ГЛАВА 1. Фантомные конечности и пластичность мозга

Обожаю дурацкие эксперименты. Я сам их всегда ставлю.

ЧАРЛЬЗ ДАРВИН

Еще будучи студентом-медиком, я осматривал пациентку по имени Михи во время моей практики в неврологическом отде­лении.

Вскоре после этого случая я решил изучать зрение и восприятие человека, и решение это было в значительной степени обусловлено влиянием великолепной книги Ричарда Грегори «Глаз и мозг» (Eye and Brain). Несколько лет я отдал исследованиям по нейрофизиоло­гии и зрительному восприятию, сначала в Тринити-колледже Кем­бриджского университета, а затем в сотрудничестве с Джеком Пет­тигрю в Калифорнийском технологическом институте.

Но я никогда не забывал пациентов вроде Михи, с которыми стол­кнулся во время студенческой практики по неврологии. Казалось, что в неврологии осталось еще так много нерешенных вопросов. По­чему Михи смеялась, когда ее кололи? Почему, когда вы ударяете по внешнему краю стопы парализованного пациента, большой палец ноги поднимается? Отчего пациенты с припадками, локализован­ными в области лобной доли, верят, что они испытывают присут­ствие Бога, и проявляют гиперграфию (неконтролируемый непре- кращающийся процесс письма)? Почему во всем прочем разумные, совершенно здравомыслящие пациенты с повреждением правой теменной доли отрицают, что их левая рука принадлежит им? По­чему истощенная женщина, страдающая анорексией, с совершенно нормальным зрением, смотрит в зеркало и утверждает, что выглядит жирной? Итак, после нескольких лет специализации на проблемах зрительного восприятия я вернулся к моей первой любви: невроло­гии.

К тому времени уже более ста лет было известно, что, когда па­циент теряет руку при ампутации, он может весьма живо ощущать присутствие этой руки, как будто бы призрак руки преследует место своей ампутации. Предпринимались разные попытки объяснить это необычное явление, начиная с фрейдовских теорий, касающихся удовлетворения желаний, и заканчивая ссылкой на материальность души человека. Не удовлетворившись ни одним из этих объяснений, я решил попытаться решить загадку с точки зрения нейронауки.

Помню пациента по имени Виктор, которому я посвятил почти месяц сумасшедших экспериментов. Его левая рука была ампутиро­вана ниже локтя примерно за три недели до нашей встречи. Сначала я убедился, что у него не было никаких неврологических проблем: мозг не был затронут, разум был в норме. Доверившись интуиции, я закрыл ему глаза повязкой и начал прикасаться ватной палочкой к различным частям его тела, попросив его сообщать мне, что и где он чувствует. Его ответы были вполне нормальными и правильными, пока я не начал касаться левой части его лица. Тогда и случилось не­что весьма странное.

— Доктор, я это чувствую на моей фантомной кисти. Вы прикаса­етесь к большому пальцу, — сказал он.

Я стал поглаживать молоточком нижнюю часть его челюсти.

— Ну а что сейчас? — спросил я.

— Чувствую, как какой-то острый предмет передвигается через мизинец к ладони, — ответил он.

Повторяя эту процедуру, я обнаружил на его лице настоящую кар­ту его отсутствующей кисти. Эта карта была потрясающе точной и целостной, с точно очерченными пальцами (см. рис. 1.1). Однажды я нажал на его щеку влажной ватной палочкой и пустил струйкой по его лицу капельку воды, как будто бы это стекала слеза. Он чув­ствовал, как вода стекала по его лицу, но заявил, что также ощущает, как капля стекает вдоль его фантомной руки.

РИС. 1.1. Пациент с левой фантомной рукой. Когда дотрагиваются до различных частей его лица, он ощущает прикосновения к различным частям фантомной руки. Р - ладонь, Т - большой палец, В - основание большого пальца, I - указательный палец

Виктор сказал, что никогда раньше не ощущал эту виртуальную кисть на своем лице, но как только он узнал об этом, то сразу нашел ей хорошее применение. Лишь только его фантомная ладонь начи­нает чесаться — что бывало весьма часто и буквально сводило его с ума, — он успокаивает ее, почесывая соответствующее место на лице.

Почему так? Ответ, как я понял, можно найти в анатомии моз­га. Вся поверхность кожи левой стороны тела отображена в виде карты на полосе коры, называемой постцентральной извилиной (см. рис. В.2), идущей вниз по правой стороне мозга. Эта карта часто изображается в виде схематического человечка на поверхности моз­га (рис. 1.2). Хотя по большей части карта весьма точна, некоторые кусочки перепутаны по сравнению с тем, как реально тело устроено. Обратите внимание, что карта лица расположена рядом с картой ки­сти руки, а вовсе не шеи, где «должна» была быть. Это как раз и дало мне ключ к решению.

