Страница 4 из 20
I. Введение допой, а СПИД-деменция больше не возникает при правильно подобранной терапии. Генетические и иные факторы риска шизофрении очень быстро картографируются. В микроскоп можно видеть, что у больного шизофренией нормальное разви¬ тие мозга было нарушено уже во время пребывания в матке. Лечить шизофрению можно лекарствами: «Приму что-либо таблеток взамен, и делаюсь больше шизо, чем френ»*, — по выражению поэта-лауреата Кееса Винклера, в течение мно¬ гих лет работавшего библиотекарем у нас в институте. Вплоть до недавнего времени неврологи могли всего лишь точно локализовать нарушение, с которым больному прихо¬ дилось мириться до конца жизни. Но сейчас растворяют тром¬ бы, которые могут стать причиной инсульта, останавливают кровотечение и проводят стентирование** суженных сосудов мозга. Уже более 3 500 человек завещали передать после смер¬ ти свой мозг для исследований Нидерландскому банку мозга (Nederlandse Hersenbank: www.hersenbank.nl). Это дает новое понимание молекулярных процессов, вызывающих такие недуги, как болезнь Альцгеймера, шизофрения, болезнь Паркин¬ сона, рассеянный склероз и депрессия. Поиски точек прило¬ жения для новых медикаментов идут полным ходом. Однако эти исследования принесут клинические результаты лишь следующим поколениям. Стимулирующие электроды, имплантируемые в точно установленные места в глубине мозга, уже доказали свою эф¬ фективность. Впервые этот метод применили для страдающих болезнью Паркинсона (рис. 22). Поразительно, что интенсив¬ ное дрожание сразу же исчезает, как только больной нажи¬ мает на кнопку стимулятора. Глубинные электроды применя¬ * Шизофрения (от др.-греч. oxiCw — раскалываю и ippr|v — дух, душа, ум, рассудок). “ Оперативное расширение кровеносных сосудов с помощью тонкой проволочной трубочки, стента. 28
1.1. Мы — это наш мозг ются сейчас также при кластерных головных болях, мышеч¬ ных спазмах и обсессивно-компульсивных расстройствах (навязчивых состояниях). Больные, которые сотни раз в день мыли руки, с имплантированным в мозг электродом получа¬ ют возможность вести нормальную жизнь. Глубокая имплан¬ тация электрода в мозг вернула сознание человеку, который шесть лет находился в состоянии минимального сознания. Делаются попытки лечить этими методами ожирение и синд¬ ром зависимости. Магнитная стимуляция префронтальной коры (рис. 14) позволяет улучшить настроение при депрессии, а стимуляция слуховой коры головного мозга заставляет исчезнуть мешаю¬ щие мелодии, которые непроизвольно звучат у людей с наруше¬ нием чувствительности внутреннего уха. С галлюцинациями у больных шизофренией также можно успешно бороться мето¬ дами транскраниальной магнитной стимуляции (см. XI.4). Нейропротезы могут всё лучше и лучше заменять наши органы чувств. Сегодня более 100 000 пациентов снабжены кохлеарными имплантатами, с помощью которых зачастую они могут слышать на удивление хорошо. Для слепых прово¬ дятся эксперименты с электронными камерами, информация с которых направляется в зрительную кору головного мозга (рис. 21). 25-летний молодой человек находился в состоянии полного поперечного паралича после удара ножом в шею. Ему была имплантирована в кору головного мозга пластинка размерами 4x4 мм с 96 электродами. Мысленно производя соответствующие движения, он мог управлять мышью компью¬ тера, читать сообщения электронной почты и играть в компью¬ терные игры. Силой мысли можно было даже управлять дви¬ жениями протеза руки (см. XII.5). Уже производятся попытки репарации мозга нейротранс¬ плантацией кусочков эмбриональной ткани коры головно¬ го мозга для страдающих болезнью Паркинсона и болезнью Хантингтона. Генную терапию пробуют применять для стра¬ 29
I. Введение дающих болезнью Альцгеймера. Многообещающе выглядит использование стволовых клеток для репарации ткани го¬ ловного мозга, однако здесь еще предстоит преодолеть серьез¬ ные трудности, такие как возможное образование опухолей (см. XII.6, 7). Болезни мозга всё еще плохо поддаются лечению, но пе¬ риод пораженчества сменился радостью от появления новых воззрений и оптимизмом в отношении новых возможностей лечения в ближайшем будущем. 1.2 Метафоры мозга На протяжении веков мозг неизменно приводил людей в изумление, и они пытались объяснить его функции, прибе¬ гая к моделям, основанным на новейших технических дости¬ жениях своей эпохи. Так в XV в., в эпоху Ренессанса, когда в Европе развивается книгопечатание, мозг описывают как «все¬ охватную книгу», а наш язык как «живой алфавит». В XVI в. метафорой работы мозга становится выражение «театр в го¬ лове». В это же время прибегают к параллелям между мозгом и кунсткамерой или музеем, где можно хранить и обозревать самые разные вещи. Философ Декарт (1596-1650) рассматри¬ вал человеческое тело и мозг как машину: «Я желаю, чтобы вы наконец убедились, что все отправления, свойственные этой живой машине, как то: пищеварение, питание <...