Страница 2 из 4
Удалось ли нам отыскать людей со сверхчеловеческими регенеративными способностями? Не совсем.
После перенесенной травмы коллеги, семья и друзья Гейджа рассказывали о том, как сильно он изменился. И хотя данные, описывающие их отношения до катастрофы, отсутствуют, его друзья и знакомые соглашались, что в прошлом он был дружелюбным, добродушным и трудолюбивым. Однако после выздоровления он стал раздражительным и пристрастился к спиртному. Он начал часто хвастаться и отпускать всякие пошлости. Ему не хватало социального торможения, которое не позволило бы ему вести себя как идиоту. Он был совершенно другим человеком во всех отношениях.
Но превращение Гейджа в негодяя стало поворотным моментом для науки о мозге.
Это стало первым случаем, в той или иной степени доказывающим роль мозга в формировании личности. В XIX веке нейробиология все еще была молодой наукой. Во времена Гейджа ученые только начинали осознавать значимость мозга для интеллекта, личности, характера и поведения в целом. То, как резко изменился нрав Гейджа, в то время как его интеллект и трудоспособность остались сравнительно невредимыми, указывало на то, что мозг, а в особенности его лобная доля, играет ключевую роль в построении личности. Эти открытия кардинально изменили курс нейробиологии. Исследования, проведенные уже в этом веке, не оставляют никаких сомнений: лобная доля является основополагающей структурой для личности, принятия решений и социального взаимодействия. Конечно, ученые также смогли установить, что эта часть мозга не выполняет никаких жизненно важных функций.
В 2004 году (через 150 лет после смерти Гейджа) ученые из Калифорнийского университета в Лос-Анджелесе реконструировали его череп с помощью цифровой визуализации. Они обнаружили, что повреждения могли быть более обширными, чем предполагалось изначально: было уничтожено около 4 % коры головного мозга, а также около 11 % белого[2] вещества в лобной доле. Исследователи также установили, что связи между лобной долей и лимбической системой получили серьезные повреждения.
Проще говоря, Гейдж перенес фронтальную лоботомию (худшим из возможных способов).
Возвращаясь к целям, стоящим перед этой книгой, скажем, что Финеас Гейдж – поразительный пример способности мозга к изменениям и адаптации. Этот орган может пережить существенные физические изменения, которые могут привести к изменениям в личности.
Естественно, врачи настоятельно не рекомендуют добиваться изменений в мозге способом Финеаса Гейджа. Но совершенно ясно, что мозг обладает достаточной гибкостью и что более приемлемые и благоприятные способы воздействия могут помочь вам изменить некоторые аспекты вашей личности и даже повлиять на интеллект.
Феномен фантомной конечности
Еще одним свидетельством сложности мозга и его фантастической способности адаптироваться является необычное явление, затрагивающее людей, перенесших ампутацию, – фантомная конечность. По статистике, 60–80 % таких людей знакомы с этим странным состоянием. Оно выражается в том, что человек ощущает потерянную часть тела, отсюда и слово «фантомный».
Людям, которые сталкиваются с явлением фантомной конечности, кажется, что их отсутствующая рука или нога работает как и прежде: двигается, зудит и дергается, словно все еще на месте. Ощущение может быть даже болезненным, особенно если это чувство возникало в конечности и до этого или же обстоятельства ее потери связаны с болью.
Пытаясь облегчить вызываемые фантомной конечностью страдания, которые, естественно, неподвластны традиционным обезболивающим препаратам, так как возникают в несуществующей части тела, ученые обнаружили, что этот феномен напрямую связан с устройством и работой мозга. Мозг обладает удивительной способностью компенсировать, восстанавливаться и приспосабливаться. Когда человек теряет что-то, сравнимое по важности с частью тела, в процессе восстановления начинают происходить любопытные вещи.
Как и в случае с научным пониманием произошедшего с Финеасом Гейджем инцидента, информация о причинах фантомной конечности эволюционировала по мере того, как человечество узнавало больше о мозге.