Представьте себе, что происходит при ампутации руки. Самой руки больше нет, но в мозге все еще остается карта руки. Работа этой карты, смысл ее существования в том, чтобы отображать эту руку. Руки уже никогда не будет, но карта в мозге никуда не девается. Она упорно продолжает отображать руку, каждую секунду, день за днем. Эта карта и объясняет фантомную конечность — почему конечность чувствуется еще долго после того, как реальная конечность из плоти и крови была отрезана.

Ну а как теперь объяснить странную склонность приписывать осязательные ощущения, идущие от лица, фантомной руке? Осиро­тевшая мозговая карта продолжает отображать отсутствующие руку и ладонь, даже если их уже нет, но не получает больше реальных вхо­дящих осязательных сигналов. Она вслушивается в мертвый канал и, так сказать, жаждет сенсорных сигналов. Имеется два возможных объяснения тому, что происходит дальше. Первое заключается в том, что сенсорный входящий сигнал, идущий от кожи лица на мозго­вую карту, начинает активно вторгаться на незанятую территорию, отвечающую за отсутствующую кисть. Нервные волокна, идущие от кожи лица, которые в обычных условиях входят в лицевую часть коры, отращивают тысячи новых нервных ответвлений-усиков, ко­торые переползают в карту руки и создают новые здоровые синапсы.

РИС. 1.2. Карта Пенфилда поверхности кожи на постцентраль­ной извилине (см. рис. В.2). Показан поперечный срез, который проходит через середину мозга на уровне постцентральной из­вилины. Художник изобразил человечка на поверхности мозга, чтобы наглядно показать присутствие определенных частей тела (лицо и кисть) и то, что карта кисти находится над картой лица

В результате этих перекрестных проводных соединений осязатель­ные сигналы, относящиеся к лицу, активизируют не только карту лица, как это происходило бы в норме, но и карту кисти в коре мозга, которая кричит «рука!» высшим областям мозга. Конечный резуль­

тат состоит в том, что пациент чувствует, что к его фантомной кисти прикасаются всякий раз, когда прикасаются к его лицу.

Второе возможное объяснение состоит в том, что еще перед ам­путацией сенсорный сигнал от лица посылается не только в лицевую область, но и частично вторгается в область кисти, как будто это ре­зервные войска, готовые вступить в бой. Но эти отклоняющиеся от нормы связи обычно молчат, возможно, потому, что они постоянно тормозятся или подавляются нормальной активностью основной сигнальной линии, идущей от кисти.

Независимо от того, какая из этих двух теорий — отращивание новых нервных ответвлений или обнаружение подавляемых сигна­лов — верна, во всем этом есть важная информация для медицины. Целым поколениям студентов-медиков твердили, что триллионы нейронных связей мозга закладываются во время внутриутробного развития и в раннем детстве, в то время как мозг взрослого теряет способность образовывать новые связи. Такое отсутствие пластич­ности, отсутствие способности восстанавливать или принимать но­вую форму часто использовалось как оправдание, когда пациентам говорили, почему им следует ожидать лишь очень небольшого вос­становления функций после инсульта или травматического повреж­дения мозга. Наши наблюдения решительно опровергли эту догму, в первый раз показав, что даже основные карты чувствительности мозга взрослого человека могут изменяться на расстоянии в несколь­ко сантиметров. Нам удалось использовать технику сканирования головного мозга, чтобы непосредственно показать правоту нашей теории: мозговые карты Виктора изменились так, как и было пред­сказано (рис. 1.3).

Вскоре после того, как наши данные были опубликованы, доказа­тельства, подтверждающие и расширяющие эти открытия, стали по­ступать от многих исследовательских групп. Два итальянских иссле­дователя, Джованни Берлукки и Сальваторе Альоти, выявили, что после ампутации пальца обнаружилась «карта» одного-единствен-

РИС. 1.3. Карта МЭГ (магнитоэнцефалограф) поверх­ности тела у пациента с ампутированной правой рукой. Заштрихованная область - кисть, черные области - лицо, белые области - верхняя часть руки. Обратите внимание, что область, соответствующая правой кисти (заштрихованная), отсутствует в левом полушарии, но этот участок активируется, когда дотрагиваются до лица или верхней части руки

ного пальца, аккуратно нанесенная на лицо, как и предполагалось. У другого пациента был удален тройничный нерв (чувствительный нерв, иннервирующий лицо), и вскоре на его ладони обнаружилась карга лица, что является точным обращением того, что мы уже на­блюдали. Наконец, после ампутации ноги у другого пациента ощу­щения от пениса чувствовались в фантомной ноге. (Действительно, пациент утверждал, что теперь оргазм распространялся на ногу и из- за этого был «намного сильнее, чем когда-либо».) Такое происходит из-за еще одной странной непоследовательности мозговой карты тела: карта гениталий находится прямо возле карты ноги.

