873 г в местечке Нейзес (Neuses) невдалеке от города Кобурга (Coburg), что находится в земле Тюрингия в Германии. Умер 1 июня 1941 г в городе Йена(Jena) в Германии.

Бергер был сыном врач Павла Фридриха Бергера (Paul Friedrich Berger) и Анны Рюккерт (Anna Ruckert). Дед по линии матери – Фридрих Рюккерт (Friedrich Ruckert, 1788-1866) был профессором восточных языков и известным в Германии поэтом. Ханс Бергер закончил Кобургскую Гимназию и поступил в Йенский Университет. После окончания первого семестра на астрономическом факультете, Бергер понял что эта наука не для него, и перевелся на медицинский факультет.

В 1897 г Бергер получил докторскую степень и стал ассистентом известного профессора Отто Людвига Бинсвангера (Otto Ludwig Binswanger, 1852-1929), описавшего мультиинфарктную деменцию (болезнь Бинсвангера). Он работал в университетской психиатрической клинике. Небезынтересно узнать, что ассистенты Оскар Фогт (Oscar Vogt) и Корбиниан Бродманн (Korbinian Brodmann, 1868-1918), также работавшие в данной клинике, немало поспособствовали тому, чтобы молодой Бергер присоединился к их работе по топической локализации церебральных функций.

В 1901 году Ханс Бергер поселился в Йене, а в 1906 — был назначен ведущим профессором Иенского университета. В 1912 году он был назначен главным врачом университетской клиники, а в 1919 г. — стал директором клиники. Ханс Бергер был ректором Йенского университета в 1927-1928 гг. и проректором с 1935 по 1938 гг. В 1938 г. Бергер получил звание заслуженного профессора в области психологии и ушел в отставку. В общей сложности он прожил в Йене 41 год.

Собственно с работы в Йенском университете началась его знаменитая карьера ученого. Главной темой в научной работе Ханса Бергера был поиск корреляции между объективной («материальной») мозговой деятельностью и субъективными психическими явлениями. В своей работе о кровяной циркуляции в головном мозге (1901 г) он оценивал объективность измерения мозговой пульсации путем плетизмографии. Бергер исследовал влияние сердцебиения, дыхания, состояния вазомоторных функций, а также изменение позиции головы и тела на степень мозговой пульсации, которая измерялась через треффинационное отверстие в черепе.

После разочарования в серии экспериментов, касательно измерения кровяной циркуляции и температуры мозга, Ханс Бергер с окончанием Первой Мировой Войны сосредоточился, главным образом, на опытах по измерению биоэлектрической активности головного мозга. Еще в 1902 он проводил измерение электрической активности головного мозга на открытом мозге при помощи капиллярного электрометра Липпмана (Gabriel Lippman, 1845-1921), и позже с помощью гальванометра Эдельманна. Однако в 1910 г Бергер прямо заявил в медицинском журнале, что был не удовлетворен результатами своих опытов. Тем не менее, до 1925 г он продолжал заниматься двумя электрофизиологическими методами исследования: стимуляцией моторной коры через дефект в черепе с оценкой интервала времени между стимулом и двигательной реакцией с контралатеральной стороны, а также регистрацией спонтанного потенциала действия биоэлектрической активности коры головного мозга.

Многочисленные неудачи первых экспериментов и успехи других научных школ закалили Бергера в стремлении интенсивно и целенаправленно работать над данной проблемой. Бергер изучил работы первооткрывателя электрической активности головного мозга англичанина Ричарда Катона (Richard Caton, 1842-1926). Катон, практикующий хирург из Ливерпуля, сумел в 1875 году записать электрические потенциалы на открытой коре экспериментальных животных (кролики и обезьяны). Бергер знал и о дальнейших успехах в этой области, достигнутых польским физиологом Адольфом Беком (Adolf Beck, 1863-1939) в 1891 году, а также о работах русских исследователей. В 1912 г была опубликована статья русского физиолога Правдич-Неминского (1879-1952), в которой автор впервые проиллюстрировал фотографически запись электрической активности мозга, названной им "электроцереброграммой". Правдич-Неминский впервые осуществил запись ЭЭГ у собак с неповрежденным скальпом посредством гальванометра Вильяма Эйнтховена (Willem Einthoven, 1860-1927).

