Александр Волошин - Нейротон. Занимательные истории о нервном импульсе

Сначала он просто составлял медицинские отчёты и обобщал их. Но вскоре обнаружил, что не может отразить реальное положение вещей только с помощью цифр и графиков. Лишь описательные отчёты могли передать настоящие чувства раненых солдат. Через много лет, когда его научная работа почти прекратилась, он стал полноценным писателем, опубликовавшим более двух десятков романов. Митчелл часто наделял героев своих книг припадками, истерией, расщеплением личности и другими нервными расстройствами.

Самые лучшие и оригинальные исследования Митчелла были посвящены фантомным конечностям. Раньше лишь немногие люди признавались в их существовании из страха, что их объявят сумасшедшими. Митчелл обнаружил, что 95% его пациентов с ампутациями испытывали ощущение фантомных конечностей.

Митчелл также анализировал фантомные боли. Судороги и стреляющие боли могли волнообразно двигаться вверх и вниз по фантому с промежутком в несколько минут. Не таким болезненным, но более раздражающим было ощущение чесотки в фантомных пальцах или ступнях – тех местах, которые невозможно почесать.

Дискомфорт часто усиливался от стресса, во время выполнения обычных телесных функций: зевания, кашля, мочеиспускания. Возможно, наиболее важным было открытие Митчелла, что, если солдат испытывал специфическую боль перед ампутацией – например, впивался ногтями в ладонь, – эта боль часто «отпечатывалась» в его нервах и годами существовала в виде фантомного ощущения. (В современной практике, вероятность возникновения фантомной боли слегка уменьшается, когда, помимо общего наркоза, используются местные анестетики, вызывающие онемение ампутируемой области перед ампутацией и во время неё.)

Для объяснения природы фантомов Митчелл предложил несколько теорий, взаимосвязанных друг с другом. В местах ампутации в процессе заживления часто формировалось утолщение центральной зоны повреждённого нерва – невро́мы (лат. neuroma). Иногда они достигают нескольких сантиметров и могут быть источником болей. Митчелл пришёл к выводу, что такие нервы могут сохранять активность и посылать сигналы в мозг.

В качестве доказательства Митчелл привёл случай, когда ему удалось восстановить фантомное ощущение. Пациент уже несколько лет назад перестал ощущать свою фантомную руку (такое иногда случается), но, когда Митчелл приложил электроды к культе, тот почувствовал, как кисть и пальцы как бы материализовались, точно так же, как случилось с Джорджем Дедлоу на спиритическом сеансе.

Кроме того, Митчелл обнаружил, что некоторые люди, потерявшие руку или ногу в младенчестве, а, следовательно, не имевшие воспоминаний о ней, тем не менее тоже испытывали фантомные ощущения. Одна девочка, которая родилась без кистей рук, выполняла арифметические упражнения в школе с помощью фантомных пальцев. На основании таких случаев Митчелл пришёл к выводу, что мозг должен иметь неизменную психическую картину целостного тела.

Позже врачи составили каталог фантомов в совершенно новых местах. Удаление зубов может приводить к появлению фантомных зубов. Существуют даже фантомные пенисы с фантомными эрекциями. Большинство фантомных пенисов появляется после рака полового члена или ранений на противопехотных минах, о которых большинство из нас предпочитает не думать. Но в отличие от фантомных конечностей, которые часто кажутся парализованными и болезненными, многие мужчины испытывают приятные ощущения от фантомного пениса. Более того, у некоторых людей фантомные пенисы приводят к реальному оргазму [5].

Хотя Митчелл и сделал фантомные конечности предметом серьёзного научного исследования, эти знания не были использованы для разработки практических методов лечения. Бо́льшую часть XX века, как и во времена Митчелла, врачи просто снабжали пациентов с ампутированными конечностями разными протезами, а при обострении фантомных болей давали им опиаты.

И вот в 1990-е годы исследование фантомов пережило новый расцвет, так как неврологи поняли, что это даёт уникальный шанс заглянуть в центры мозга, управляющие движением, и особенно разобраться в вопросе нейронной пластичности.

Главным центром движения в мозге является моторная кора , полоска серого вещества, которая начинается возле ушей и доходит до макушки. Она посылает команды, которые передаются в мышцы через спинной мозг и периферическую нервную систему. Но сама по себе моторная кора может производить лишь грубые движения вроде пинков и бросков.

Для выполнения сложных движений моторные зоны также нуждаются в механизме обратной связи с мышцами, гарантирующем, что их команды выполняются должным образом. Эту связь в значительной степени обеспечивает соматосенсо́рная кора , тактильный центр мозга. И в моторной, и в соматосенсо́рной коре содержится «карта тела», где каждая часть тела имеет свою территорию (вспомним гомункулусов Пенфилда).

Что же происходит с территориями на этой карте после ампутации, например, руки. Благодаря пластичности мозга соседние области могут начать использовать освободившуюся территорию для своих целей. При ампутации руки обычно происходит расширение территории лица , которая постоянно нуждается в ресурсах.

Такое переключение происходит быстро, иногда за несколько дней, и охватывает большие по нейронным меркам площади – до пары сантиметров. Поэтому возникло предположение, что такая «колонизация» не предполагает развитие новых нейронных отростков, которые вытягиваются и «захватывают» свободную территорию. Вместо этого, по всей вероятности, активируются уже существующие цепи, которые находились в латентном состоянии.

Но нейронных связей руки слишком много для их полного перепрограммирования, и бывшая территория руки сохраняет остатки своей идентичности. В результате новые контуры для лица перекрываются со старыми контурами для руки и смешиваются с ними, поэтому они могут срабатывать одновременно.

Для некоторых инвалидов это значит, что прикосновение к лицу или движение лицевых мышц может пробудить ощущения в отсутствующей руке. К примеру, если человек поглаживает щеку, он может ощущать прикосновение к фантомному большому пальцу. Даже у людей, которые осознанно не регистрируют эти двойные ощущения, сигналы в мозге перемешиваются. В результате лицевые ощущения постоянно обращаются к ментальному образу руки и пробуждают фантомную конечность.

Сходным образом, поскольку ступни и область гениталий граничат друг с другом на внутренней анатомической карте, когда исчезает нижняя часть ноги, её место на карте могут занять гениталии. Действительно, некоторые инвалиды с ампутированными ступнями наиболее явственно ощущают свою фантомную конечность во время секса. Некоторые даже сообщают, что ощущение оргазма доходит до несуществующих пальцев ног. Это расширение территории оргазма доставляет им пропорционально большее удовольствие [5].