мой второй эксперимент с фантомными конечностями был еще проще. В двух словах, я сделал простое устройство с использовани­ем обычных зеркал, чтобы заставить двигаться парализованные фан­томные конечности и таким образом ослабить фантомную боль. Что­бы объяснить принцип работы, сначала я должен объяснить, почему некоторые пациенты могут «двигать» своими фантомными конеч­ностями, а другие нет.

Многие пациенты с фантомами отчетливо ощущают, что они спо­собны двигать отсутствующими конечностями. Они говорят слова вроде «Я машу рукой на прощание» или «Я тяну руку, чтобы отве­тить на телефонный звонок». Конечно, они хорошо понимают, что их рука в действительности не делает всего этого — у них нет галлю­цинаций, они просто безрукие, — но субъективно у них есть живое ощущение, что они действительно двигают своим фантомом. Каков источник этих ощущений?

Я предположил, что они исходят из двигательных командных цен­тров в передней части мозга. Из введения вы можете вспомнить, как мозжечок с точностью регулирует наши движения благодаря следя­щей системе управления. Чего я тогда не упомянул, так это того, что теменные области также принимают участие в этой системе управ­ления, используя, в сущности, такой же механизм. Кратко напомню: исходящие двигательные сигналы к мышцам фактически передают­ся теменным долям, где они сравниваются с сенсорными обратны­ми сигналами от мышц, кожи, суставов и глаз. Если теменные доли обнаруживают какое-либо несовпадение между предполагаемым движением и действительным движением руки, они дают коррек­тирующие поправки в следующий круг двигательных сигналов. Вы используете такую следящую систему управления все время. Это то, что позволяет вам, например, во время завтрака найти на столе сво­бодное место для тяжелого кувшина с соком, не расплескивая сок и не стуча кувшином по всему столу. А теперь представьте, что про­исходит, когда рука ампутирована. Двигательные командные центры в передней части мозга «не знают», что руки нет, — они работают на автопилоте, — так что они продолжают посылать двигательные сигналы отсутствующей руке. Кроме того, они продолжают отсылать копии сигналов теменным долям. Эти сигналы приходят в осиро­тевшую, испытывающую недостаток в сигналах область руки вашего центра создания образа тела в теменной доле. Эти копии сигналов двигательных команд ложно интерпретируются мозгом как действи­тельные движения фантома.

Теперь вы можете задуматься, почему, если это так, вы не испыты­ваете такого же живого ощущения фантомного движения, когда вы воображаете движение руки, умышленно оставляя ее в покое. Вот объяснение, предложенное мной несколько лет назад, подтвержден­ное изучением снимков головного мозга. Когда ваша рука в покое, сенсорные сигналы от кожи, мышц, рецепторов суставов руки, а также и зрительные сигналы от ваших глаз единогласно свидетель­ствуют, что ваша рука не движется на самом деле. Хотя ваша двига­тельная кора и посылает «двигательные» сигналы вашей теменной коре, противодействующее свидетельство сенсорных обратных сиг­налов накладывает на них могущественное вето. В результате вы не испытываете воображаемое движение как реальное. Но если руки нет, ваши мышцы, кожа, суставы и глаза не могут обеспечить такой действенной проверки на действительность. Без запрета, идущего от обратных сенсорных сигналов, самый сильный сигнал, поступающий в вашу теменную долю, — это двигательная команда руке. В результа­те вы испытываете как бы настоящие ощущения движения.

Движение фантомной конечностью само по себе странная вещь, но она может стать еще более странной. Многие пациенты с фантом­ными конечностями сообщают о совершенно обратном эффекте — их фантомы парализованы. «Она заморожена, доктор». «Она заце­ментирована». Для некоторых из таких пациентов фантом зажат в неудобном, совершенно болезненном положении. «Если бы я только мог ею пошевелить, — как-то сказал мне один пациент, — это помог­ло бы облегчить боль».

Когда я впервые с этим столкнулся, я был обескуражен. Бессмыс­лица какая-то! Они утратили свои конечности, но сенсомоторные связи в их мозге остались, по-видимому, такими же, как и до ампу­тации. Озадаченный, я стал изучать истории болезни некоторых из этих пациентов и быстро обнаружил искомый ключ. Еще до ампута­ции у многих из этих пациентов наблюдался реальный паралич руки, вызванный поражением периферического нерва: нерв, иннервирую­

щий руку, был вырван из спинного мозга, словно телефонный про­вод, выдернутый из гнезда в стене, вследствие какого-либо резкого действия. Таким образом, сама рука не была затронута, но была па­рализована за много месяцев до ампутации. Тогда я задумался: а что, если этот период действительного паралича мог привести к состоя­нию усвоенного паралича, что, как я предположил, могло произойти следующим образом.