Ханс Бергер шел дальше и дальше, ставя многочисленные эксперименты по регистрации записи ЭЭГ со скальпа человека. Основной проблемой визуализации биопотенциалов головного мозга у человека являлась необходимость регистрации чрезвычайно малых величин, измеряемыми в микровольтах. При этом ученый поставил еще одну задачу: получить запись биопотенциалов через неповрежденный череп. К счастью для Бергера, его первый пациент имел костный черепной дефект в результате аварии, и головной мозг прикрывался лишь тонким кожным лоскутом.

Свои эксперименты Бергер осуществлял в свободное от работы в Университете время и в условиях абсолютной секретности. Ученый никогда и никому не говорил о том, чем он занимается, никого не допускал в свою лабораторию, расположенную в небольшом помещении в подвале Университетской клиники, в которой он работал. По-видимому, Бергер патологически боялся, что его идея станет известной другим исследователям, и они смогут опередить его. Возрастающая нетерпимость к своим сотрудникам, помощникам, да и друзьям на фоне склонности к самоизоляции, привели к тому, что люди стали избегать его. Бергера раздражали все и всё, что не имело непосредственного отношения к его экспериментам; все больше времени он стал проводить в подвале своей лаборатории.

Достоверно известно, что Бергер в это же самое время всерьез увлекся идеями магнетизма и возможностью телепатии, в существовании которых он был твердо убежден. Он неоднократно рассуждал об этом публично, на заседаниях медицинских обществ и даже предложил свою волновую гипотезу для объяснения явления передачи мыслей на расстоянии. Не исключено, что именно увлечение магнетизмом способствовало пробуждению у него чрезвычайного интереса к регистрации и записи биотоков головного мозга человека. Видимо Бергер лелеял тайную мечту стать первым человеком в мире, которому удалось бы объективно подтвердить существование магнетической энергии и передачи мыслей на расстоянии.

После 1925 г Бергер больше не использовал в своих экспериментах методы стимуляции. Он целиком посвятил свои исследования повышению качества регистрации спонтанных электрических колебаний мозга и возможности их записи с поверхности черепа. В своей первой публикации по теме электроэнцефалографии в 1929 году, Бергер точно назвал дату открытия и описания им электроэнцефалограммы человека — 6 июля 1924 года. Биотоки мозга, записанные у человека, он называл "электроэнкефалограммой". Бергер осуществлял запись ЭЭГ не только у здоровых людей, но и у пациентов с различными мозговыми расстройствами, положив тем самым начало технологии клинической электроэнцефалографии.

Для работы Ханс Бергер самостоятельно изобрел и сконструировал оригинальный прибор (первый электроэнцефалограф) и с помощью игольчатых электродов, подведенных под кожу черепа, регистрировал суммарную электрическую активность мозга. Он сразу обнаружил наличие в ней регулярных, непрерывных ритмических колебаний. С тех пор в многочисленных физиологических, психологических и клинических исследованиях электроэнцефалография широко применяется как метод изучения функционального состояния мозга человека в норме и при патологии.

Спустя год, используя гальванометр Сименса с двойной катушкой, Бергер обнаружил эффект уменьшения амплитуды активности в ответ на сенсорное стимулирование (реакцию активации), таким образом, дублируя результаты полученные Беком и Правдич-Неминским на животных. Также Бергер обнаружил аналоги двух категорий мозговых волн, зарегистрированных Правдич — Неминским: альфа и бета ритмы.

Ханс Бергер для записи ЭЭГ с поверхности скальпа применял свинцовые, цинковые и платиновые электроды, а в качестве референта использовалась серебряная ложечка помещенная в рот пациента. Посредством подключения к осциллографу, Бергер получал визуальное изображение биоэлектрической активности на мониторе.

Бергер сделал 73 записи ЭЭГ у своего пятнадцатилетнего сына Клауса. Первая выявленная им частота мозговых электрических колебаний лежала в диапазоне 10 Гц и варьировала от 8 в 12 Гц. Впоследствии данные ритмические колебания назовут ритмом Бергера (по справедливости сказать – Клауса Бергера!); однако, в настоящее время общепринят термин «альфа-ритм».

