Мозг против мозга – кто кого?
Проблема исследования мозга человека, соотношения мозга и психики – одна из самых захватывающих задач, которые когда-либо возникали в науке. Впервые поставлена цель познать нечто, равное по сложности самому инструменту познания. Ведь все, что до сих пор исследовалось, – и атом, и галактика, и мозг животного – было проще, чем мозг человека. С философской точки зрения неизвестно, возможно ли в принципе решение этой задачи. Ведь кроме приборов и методов главным средством познания мозга остается опять-таки наш человеческий мозг. Обычно прибор, который изучает какое-то явление или объект, сложнее этого объекта, в этом же случае мы пытаемся действовать на равных – мозг против мозга.
Грандиозность задачи привлекала многие великие умы – о принципах работы мозга высказывались и Гиппократ, и Аристотель, и Декарт, и многие другие.
В прошлом веке были обнаружены зоны мозга, отвечающие за речь, – по имени открывателей их называют области Брока и Вернике. Однако настоящее научное исследование мозга началось с работ нашего гениального соотечественника И.М. Сеченова. Далее В.М. Бехтерев, И.П. Павлов… Здесь я остановлюсь в перечислении имен, так как выдающихся исследователей мозга в двадцатом веке было много и слишком велика опасность кого-нибудь пропустить (особенно из ныне здравствующих, не дай Бог). Были сделаны великие открытия. Однако методик изучения человеческих функций было мало, и они были ограничены в возможностях – психологические тесты, клинические наблюдения и, начиная с тридцатых годов, электроэнцефалограмма. Это все равно что пытаться узнать, как работает телевизор, по гудению ламп и трансформаторов или по температуре футляра либо попробовать понять роль составляющих его блоков, исходя из того, что произойдет с телевизором, если этот блок разбить.
Однако устройство мозга, его морфология, было уже известно довольно хорошо. А вот представления о функционировании отдельных нервных клеток были очень отрывочными. Таким образом, не было полноты знаний о «кирпичиках», составляющих мозг, и не хватало необходимых инструментов для их исследования.
Два прорыва в исследованиях мозга человека
Реально первый прорыв в познании мозга человека был связан с применением метода долгосрочных и краткосрочных имплантированных электродов для диагностики и лечения больных. В то же время ученые начали понимать, как работает отдельный нейрон, как происходит передача информации от нейрона к нейрону и по нерву. В нашей стране первой в условиях непосредственного контакта с мозгом человека стала работать академик Н.П. Бехтерева и ее сотрудники.
Так были получены данные о жизни отдельных зон мозга, о соотношении его важнейших разделов – коры и подкорки – и многие другие. Однако мозг состоит из десятков миллиардов нейронов, а с помощью электродов можно наблюдать лишь за десятками, да и то в поле зрения исследователей часто попадают не те клетки, которые нужны для исследования, а те, что оказались рядом с лечебным электродом.
Тем временем в мире совершалась техническая революция. Новые вычислительные возможности позволили вывести на новый уровень исследование высших функций мозга с помощью электроэнцефалографии и вызванных потенциалов. Возникли и новые методы, позволяющие «заглянуть внутрь» мозга, – магнитоэнцефалография, функциональная магниторезонансная томография и позитронно-эмиссионная томография. Все это создало фундамент для нового прорыва. Он действительно произошел в середине восьмидесятых годов.
В это время научный интерес и возможность его удовлетворения совпали. Видимо, поэтому Конгресс США объявил девяностые годы десятилетием изучения человеческого мозга. Эта инициатива быстро стала международной. Сейчас во всем мире над исследованием человеческого мозга трудятся сотни лучших лабораторий.
Надо сказать, что у нас в то время в верхних эшелонах власти было много умных и болеющих за державу людей. Поэтому и в нашей стране поняли необходимость исследования мозга человека и предложили мне на базе коллектива, созданного и руководимого академиком Бехтеревой, организовать научный центр по исследованию мозга – Институт мозга человека РАН.
Главное направление деятельности института – фундаментальные исследования организации мозга человека и его сложных психических функций – речи, эмоций, внимания, памяти. Но не только. Одновременно ученые должны вести поиск методов лечения тех больных, у которых эти важные функции нарушены. Соединение фундаментальных исследований и практической работы с больными было одним из основных принципов работы института, разработанных его научным руководителем Натальей Петровной Бехтеревой.
Недопустимо ставить эксперименты на человеке. Поэтому бо́льшая часть исследований мозга проводится на животных. Однако есть явления, которые могут быть изучены только на человеке. Например, сейчас молодой сотрудник моей лаборатории защищает диссертацию об обработке речи, ее орфографии и синтаксиса в различных структурах мозга. Согласитесь, что это трудно исследовать на крысе. Институт специально ориентирован на исследование того, что нельзя изучать на животных. Мы проводим психофизиологические исследования на добровольцах с применением так называемой неинвазивной техники, не «залезая» внутрь мозга и не причиняя человеку особенных неудобств. Так осуществляются, например, томографические обследования или картирование мозга с помощью электроэнцефалографии.
Но бывает, что болезнь или несчастный случай «ставят эксперимент» на человеческом мозге – например, у больного нарушается речь или память. В этой ситуации можно и нужно исследовать те области мозга, работа которых нарушена. Или, наоборот, у пациента утерян или поврежден кусочек мозга, и ученым предоставляется возможность изучить, какие свои «обязанности» мозг не может выполнять с таким нарушением.
Но просто наблюдать за такими пациентами – мягко говоря, неэтично, и в нашем институте не только исследуют больных с различными повреждениями мозга, но и помогают им, в том числе и с помощью новейших, разработанных в институте методов лечения. Для этой цели при институте существует клиника на 160 коек. Две задачи – исследование и лечение – неразрывно связаны в работе наших сотрудников.
У нас прекрасные высококвалифицированные доктора и медсестры. Без этого нельзя – ведь мы на переднем крае науки и нужна высочайшая квалификация, чтобы реализовать новые методики. Практически каждая лаборатория института замкнута на отделения клиники, и это – залог непрерывного появления новых подходов. Кроме стандартных методов лечения у нас проводят хирургическое лечение эпилепсии и паркинсонизма, психохирургические операции, лечение мозговой ткани магнитостимуляцией, лечение афазии с помощью электростимуляции, делают знаменитую «пересадку мозга», а также многое другое. В клинике лежат тяжелые больные, и, бывает, удается помочь им в случаях, считавшихся безнадежными. Конечно, это возможно не всегда. Вообще, когда слышишь какие-либо безграничные гарантии в лечении людей, это вызывает очень серьезные сомнения.