До ампутации всякий раз, когда двигательная кора посылала дви­гательную команду руке, чувствительная кора в теменной доле могла получать отрицательный обратный сигнал от мышц, кожи, суставов и глаз. Вся система, основанная на отслеживании обратных сигналов, больше не работала. Теперь твердо установлено, что опыт изменяет мозг, усиливая или ослабляя синапсы, соединяющие нейроны. Этот процесс изменения известен как обучение. Когда сложившиеся кон­фигурации постоянно подкрепляются, например, мозг замечает, что за событием А неизбежно следует событие В, синапсы между ней­ронами, представляющими А, и нейронами, представляющими В, усиливаются. С другой стороны, если А и В не имеют несомненной связи друг с другом, нейроны, представляющие А и В, отключат вза­имные связи, чтобы отобразить новую реальность.

Итак, мы имеем ситуацию, где двигательная кора постоянно по­сылает двигательные сигналы руке, относительно которой теменная доля постоянно замечала полное отсутствие мышечного и чувстви­тельного эффекта. Синапсы, поддерживавшие строгие соотношения между двигательными командами и обратными сенсорными сигнала­ми, которые они должны были бы производить, оказались дающими ложную информацию. Всякий новый бесплодный двигательный сиг­нал лишь усиливал эту тенденцию, так что синапсы становились все слабее и слабее, пока в конечном итоге не отмерли. Другими словами, мозг был обучен параличу, и паралич был прописан в схеме, констру­ирующей образ тела пациента. Позднее, когда рука была ампутиро­вана, усвоенный паралич был перенесен на фантом, так что и фантом ощущался как парализованный.

Как же можно проверить столь странную теорию? Мне пришла в голову идея соорудить ящик с зеркалами (рис. 1.4). Я поместил зеркало вертикально в центре картонной коробки, у которой были

РИС. 1.4. Устройство из зеркал для «оживления» фантомной конечности. Пациент «кладет» парализованную и причиняющую боль фантомную левую руку сзади зеркала и здоровую правую руку перед зеркалом. Теперь если он смотрит на отражение правой руки в зеркале, у него возникает иллюзия, что фантомная рука восстановлена. Движения настоящей руки создают впечатление, что фантомная рука также движется, и у пациента возникает соответствующее ощущение - впервые за многие годы. У многих пациентов это упражнение снимает боли в фантомной руке. Визуальная обратная связь через зер­кало более эффективна, чем традиционные методы лечения для синдрома хронической местной боли и паралича вследствие инсульта

удалены верхняя и передняя части. Если бы вы стояли перед этой коробкой, держа руки по обе стороны от зеркала, и посмотрели бы на них под углом, вы бы увидели, что отражение одной руки весьма точно накладывается на ощущаемое положение другой вашей руки. Другими словами, у вас будет яркое, хотя и ложное, впечатление, что вы смотрите на обе своих руки, на деле же вы бы смотрели на одну настоящую руку и одно отражение руки.

Если у вас две нормальных здоровых руки, можно неплохо пораз­влечься, играя с создавшейся иллюзией в коробке с зеркалом. На­пример, вы можете несколько секунд двигать руками синхронно и симметрично, притворяясь, будто вы хорошо управляете оркестром, а затем внезапно переместить их в разные стороны. Хотя вы и знаете, что это всего лишь иллюзия, ваш разум все равно немного встрях­нется от легкого удивления, когда вы это проделаете. Удивление рождается от неожиданного несовпадения двух потоков обратных сигналов: сигналы, приходящие от кожи и мышц руки, находящейся за зеркалом, говорят одно, но зрительный сигнал, который вы полу­чаете от отраженной в зеркале руки — а ведь вы уже убедили темен­ную долю, что это и есть спрятанная рука, — сообщает о совершенно ином движении.

А теперь посмотрим, что устройство из картонной коробки и зеркала может сделать для человека с парализованной фантомной конечностью. У первого пациента, на котором мы его опробовали, Джимми, правая рука была здоровой, а левая — фантомом. Его фан­том выпирал из культи, словно пластиковое предплечье манекена. Что еще хуже, он был подвержен весьма болезненному защемлению, с которым ничего не могли поделать лечащие врачи Джимми. Я по­казал ему коробку с зеркалом и объяснил, что мы собираемся сделать нечто экстраординарное, безо всякой гарантии положительного эф­фекта, но он с удовольствием изъявил желание все же попробовать. Он поместил свой парализованный фантом по левую сторону от зеркала, стал смотреть в правую сторону коробки и осторожно рас­положил правую руку так, чтобы она совпадала с ощущаемым поло­жением фантома (или была наложена на него). Это сразу же вызва­ло у него поразительное зрительное впечатление, будто призрак его руки воскрес из мертвых. Затем я попросил его произвести зеркаль­но симметричные движения обеими руками и ладонями, продолжая смотреть в зеркало. Он вскрикнул: «Да ее как будто снова воткнули на место!» Теперь у него не только было живое ощущение того, что фантом подчиняется его командам, но и, к его удивлению, это об­легчило болезненные судороги в его фантоме впервые за несколько лет. Выглядело это так, словно зеркальная зрительная обратная связь (ЗЗОС) позволила его мозгу «отучиться» от усвоенного паралича.