После пяти лет тщательных исследований, Бергер опубликовал свои результаты. Он сообщил, что мозг генерирует электрические импульсы, которые он назвал «мозговыми волнами». Бергер отметил, что у человека в состоянии пассивного бодрствования с закрытыми глазами доминируют волны альфа диапазона, в то время как при открывании глаз и при предъявлении какого-либо задания (в том числе решения математической задачи) отмечается блокирование альфа ритма и доминирование волн бета диапазона. Бергер отметил существенную зависимость биоэлектрической активности головного мозга от уровня бодрствования и степени произвольного внимания. Также Бергер сообщил, что характер «мозговых волн» изменяется в зависимости от функционального состояний головного мозга, в частности, во сне, при анестезии и гипоксии, а также, что немаловажно, — и при определенных неврологических заболеваниях, например, при эпилепсии.

Первые сообщения о результатах опытов Бергера по возможности записи биопотенциалов с поверхности неповрежденного скальпа появились в 1929 году, спустя 5 лет после того, как он задумал данную идею (судя по его же собственным заявлениям и данным дневника). Публикация Ханса Бергера 1929 года «Электроэнцефалограмма человека» по сути явилась эпохальной, а сам автор заслужил титул «отца электроэнцефалографии» и навсегда вошел в историю медицины. В этой работе ученый заявил о возможности записи слабых электрических сигналов, генерируемых головным мозгом, не вскрывая черепной коробки и продемонстрировал их наглядные изображения на полосках бумаги. Таким образом, Ханс Бергер впервые в мире обосновал метод клинической электроэнцефалографии, а позже изобрел предшественник современных электроэнцефалографических аппаратов.

Признание пришло к Хансу Бергеру достаточно поздно; в Германии его работа была оценена недостаточно. В 1937 его пригласили принять участие в симпозиуме по биоэлектрической активности головного мозга на конгрессе психологов в Париже. Бергер был избран председателем конгресса вместе с британским исследователем бароном Эдгаром Дугласом Адрианом (Edgar Douglas Adrian, 1889-1977). Бергер был встречен участниками конгресса с большим почетом, его горячо приветствовали, восторженно отзывались о его открытии. На этом конгрессе Британские ученые барон Эдгар Дуглас Адриан и сэр Брайан Харольд Кабот Мэтьюс (Bryan Harold Cabot Matthews) высоко оценили работу Ханса Бергера и подчеркнули приоритет ученого в открытии метода клинической электроэнцефалографии. Достоверно известно, что Бергер, со слезами на глазах, воскликнул: "У себя в Германии я не столь знаменит".

Бергер был приглашен в Соединенные Штаты Америки с целью организации и курирования создающихся там нейрофизиологических лабораторий и для прочтения цикла лекций по методу электроэнцефалографии. На данное приглашение Бергер дал письменный ответ: «Я обязательно приеду, как только разрешится международная обстановка». Ученый не смог осуществить задуманного визита, так как хорошо известно, чем «разрешилась международная обстановка» в 1939 году.

Бергер не поддерживал фашистского режима. Хотя, справедливости ради следует сказать, что как и большинство ученых, он был достаточно аполитичен и мало интересовался политикой. В 1938 году Бергер ушел в отставку с руководящих постов в Университете. На глазах у ученого проходила резкая смена политической обстановки – приход к власти «коричневых», укрепление позиций Адольфа Гитлера и начало в 1939 году II Мировой Войны. После своей отставки Бергер остро ощущал приход старости, часто погружался в приступы меланхолии, осознавал, что научная карьера закончилась и ничего хорошего не ждет его впереди. Его научная работа получила значительно большую признательность за рубежом, чем на родине в Германии. Бергер неоднократно подвергался нападкам и обвинениям со стороны властей, мотивирующих это полной ненужностью метода ЭЭГ в медицине. Осознав, что достаточно настрадался на своем веку, а также предчувствуя трагические события для своей семьи и отечества, Ханс Бергер во время тяжелой депрессии принял решение свести счеты с жизнью. В первый день начала лета 1941 года (удивительная пунктуальность!), придя в Йенский медицинский госпиталь, где он проработал долгие годы, великий ученый повесился.