>, дыхание, бодрствование и сон, восприятие света, звуков, запа¬ хов, запечатление их в общем чувствилище, удержание или запечатление этих идей в памяти, низменные движения жела¬ ний и страстей и, наконец, внешние движения всех членов <...>, — я желаю, говорю я, чтобы вы заметили, что все эти отправления суть естественные последствия расположения органов этой машины, подобные движению часового меха¬ 30
1.2. Метафоры мозга низма <...>». Его знаменитая метафора мозга — церковный орган. Воздух, который нагнетают в орган, согласно Декарту, соответствует тончайшим и наиболее активным частицам в крови, «жизненным духам», которые через гипотетические отверстия вдуваются в ячейки мозга через систему сосудов (сосудистое сплетение желудочков мозга, которое мы назы¬ ваем plexus choroideus). Жизненные духи через трубки-нервы препровождаются к мышцам. Клавиатурой выступает эпифиз, направляющий жизненные духи к желудочкам мозга, так же как клавиатура органа направляет воздух в определенные органные трубы. Декарт невольно и несправедливо навсегда стал основоположником дуализма в дискуссии «тело и дух», что по его латинизированному имени получило название картезианской философии, — несправедливо, ибо уже древние греки делают различие между телом и духом и таким образом являются истинными основоположниками этого мнения. Когда мозг рассматривают как рационально устроенную биологическую машину, перерабатывающую информацию, компьютерная метафора нашего времени не так уж и плоха. Если посмотреть на число строительных ячеек нашего мозга и на то, как они включаются, такая метафора напрашивается сама собой. Нервные клетки могут в 1 000 х 1 000 миллиардов пунктов вступать в контакт, или — как выразился нобелев¬ ский лауреат Рамон-и-Кахаль — «браться за руки» с помощью синапсов*. Нервные клетки соединены друг с другом нерв¬ ными волокнами протяженностью более чем 100 000 кило¬ метров. Это умопомрачительное количество клеток (см. 1.1) и контактов работает настолько эффективно, что наш мозг потребляет энергии не более чем лампочка мощностью в пятнадцать ватт. Отсюда следует, что, как подсчитал Мишел Хофман, общая стоимость энергии, потребляемой мозгом человека на протяжении жизни длительностью в 80 лет, при * Синапс (др.-греч. ouvaipu;, соединение) — место контакта между двумя нейронами, передает нервный импульс от одной клетки к другой. 31
I. Введение нынешней стоимости электроэнергии не превысит суммы в 1 200 евро. За эти деньги нельзя приобрести приличный и столь же долговечный компьютер. Всего за 12 евро можно в течение всей жизни снабжать энергией один миллиард ней¬ ронов! Фантастически эффективный агрегат с параллельны¬ ми переключениями, гораздо лучше приспособленный для образования ассоциаций и обработки образов, чем любой компьютер. Когда после вскрытия держишь в руках мозг умершего, испытываешь поразительное ощущение. Пони¬ маешь, что у тебя в руках целая жизнь. И вместе с тем ви¬ дишь, до какой степени soft выглядит hardware* нашего моз¬ га. В этой студенистой массе содержится всё, что человек думал, всё, что он пережил, закодированное в структурных и молекулярных изменениях синапсов. Еще более выразительная метафора мозга предстает пе¬ ред нами при посещении в сердце Лондона подземного ком¬ плекса помещений, наполненных различной аппаратурой, откуда Уинстон Черчилль вместе с военным Кабинетом ми¬ нистров и многочисленным персоналом, начиная с 1940 года, день и ночь вел войну против Гитлера. Увешанные картами штабные помещения, куда вся информация, кодируемая раз¬ личными способами или некодируемая, через разветвленную сеть коммуникаций поступает со всего мира. Внимание фоку¬ сируется на важнейших на данный момент сведениях, кото¬ рые проверяют, оценивают, обрабатывают и сохраняют. Этим заняты многочисленные хорошо скоординированные отде¬ лы. На основе отобранной информации (в передней части мозга, префронтальной коре, рис. 14) предлагается, разраба¬ тывается и тестируется предварительный план, для которого оценивается вся имеющаяся информация. Концепции плана обсуждаются с многочисленными специалистами внутри стра¬ ны, и если это необходимо, то по прямой линии со специалиста¬ ми в США. Взвесив все точки зрения и всю доступную инфор¬ * По аналогии с известными компьютерными терминами. 32