Если честно, то я пока так и не сподобился прочесть хотя бы одну научную монографию по нейропсихологии или психиатрии. Но и в научно-популярной литературе, и в кинематографе о психически больных людях иногда встречается термин «овощ». Так называют больных, находящихся в вегетативном состоянии, у которых отсутствуют какие либо внешние проявления психической деятельности. Но такие ли они на самом деле «овощи»? Не так давно мне на глаза попались две статьи, которые заставили меня глубже задуматься о феномене сознания и его связи с головным мозгом.
Первая статья была опубликована в журнале «Популярная механика» и написана на основе публикации в серьёзном научном журнале PLOS Biology. Вторая появилась на поп-сайенс сайте Элементы.ру по материалам публикации в журнале Сайенс.
Не могу сказать, что это лёгкое чтение — как по стилю, так и по эмоциональной окраске. Многие из нас не хотят даже задумываться об этом. Но с возрастом начинаешь думать и от том, каким будет и твой собственный уход…
Ученые расшифровали мысли полностью парализованных людей
«Этот удивительный результат опровергает мою собственную теорию о том, что полностью парализованные люди с «синдромом запертого человека» в принципе не способны общаться с внешним миром. Наши опыты показали, что все четыре добровольца могли отвечать на личные вопросы, которые мы им задавали, используя только силу мысли. Если эти результаты удастся повторить, то мы сможем вернуть дар речи людям, страдающим от дисфункции двигательных нейронов», — рассказывает Нильс Бирбаумер (Niels Bierbaumer) из университета Тюбингена (Германия).
Так называемый «синдром запертого человека» является конечным продуктом развития определенных нейродегенеративных заболеваний, таких как боковой амиотрофический склероз (БАС), «болезнь Стивена Хокинга», а также результатом различных травм мозга, отравлений или передозировки лекарств. При его развитии человек словно теряет контроль над мышцами и перестаёт контролировать дыхание из-за повреждения двигательных нейронов в головном и спинном мозге.
В целом симптомы «синдрома запертого человека» напоминают то, что происходит с телом и мозгом людей в коме и вегетативном состоянии, из-за чего многие нейрофизиологи, в том числе и сам Бирбаумер, считали, что парализованные люди в принципе не способны вести мыслительную деятельность, ставить перед собой задачи и решать их.
Экспериментируя с четырьмя добровольцами на последних стадиях развития БАС, Бирбаумер и его коллеги пытались понять, можно ли наладить с ними связь, используя так называемые нейрочипы и интерфейсы «мозг-компьютер» — системы, напрямую считывающие сигналы мозга и преобразующие их в понятный компьютеру язык.
Ученые использовали два прибора — магнитно-резонансный томограф, наблюдавший за работой разных отделов коры и глубинных слоев мозга, и инфракрасный спектроскоп. Этот относительно новый научный прибор позволяет следить за уровнем активности отдельных групп нервных клеток по тому, как много кислорода они потребляют.
Как объясняют ученые, тело человека в целом прозрачно для теплового излучения на длинах волн в 700−900 нанометров, однако гемоглобин, главный переносчик кислорода в нашей крови, поглощает его. Соответственно, чем больше кислорода потребляет клетка и чем больше получает его от эритроцитов, тем «темнее» будет она для данного устройства.
При утвердительном ответе на простой вопрос концентрация гемоглобина повышается (пятно с красным центром), а при отрицательном остается прежней (голубовато-зеленое пятно).
Несколько лет назад другая группа ученых, наблюдая за работой мозга здоровых людей, выяснила, что при ответах на несложные вопросы концентрация гемоглобина меняется предсказуемым образом: при ответе «да» его доля в мозге повышается, а при ответе «нет» — остается такой же или падает. Руководствуясь этой идеей, ученые создали программу, которая переводила подобные сигналы в ответы «да» и «нет».
Проверка работы этой системы превзошла все ожидания ученых — четыре паралитика, принявших участие в эксперименте с согласия их опекунов, узнавали своих жен и мужей, родственников, отвечали на вопросы о своей личной жизни, а один из мужчин даже запретил дочери выйти замуж за ее бойфренда Марио.
Больше всего ученых удивило то, что участники опытов были в целом довольны тем, что они продолжают свое существование, несмотря на то, что жизнь многих из них приходилось поддерживать при помощи систем искусственной вентиляции легких.
Подтверждение того, что даже люди в подобном «запертом» состоянии продолжают хотеть жить и общаться с себе подобными, как считает Бирбаумер, ускорит исследования в этой области и приведет к развитию полноценных синтезаторов речи и устройств, которые помогут таким пациентам двигаться самостоятельно.
