Адам Пиорей - Человек 2.0. Перезагрузка. Реальные истории о невероятных возможностях науки и человеческого организма

Конечно же, любая операция на мозге опасна. Неверный расчет может привести к параличу, слепоте, даже смерти. Чтобы избежать неприятных сюрпризов, Бенабид прибег к обычной среди хирургов мере предосторожности: перед операцией он не стал давать пациенту наркоз (так можно поступать, поскольку в мозгу нет болевых рецепторов). Хирург вставил электрический зонд в тот участок мозга, который он намеревался удалить. Затем он подал импульс и стал внимательно наблюдать за больным, чтобы убедиться: такая стимуляция не порождает неожиданных эффектов. Этот прием нейрохирурги используют уже больше полувека — дабы удостовериться, что участок, который они собираются вырезать, не выполняет какую-то жизненно важную функцию. Слабый ток, пропускаемый по электроду-зонду, заставляет окружающие его нейроны дать импульс, тем самым показав, какую роль они играют в работе организма (и играют ли они ее вообще).

К 1987 г. нейрофизиологи успели разработать специальный протокол для таких процедур, но Бенабид решил его проигнорировать, что принесло немалую пользу науке. Вместо того чтобы стимулировать мозг пациента током с частотой 50 Гц, хирург повернул верньер почти до 100 Гц. Когда он ввел электрод в нужную зону, случилось нечто неожиданное: рука пациента перестала трястись — впервые за несколько лет. Бенабид отключил ток, и дрожь возобновилась. Он включил электричество снова — и дрожь опять прекратилась. Врач понял, что это высокочастотное стимулирование каким-то образом глушит нежелательные нервные сигналы.

Бенабид попытался понять, как же действует эта загадочная методика, и разработать наиболее эффективные способы ее использования. В этом ему помогло открытие, которое как раз примерно в это время сделал Малон Делонг, нейрофизиолог из Университета Эмори. На протяжении почти всего ХХ в. большинство ученых полагали, что сигналы, поступающие из всех участков сенсорной и моторной области коры, сходятся в более глубинных зонах мозга, связанных с мотивацией, вознаграждением и движением, и что в этих зонах они как-то смешиваются друг с другом и подвергаются оценке. По завершении этого процесса данный участок мозга каким-то таинственным образом рождает сигнал, который и заставляет носителя мозга должным образом отреагировать на внешнее раздражение: скажем, отдернуть руку от горячей плиты или изменить походку, чтобы подняться по лестнице.

Но в начале 80-х Делонг обнаружил нечто любопытное, записывая и анализируя паттерны активации мозга подопытных мартышек. Делонг, интересовавшийся происходящим в базальных ядрах, наблюдал за ними, пока мартышки выполняли задания, требующие различных типов движения, и выяснил, что при этом не происходит никакого предсказанного наукой «схождения» и смешивания разного рода сенсорных сигналов, поступающих от коры. Вместо этого сенсорные сигналы, принимаемые базальными ядрами от разных частей тела, оставались отделенными друг от друга и распространялись по разным «цепочкам» или сетям, которые действовали параллельно. К примеру, та зона коры, которая отвечает за обработку осязательных ощущений, возникающих, когда мы прикасаемся к чему -то кончиком пальца руки (именно эту зону так подробно изучал Майк Мерценич), оказалась соединена с соответствующей локализованной зоной базальных ядер, отвечающей за прикосновения кончиком этого пальца, а затем соединялась с третьей «станцией» для обработки этого ощущения (находящейся в таламусе), после чего сигнал снова направлялся в кору. На каждой из четырех станций на этом пути данные, поступающие из других областей мозга, подпитывали новой информацией эти отдельные цепочки, однако первоначальный [осязательный] сигнал оставался одним и тем же и распространялся по той же «пальцевой» цепочке.

Делонг не остановился на простом предположении, что эта сегрегация обработки сенсорных и моторных сигналов продолжается по мере того, как эта информация распространяется по мозгу. Он заявил: возможно, мы используем ту же систему дискретных цепочек для выполнения функций более высокого уровня — скажем, познавательных задач или же обработки эмоций. Более того, ученый предположил, что практически для всех функций, выполняемых мозгом, существуют «параллельные» или «модульные» цепочки распространения сигналов в мозгу — цепочки, которые проходят от коры к базальным ядрам или соседствующим с ними структурам и далее к таламусу и обратно к коре.

«Эти замкнутые петли, похоже, являются ключом к пониманию почти каждого аспекта поведения человека и того, как неправильно протекающие процессы обучения и поведение, плохо приспособленное к обстоятельствам, могут при водить к разного рода возмущениям, — говорит Делонг. — Складывается впечатление, что, когда в ходе эволюции требовались какие-то новые функции, шло добавление новых модулей именно к этой базовой, примитивной организационной структуре: модули как бы достраивались один поверх другого».

Вывод имел, в сущности, теоретический характер, но он нашел вполне реальное воплощение в медицине. Делонг начал выявлять конкретные цепочки, идентифицируя моторные и немоторные нервные пути. В частности, он сумел обнаружить одну важнейшую структуру («путевую станцию») в базальных ядрах, которая, судя по всему, играет ключевую роль в возникновении и развитии болезни Паркинсона: субталамическое ядро. У мартышек с болезнью Паркинсона эта область необычно активна. Но когда Делонг подавил ее активность с помощью специального препарата, симптомы болезни исчезли. Исследователь показал: по крайней мере в нескольких случаях болезни мозга это болезни нервных цепей, и если вы исцелите нужную цепочку, то можете избавить пациента от симптомов недуга.

Прочитав статью Делонга об этом исследовании, Бенабид понял, что нашел идеальную площадку для тестирования своей новой методики под названием ГСМ и для того, чтобы доказать ее действенность. Опубликовав в 1991 г. программную статью, где подробно описывалось использование этой технологии для лечения тремора обеих сторон тела не только у страдающих идиопатическим (наследственным) дрожанием и паркинсонизмом, он выпустил еще одну эпохальную статью: там он показывал, что может облегчать многие другие изнурительные симптомы, вызванные болезнью Паркинсона, в том числе замедленное движение и излишнюю жесткость мышц, последовав по пути Делонга и стимулируя субталамическое ядро, находящееся рядом с таламусом и базальными ядрами.

Даже сегодня, через три десятка лет после открытий Бенабида и Делонга, не утихают бурные споры о том, что же именно (и почему) происходит, когда нейрохирурги вводят электроды в серое вещество мозга и дают мощный электрический разряд. Годами многие нейрофизиологи полагали, будто такое стимулирование нейронов подавляет ненормальную активность определенной нервной цепочки, возможно, как-то «изматывая» ее. Это бы объяснило, почему ГСМ так хорошо помогает уменьшить неконтролируемую дрожь, которая наблюдается у страдающих паркинсонизмом, и почему этот метод оказался эффективен для утихомиривания «нейронной болтовни», которая, судя по всему, в организме больных ОКР идет по вечному замкнутому кругу.