Что еще более примечательно, когда один из наших пациентов, Рон, забрал коробку с зеркалом домой и в течение трех недель развле­

кался с ней в свободное время, его фантомная конечность бесследно исчезла, а вместе с ней и боль. Все мы были шокированы. Обычная коробка с зеркалом изгнала фантом. Каким же образом? Никому еще не удалось обосновать действующие здесь механизмы, но вот мои соображения о том, как это работает. Столкнувшись с путаницей в противоречащих входящих сенсорных сигналах — нет сигналов от суставов и мышц, нерабочие копии сигналов двигательных команд, а теперь еще вдруг противоречащий им зрительный сигнал, посыла­емый коробкой с зеркалом, — мозг просто сдается и фактически го­ворит: «Да пошло оно к черту, руки нет». Мозг прибегает к отрица­нию. Я часто говорю своим коллегам-медикам, что это первый случай успешной ампутации фантомной конечности в истории медицины. Когда я впервые обнаружил такое исчезновение фантома при ис­пользовании 33 О С, я сам в это не очень-то поверил. Мысль, будто вы можете ампутировать фантом с помощью зеркала, выглядит весьма нелепой, но этот опыт был воспроизведен другими группами иссле­дователей, особенно Гертой Флор, нейроученым из Гейдельбергско­го университета. Ослабление фантомных болей было подтверждено группой Джека Цао в Военно-медицинском центре Уолтера Рида в Мэриленде. Они провели плацебо-контролируемое клиническое исследование на 24 пациентах (из них 16 входили в контрольную группу). Фантомные боли исчезли спустя всего три недели у 8 паци­ентов, на которых использовалось зеркало, в то время как ни один пациент из контрольной группы (где вместо зеркал использовались плексиглас и зрительные проекции) не показал никакого улучшения. Более того, когда пациенты контрольной группы были переведены на зеркала, они показали такое же существенное снижение боли, как и пациенты исходной экспериментальной группы.

Еще более важно, ЗЗОС сейчас используется для ускорения вос­становления от паралича вследствие инсульта. Мой ученый колле­га Эрик Альтшулер и я впервые сообщили об этом в журнале The Lancet за 1998 год, но размер нашей выборки был невелик — всего 9 пациентов. Германская группа, возглавляемая Кристианом Доле, недавно опробовала эту технику на 50 парализованных пациентах во время тройного слепого исследования и показала, что у большинства из них были восстановлены как сенсорные, так и моторные функции.

Учитывая, что из шести человек один страдает от последствий ин­сульта, это открытие приобретает особую значимость.

Появляется все больше клинических применений ЗЗОС. Одно из них имеет отношение к весьма странному расстройству болевой чувствительности, носящему не менее странное название — ком­плексный регионарный болевой синдром, тип II (КРБС-Н), что является просто-напросто словесной дымовой завесой для «Какое ужасное название! Понятия не имею, что это такое». Но как бы вы его ни называли, этот недуг — явление вполне обычное, он проявля­ется примерно у 10 процентов людей, перенесших инсульт. Гораздо более известный вариант этого расстройства появляется после не­значительных повреждений, вроде, как правило, безвредной волося­ной трещины в одной из пястных костей руки. Разумеется, сначала возникает боль, которая, как и следует ожидать, сопровождает пере­лом кисти. Обыкновенно боль постепенно спадает по мере выздо­ровления кости. Но у несчастливой подгруппы пациентов этого не происходит. У них все заканчивается неослабевающей хронической мучительной болью, которая сохраняется неопределенно долгое вре­мя после того, как первоначальная рана была исцелена. Лечения не существует — по крайней мере, так меня учили в медицинском уни­верситете.

Мне пришло на ум, что эволюционный подход к этой проблеме может оказаться полезным. Мы обычно думаем о боли как о чем-то простом, но с функциональной точки зрения существует по крайней мере два вида боли. Есть острая боль — когда вы, например, кладе­те руку на раскаленную плиту, вскрикиваете и отдергиваете руку, а кроме того, существует хроническая боль: это боль, которая не пре­кращается или периодически возвращается на протяжении долгого или неопределенного времени, такая может сопровождать перелом кости кисти руки. Хотя в обоих случаях ощущения одинаковы — это боль, — у них разные биологические функции и разное происхожде­ние. Острая боль заставляет вас немедленно отдернуть руку от пли­ты, чтобы избежать дальнейшего поражения тканей. Хроническая боль побуждает вас держать сломанную руку в неподвижности, что­бы избежать повторного повреждения во время выздоровления.