Коллеги Бергера вспоминали его как пунктуального, строгого, требовательного к коллегам и к себе, сдержанного, малообщительного и замкнутого человека. Ханс Бергер был пунктуален до педантичности — ежедневное расписание как его работы, так и времени досуга, было выверено по минутам на многие недели вперед.

Единственный сын Ханса Бергера — Клаус — был доктором геологии, подающим большие надежды ученым. Впоследствии, он был мобилизован в армию и отправлен на Восточный фронт, где воевал в должности оберлейтенанта и компаниенфюрера. За заслуги перед Германией в Польскую компанию он награждается Немецким Крестом в золоте 2 сентября 1939 года (рис. ). 26 ноября 1941 года в возрасте 29 лет, Клаус Бергер погибает в боях под Ленинградом, пережив своего отца менее, чем на пять месяцев. Жена Бергера – Урсула Бергер (урожденная фон Бюлоф) переживет мужа на целых 29 лет. Род Бергера продолжат 3 его дочери: Рут Зибольдт (урожденная Бергер), родившая сына, названного в честь дедушки Хансом, и дочь Монику; Ильза Анна Хедвиг Бергер (сын Питер и дочь Гизела) и Розмария Бергер (сын Дирк).

С начала 30-х годов, после того, как полученные Хансом Бергером сведения подтвердились ведущими мировыми специалистами, метод электроэнцефалографии стал широко применяться во многих клиниках для оценки мозговой деятельности в норме и патологии. Открытие Бергера совершило революцию в неврологии и нейрофизиологии; принцип метода не только не устаревает по прошествии восьми десятилетий, а продолжает активно развиваться. Не оставляет сомнения, что при более благоприятных политических условиях, Ханс Бергер наверняка был бы награжден Нобелевской Премией за свое эпохальное открытие.

Основная библиография:

1. Adrian Edgar Douglas, Sir Bryan Harold Cabot Matthews: The Berger Rhythm. Brain, Oxford, 1934, 57: 355-385.
2. Adrian Edgar Douglas, Sir Bryan Harold Cabot Matthews: The interpretation of potential waves in the cortex. Journal of Physiology, Cambridge, 1934, 81: 440-471.
   Confirmation of Berger’s findings.
3. Berger H. Uber das Elektroenkephalogramm des Menschen. Archiv fur Psychiatrie und Nervenkrankheiten, 1929, Berlin, Vol.87: 527-570.
4. Das Elektroenkephalogramm des Menschen. Halle an der Saale, Buchdruckerei des Waisenhauses, 1938. 139 pages. = volume 6, No. 38 of Nova acta Leopoldina. Neue Folge. With the history of EEG research
5. Ein grosser Sohn Coburgs soll geehrl werden. Tageblatt. Nr.57. Seite 5. Freitag, 8 Marz 1957.
6. Fischgold H.: Hans Berger et son temps. In: Actualitus neurophysiologiques, 4th ser. 1962: 197-221.
7. Hans Berger on the electroencephalogram of man; the fourteen original reports on the human electroencephalogram. Translated from the original German and edited by Pierre Gloor. Amsterdam, Elsevier, 1969.
8. Jung R.: Hans Berger und die Entdeckung des EEG nach seinen Tagebuchern und Protokollen. Jenenser EEG-Symposion, Jena, 1963, pp. 20-53.
9. Kolle K.: Hans Berger. Grosse Nervenarzte, I. Stuttgart, 1956: 1-16.
10. Mary A. B. Brazier: The Historical Development of Neurophysiology. In: Handbook of Physiology, I. Washington, D.C., 1959: 1-58.
11. Neminski W.: Ein Vesuch der Registrierung der elektrischen Gehirnerscheinungen. Zentralblatt fur Physiologie, 1913, 27: 951-960.
12. Richard Caton: The electric currents of the brain. British Medical Journal, 1875, 2: 278.