Анастасия Шартогашева
Пациенты в вегетативном состоянии понимают, что им говорят
Группа врачей из медицинских и исследовательских организаций Кембриджа (Великобритания) и Льежа (Бельгия) доказали, что так называемые люди-«овощи» с полным отсутствием реакции на внешние стимулы способны осознавать себя, мыслить, сотрудничать с врачами. 23-летняя пациентка-«овощ» смогла по просьбе врачей представить заданную последовательность действий, при этом магнитные томограммы ее мозга не отличались от томограмм здоровых добровольцев.
Вопреки нашим чаяниям, судьба редко бывает справедлива. Это в полной мере относится к тем несчастным, которые волею жестокого случая оказались навечно прикованы к кровати. Некоторые из таких пациентов получают ужасный диагноз — «вегетативное состояние», а на медицинском жаргоне попросту «овощи». У этих больных продолжают функционировать системы жизнеобеспечения — дыхательная, кровеносная, лимфатическая, выделительная, но отсутствует какая бы то ни было реакция на внешние воздействия, отключены все двигательные функции. Невозможно понять, чувствует ли что-нибудь такой человек, способен ли он думать, слышит ли он окружающих, осознает ли он себя.
Для того чтобы врачи или близкие поняли это, должна быть хоть какая-то обратная связь, а вот ее-то и нет. Ученые Отделения сознания и мозга Медицинского исследовательского совета, отделения нейрохирургии Адденбрукского госпиталя, Вольфсоновского центра по отображению мозга в Кембридже (Великобритания) и Льежского университета (Бельгия) под руководством Адриана Оуэна (Adrian Owen) предположили, что таким каналом обратной связи может стать сам мозг отрезанного от мира пациента. Современные методы функциональной ядерно-магнитной томографии позволяют увидеть на экране компьютера мгновенную реакцию нейронов мозга, возникающую в ответ на тот или иной стимул.
Подтвердила их предположение 23-летняя девушка, получившая в дорожной катастрофе серьезную травму головы. После 5 месяцев больничного лечения врачам так и не удалось восстановить двигательную активность пациентки. Консилиум врачей вынес приговор: «вегетативное состояние».
Энцефалограммы головного мозга этой девушки регистрировали нормальный цикл сон-бодрствование, то есть она жила в ритме нормального человека. Томограммы ее головного мозга оказались гораздо более информативны. Реакция на голосовые высказывания, например «в лесу тек ручей», показывали возбуждение слуховых областей. Более сложная фраза со словами-омонимами, то есть имеющими двойной смысл, например «в лесной балке звенел ключ», вызвала возбуждение нейронов в левой нижней лобной области коры, где осуществляется семантическая обработка речи.
Были проведены и более сложные тесты, так как положительная реакция на голос еще не доказывает наличие сознания. Как известно, слуховые рецепторы и слуховые центры продолжают работать и при отключенном сознании, и с этим связаны методики обучения во сне или гипноз. Пациентке предложили представить себе, как она играет в теннис, а затем идет по комнатам своего дома. В первом случае регистрировалось возбуждение в двигательном центре коры, во втором — в специфических отделах коры и мозжечка. Точно такие же картины возбуждения и в первом и во втором случае были зарегистрированы у здоровых добровольцев, получивших аналогичное задание! Нейрохирург Пол Мэттьюз (Paul Matthews) из Лондонского имперского колледжа (London Imperial College) возражает, что эта правдоподобная реакция могла возникнуть как ответ на слово «теннис». Адриан Оуэн такую возможность отвергает, так как реакция на слово, как показали исследования, длится не более 5 секунд, а наша пациентка «играла в теннис» не менее 30 секунд.
Исследователи обращают внимание читателей на готовность, с которой пациентка-овощ сотрудничала с врачами. Это означает, что она осознает не только свое состояние, но и свое окружение, понимает, что с ней происходит.
Естественно, возникает вопрос, были ли другие пациенты-овощи, доказавшие активность своего сознания. К сожалению, в публикации этого не сказано. Но в любом случае, это исследование показывает, что человек в состоянии овоща может думать. А значит, и относиться к этим пациентам надо соответственно.
Источник: Adrian M. Owen, Martin R. Coleman, Melanie Boly, Matthew H. Davis, Steven Laureys, John D. Pickard. Detecting Awareness in the Vegetative State // Science, 2006, № 313, стр. 1402 (8 September 2006).
Елена Наймарк
Сначала я думал сопроводить эти статьи рассказом о нескольких фильмах на тему, которой они касаются, но понял, что лучше посвящу им отдельный материал. А пока подумайте над тем, что вы только что прочитали.