Я начал размышлять: если усвоенный паралич мог объяснить обездвиженность фантомов, возможно, КРБС-Н является формой «усвоенной боли». Представьте себе пациента с переломом кисти. Представьте себе, как во время его долгого выздоровления боль про­ходит по его кисти всякий раз, когда он пытается пошевелить ею. Его мозг наблюдает постоянную схему событий «если А, то В», где А — движение, а В — боль. Таким образом, синапсы между разны­ми нейронами, отражающими эти два события, ежедневно укрепля­ются — месяцами кряду. В конце концов сама попытка пошевелить кистью вызывает мучительную боль. Эта боль может даже распро­страниться на всю руку, сковывая ее. В некоторых подобных случа­ях рука не только парализуется, но еще и действительно распухает и воспаляется, а в случае атрофии Судека может начать атрофировать­ся и кость. Более чем наглядно: взаимосвязь между телом и разумом пошла вкривь и вкось.

Во время симпозиума «Декада мозга», организованного мной в октябре 1996 года в Калифорнийском университете, Сан-Диего, я высказал предположение, что коробка с зеркалами может помочь в облегчении усвоенной боли таким же образом, как она облегчает фан­томные боли. Пациент может попытаться синхронно двигать конеч­ностями, смотря при этом в зеркало и создавая иллюзию, что боль­ная рука может свободно передвигаться, не вызывая при этом боли. Если регулярно смотреть в зеркало, это может привести к «отучи- ванию» от усвоенной боли. Несколько лет спустя две исследователь­ские группы провели опыты с коробкой с зеркалом и обнаружили, что она эффективна в лечении КРБС-Н у большинства пациентов. Оба исследования проводились двойным слепым методом с исполь­зованием плацебо-контроля. Честно говоря, я был совершенно изум­лен. С тех пор еще два исследования двойным слепым методом со случайной выборкой подтвердили поразительную эффективность этой процедуры. (Существует особый вариант КРБС-Н, наблюдае­мый у 15 процентов пациентов, перенесших инсульт, и для них зер­кало оказалось столь же эффективным.)

Приведу еще одно наблюдение относительно фантомных конеч­ностей, даже еще более примечательное, чем упомянутые случаи. Я использовал уже ставшую традиционной коробку с зеркалом, но

добавил новый трюк. У меня был пациент, Чак, который смотрел на отражение своей целой конечности, чтобы зрительно воссоздать изображение фантома, как это было и раньше. Но на этот раз, вместо того чтобы попросить его подвигать рукой, я сказал ему держать ее неподвижно, в то время как я поместил уменьшительную вогнутую линзу между линией его взгляда и отражением в зеркале. С точки зрения Чака, его фантом теперь оказался примерно вдвое или втрое меньше «действительного» размера.

Лицо Чака стало изумленным, и он сказал: «Поразительно, док­тор. Мой фантом не только выглядит маленьким, но и чувствуется маленьким. Вы не поверите — боль тоже уменьшилась! Примерно на одну четвертую от того, что было раньше».

Это поднимает захватывающий вопрос — может ли реальная боль в реальной руке, вызванная уколом булавки, тоже быть уменьшена, если оптически уменьшить булавку и руку. В нескольких описанных выше экспериментах мы увидели, насколько важным фактором мо­жет быть зрение (или его отсутствие), чтобы влиять на фантомные боли и двигательный паралич. Если будет показано, что подобный род оптически опосредованной анестезии сработает и для здоровой руки, это станет еще одним поразительным примером взаимодей­ствия между разумом и телом.

Будет вполне справедливо сказать, что эти открытия вместе с нова­торскими исследованиями Майка Мерцениха и Джона Кааса на жи­вотных, а также некоторыми оригинальными клиническими работа­ми Леонардо Коэна и Пола Бах-и-Рита открыли настоящую новую эру в неврологии, а особенно в нейрореабилитации. Они привели к коренному сдвигу наших представлений о мозге. Старая точка зре­ния, господствовавшая в 1980-х, заключалась в том, что мозг состоит из многих специализированных блоков, которые с рождения имеют четко определенные аппаратные задачи. (Диаграммы из прямоуголь­ников и стрелок, показывающие связи в головном мозге, которые вы найдете в учебниках анатомии, стимулировали создание подобной

в высшей степени ложной картины в умах целых поколений студен- тов-медиков. Даже в наше время некоторые учебники продолжают отражать эту «докоперниковскую» точку зрения.)