Сначала ученые предполагали, что данный феномен вызывают раздражения в оборванных в результате ампутации нервных окончаниях. Согласно этой теории, поврежденные нервы посылали мозгу нечитаемые сигналы, которые тот интерпретировал как боль. Врачи использовали данную идею в лечении пациентов с фантомной конечностью. Они часто назначали дополнительные ампутации для удаления предполагаемых раздраженных нервов.
В действительности этот метод приводил к тому, что пациент чувствовал еще больше боли, а его проблемы с фантомной конечностью удваивались. Теперь кажется, что это очень напоминает неудачную попытку подравнять стрижку, в результате которой волос вообще не остается.
Другая теория (по моему мнению, не совсем этичная) заключалась в том, что людям просто не хватает потерянных частей тела и они подсознательно пытаются их вернуть. В 1990 году, пытаясь объяснить происхождение фантомной боли, канадский психолог Рональд Мельзак представил теорию neuromatrix. Мельзак считал, что структура нейронных сетей нашего мозга координирует все ощущения, испытываемые людьми.
Центральное место в современных исследованиях феномена фантомной конечности занимает первичная соматосенсорная кора. Эта часть мозга обрабатывает всю сенсорную информацию, которую тело получает от пяти органов чувств, а также ощущение боли, тепла, положения тела и так далее. Первичная соматосенсорная кора также содержит очень точную нейронную карту всех частей тела и находящихся в них нервов.
В этой части мозга есть участки, связанные с конкретными частями тела. Первичная соматосенсорная кора обрабатывает все возникающие в теле ощущения на основе поступающей в нее информации.
Нейробиолог Вилейанур Рамачандран стал первым, кто предположил, что данная область мозга играет важную роль в феномене фантомной конечности. В ходе экспериментов Рамачандран обнаружил, что у людей с ампутированными конечностями первичная соматосенсорная кора существенно перестраивается, а карта тела претерпевает перестановки и искажения, чтобы компенсировать повреждения тела и недостаток сенсорной информации. Другими словами, мозг начинает приписывать отсутствующей конечности ощущения от других частей тела. Это открытие указало на связь между исследуемым феноменом и пластичностью мозга, то есть его способностью изменяться.
Этот процесс известен как корковая реорганизация, и, возможно, его проще всего объяснить с помощью визуального инструмента, изобретенного доктором Уайлдером Пенфилдом и названного «гомункулус» (лат. homunculus – человечек).
Гомункулус – это взгляд на мозг как на отражение человека. Гомункулус выглядит как человечек с ужасно непропорциональными частями тела, размер которых пропорционален сложности их строения и количеству находящихся в них нервных окончаний. Например, руки, губы и гениталии гомункулуса сильно увеличены, так как они передают более широкий диапазон сенсорной информации (такой как движения и прикосновения), чем, скажем, поверхность голени или спины. Внешне гомункулус может напоминать некое подобие гремлина, но он точно передает устройство первичной соматосенсорной коры.
Теперь представьте, что вам нужно упаковывать это существо в чемодан. Его придется сложить, и случайные части тела начнут соприкасаться. Голова гомункулуса может касаться колена, а руки – пальцев ног и ушей одновременно.
Этот человечек помогает объяснить феномен фантомной конечности: даже если определенная часть тела отсутствует, в мозге по-прежнему остается место, зарезервированное под обработку поступающей от нее информации. Как правило, если данное пространство не используется, в него начинают попадать сигналы из ближайших областей сложенного в чемодан гомункулуса. Именно так выглядит корковая реорганизация: определенные ощущения и функции мозга начинают ассоциироваться с соседними структурами, которые раньше для этого не предназначались.
2
В мозге выделяют серое и белое вещество. Серое вещество – это тела нейронов, белое вещество – аксоны нейронов, покрытые миелином. – Прим. науч. ред.