Но начиная с 1990-х годов этот статичный взгляд на мозг начал постепенно сменяться на более динамичную картину. Так называе­мые блоки головного мозга не работают в строгой изоляции, суще­ствует весьма значительное и всестороннее взаимодействие между ними, намного большее, чем предполагалось вначале. Изменения процессов в одном из блоков — скажем, из-за повреждения, или со­зревания, или обучения, или жизненного опыта — могут привести к значительным переменам в функционировании многих других бло­ков, связанных с первым. В весьма значительной степени один блок даже может заимствовать функции другого. Не жесткая, генетически заложенная во внутриутробном состоянии схема работы головно­го мозга. Нет. В высшей степени гибкая и пластичная и не только у младенцев и маленьких детей, но и на протяжении всей взрослой жизни человека. Как мы уже видели, даже основная «осязательная» карта в мозге может изменяться на довольно больших расстояниях, а фантомная конечность может быть «ампутирована» при помощи зеркала. Теперь вы с уверенностью можете говорить, что мозг — чрезвычайно пластичная биологическая система, находящаяся в ди­намическом равновесии с внешним миром. Даже ее основные связи могут постоянно обновляться в ответ на изменяющиеся сенсорные потребности. А если вы примете во внимание зеркальные нейроны, то мы можем прийти к выводу, что ваш мозг синхронизирован с дру­гими мозгами — подобно тому, как «друзья» в БасеЬоок постоянно изменяют и обогащают друг друга.

Каким бы примечательным ни был этот сдвиг парадигмы, пусть даже исключительно значимым для клинической практики, вы мо­жете воскликнуть — а какое же отношение эти истории о фантомных конечностях и пластичности мозга имеют к вопросу об уникально­сти человека? Разве способность к изменениям на протяжении всей жизни — исключительно человеческая черта? Конечно нет. Разве у низших приматов не бывает фантомных конечностей? Конечно бы­вают. Или находящаяся в их коре карта конечностей и лица не из-

меняется вследствие ампутации? Конечно изменяется. Так что же эта пластичность говорит нам о нашей уникальности?

Ответ состоит в том, что способность к пластичности на протя­жении всей жизни (а не только лишь гены) занимает одно из важ­нейших мест в эволюции человеческой уникальности. Благодаря естественному отбору наш мозг выработал способность использо­вать обучение и культуру для того, чтобы запускать фазовые пере­ходы наших психических процессов. Мы вполне могли бы называть себя Homo plasticus. В то время как мозг у других животных просто проявляет гибкость, мы — единственный вид, который использует ее в качестве основного средства для усовершенствования мозга и эволюции. Один из важнейших способов, при помощи которого нам удалось поднять нейеропластичность до таких заоблачных высот, из­вестен под названием неотении — наших до абсурда затянутых пе­риодов детства и юности, что делает нас чрезвычайно пластичными и чрезвычайно зависимыми от старших поколений на протяжении более десятка лет. Детство человека позволяет заложить фундамент для взрослого разума, однако пластичность остается важнейшим фактором на протяжении всей жизни. Без неотении и пластичности мы бы все еще бродили голыми обезьянами в какой-нибудь саван­не — без огня, без инструментов, без письма, традиций, верований и мечтаний. Мы и в самом деле были бы «всего лишь» обезьянами, а не стремящимися ввысь ангелами.

Между прочим, хотя мне так никогда и не удалось непосредствен­но изучить Михи — пациентку, которую я встретил еще студентом- медиком и которая смеялась в тот момент, когда должна была бы взвизгивать от боли, — я никогда не переставал размышлять над ее случаем. Смех Михи ставит перед нами интересный вопрос: от­чего кто-либо смеется над чем-либо? Смех, равно как и его когни­тивный спутник, юмор, — универсальная черта, присутствующая во всех культурах. Некоторые приматы «смеются», когда их щекочут, но сомневаюсь, чтобы они рассмеялись при виде толстой обезьяны, поскользнувшейся на кожуре банана и упавшей на задницу. Джейн Гудолл определенно никогда не сообщала, что шимпанзе устраивают

друг для друга пантомимные сценки в духе Three Stooges или Кисто- на Копса. Почему и каким образом развился у нас юмор — загадка, но любопытный случай Михи дал мне ключ к разгадке.

Любая шутка или смешной случай имеют следующую форму. Вы шаг за шагом рассказываете историю, ведя слушателя по очевидной дорожке ожидания, а затем внезапно вводите неожиданный пово­рот, кульминационный момент, соль рассказа, понимание которого требует полного переосмысления предыдущих событий. Но этого недостаточно: ни один ученый, чье теоретическое построение раз­рушено одним-единственным уродливым фактом, который повлечет за собой полный пересмотр теории, не посчитает такое забавным (уж поверьте мне, я пытался!). Резкий поворот в напряженном ожи­дании необходим, но недостаточен. Самый важный ингредиент со­стоит в том, что новая интерпретация должна быть непоследователь­ной. Приведу пример. Ректор медицинского университета идет по тропинке, но как раз перед тем, как достичь пункта назначения, он поскальзывается на кожуре банана и падает. Если он при этом про­ламывает череп и кровь хлещет, вы бежите на помощь и вызываете скорую. Вы не смеетесь. Но если он поднимается невредимым, стря­хивая кожуру со своих дорогих брюк, вы разражаетесь хохотом. Это называется грубым юмором. Ключевое различие состоит в том, что в первом случае имеет место действительно тревожная ситуация, тре­бующая неотложного внимания. Во втором случае тревога ложная, и смехом вы информируете находящихся поблизости, что нет необхо­димости затрачивать ресурсы и спешить на помощь. Это природный сигнал «все в порядке». Необъясненным остался лишь легкий налет злорадства, присутствующий во всей этой ситуации.

Как же это объясняет смех Михи? В то время я этого не знал, но много лет спустя мне повстречалась другая пациентка, Дороти, со схожим синдромом «смех от боли». Снимок КТ (компьютерной то­мографии) выявил, что один из болевых путей в ее мозге был повреж­ден. Хотя мы и думаем о боли как о простом ощущении, на самом деле она многослойна. Первоначально ощущение боли обрабатыва­ется в небольшой структуре под названием островок, расположен­ной глубоко под теменной долей в обоих полушариях мозга (см. рис. В.2). От островка болевая информация затем передается в переднюю часть поясной извилины в лобных долях. Именно здесь вы и начина­ете чувствовать неприятное ощущение — все мучение и ужас боли — вместе с ожиданием опасности. Если этот путь оборван, как это было у Дороти и, как я предполагаю, у Михи, островок продолжает обе­спечивать основное чувство боли, но это не ведет к предполагаемому ужасу и мучению: передняя часть поясной извилины не получает со­общения. Фактически она говорит: «Все в порядке». Таким обра­зом, мы имеем две основных составляющих смеха: очевидное и неот­вратимое указание на неизбежную тревогу, приходящее от островка, за которым следует контролирующее указание «да это гроша лома­ного не стоит» от неактивизированной передней части поясной из­вилины. В итоге пациент разражается неконтролируемым смехом.

То же самое относится и к щекотке. Огромный взрослый с угро­жающим видом приближается к ребенку. Ребенок очевидно пода­влен, он добыча, находящаяся в полной власти гигантского Грен- деля. Какая-то инстинктивная его часть — его внутренний примат, чье изначальное назначение — убегать от всяких ужасов, вроде ор­лов, ягуаров и питонов (о боже мой!) — не способна оценить ситу­ацию как-либо иначе. Но затем чудовище вдруг становится ласко­вым. И это влечет спад напряженного ожидания опасности. То, что должно было оказаться клыками и когтями, с жуткой неизбежностью впивающимися в его ребра, вдруг оказывается всего лишь сильно ко­леблющимися пальцами. И ребенок смеется. Вполне возможно, что щекотка развивалась в качестве ранней шутливой репетиции взрос­лого юмора.

Теория ложной тревоги объясняет происхождение грубого юмо­ра, и легко понять, как в процессе эволюции он мог быть использо­ван (в качестве экзаптации — как мы бы сказали в научной термино­логии) для создания когнитивного грубого юмора — проще говоря, шуток. Когнитивный грубый юмор мог равным образом служить для того, чтобы вызывать спад ложно вызванного чувства опасности, ко­торое в ином случае могло бы привести к напрасной трате ресурсов на преодоление воображаемых опасностей. Действительно, можно даже рискнуть сказать, что юмор помогает в качестве эффективного противоядия против бессмысленной борьбы с предельной опасно­стью: постоянно присутствующего страха смерти, присущего таким обладающим самосознанием созданиям, как мы.

Ну и наконец, поразмыслим над таким человеческим универсаль­ным приветственным жестом, как улыбка. Когда к одной человеко­образной обезьяне приближалась другая, по умолчанию предпола­галось, что приближается потенциально опасный чужак, так что она сигнализирует о своей готовности к битве, обнажая клыки в гримасе. Это получило дальнейшее развитие в ритуализированном притвор­ном проявлении угрозы, агрессивном жесте, предупреждающем не­званого гостя о возможном возмездии. Но если в приближающейся человекообразной обезьяне распознан друг, угрожающее выражение (обнажение клыков) прерывается на полпути, и эта частичная гри­маса с наполовину спрятанными клыками становится выражением умиротворения и дружелюбия. Опять-таки — потенциальная угроза (атака) неожиданно обрывается, а это ключевая составляющая смеха. Неудивительно, что в основе улыбки лежит такое же субъективное ощущение, как и у смеха. Она основана на той же логике и может передаваться по тем же самым нейронным сетям. Не странно ли, что, когда ваша любимая улыбается вам, она на самом деле наполовину обнажает свои клыки, напоминая вам о своем животном происхож­дении.

Ну что ж, вот как обстоит дело: мы можем начать со странной за­гадки, как будто сошедшей со страниц Эдгара Аллана По, применить методы Шерлока Холмса, диагностировать и объяснить симптомы Михи и на десерт прояснить возможную эволюцию и биологическую функцию чрезвычайно ценного, но в высшей степени загадочного аспекта — человеческого разума.