Пластичность мозга - Норман Дойдж

Рамачандран сразу же подумал, что нейропластичность может объяснить появление фантомных конечностей, ведь между случаем с обезьянами Тауба и пациентами с фантомными руками было определенное сходство. И у тех, и у других карты мозга были лишены стимулов, поступающих от конечностей. Рамачандран задумался: не могли ли карты лица людей с ампутированными конечностями захватить карты их отсутствующих рук, тогда при прикосновении к лицу такого человека он чувствовал бы свою ампутированную руку? И где обезьяны Тауба ощущали прикосновение, когда кто-то дотрагивался до их лица — на лице или в «деафферентированной» руке?

История Тома Соренсона

Тому Соренсону (имя вымышленное) было всего 17 лет, когда он потерял руку в автомобильной катастрофе. Его подбросило в воздух, он посмотрел назад и увидел свою оторванную от тела руку, которая все еще хваталась за подушку сиденья. То, что осталось от руки, пришлось ампутировать прямо над локтем.

Примерно через четыре недели он начал чувствовать фантомную конечность, она выполняла многое из того, что делала раньше. Она рефлекторно вытягивалась, чтобы предотвратить падение или шлепнуть младшего брата. У Тома были и другие симптомы, один из которых очень его раздражал. Он чувствовал зуд в фантомной кисти, которую, естественно, не мог почесать.

Рамачандран узнал об ампутации Тома от коллег и попросил разрешения поработать с ним. Желая проверить свою теорию о том, что причиной возникновения фантомных конечностей является реорганизация карт мозга, он завязал Тому глаза. Затем начал прикасаться ватной палочкой к разным точкам верхней части тела Тома, спрашивая: что он чувствует. Когда Рамачандран добрался до щеки Тома, тот сказал, что ощущает прикосновение не только на щеке, но и в фантомной руке. Когда Рамачандран дотронулся до верхней губы Тома, он почувствовал прикосновение там и еще в указательном пальце фантома. Рамачандран выяснил: если дотрагиваться до иных частей лица Тома, у него возникают ощущения в других частях фантомной руки. Рамачандран капнул теплой водой на щеку Тома, и тот почувствовал, как капля стекает по щеке и по фантомной конечности. Затем оказалось, что Том, наконец, может унять свой непереносимый зуд, так долго отравлявший ему жизнь, — просто почесав щеку.

Добившись успеха с ватной палочкой, Рамачандран обратился к высоким технологиям, воспользовавшись сканером мозга под названием магнитоэнцефаллограф. Во время картирования руки и кисти Тома сканирование подтвердило, что карта его отсутствующей кисти теперь используется для обработки лицевых ощущений. Проекционные зоны его кисти и лица слились.

Мозговая камасутра

Сделанное Рамачандраном открытие первоначально вызвало обширную полемику среди клинических неврологов, сомневающихся в пластичности карт мозга. Сегодня эти данные признаны всеми без исключения. Результаты сканирования мозга, проведенного группой немецких специалистов, работавших с Таубом, также подтвердили связь между масштабом пластических изменений и уровнем фантомной боли, испытываемой людьми.

Рамачандран предполагает, что одна из причин захвата карт заключается в том, что мозг «пускает ростки» новых связей. В случае потери части тела его выжившая карта мозга «жаждет» входящей стимуляции и высвобождает факторы роста нервов, которые побуждают нейроны из соседних карт направлять к ним маленькие отростки.

Обычно эти маленькие отростки устанавливают связи с похожими нервами: нервы, реагирующие на прикосновение, связываются с нервами такого же типа. Однако наша кожа передает не только прикосновения; у нее есть рецепторы, распознающие температуру, вибрацию, а также боль. У каждого из этих рецепторов свои собственные нервные волокна, идущие к мозгу, со своими собственными проекционными зонами, некоторые из которых находятся очень близко друг к другу.

Иногда после травмы из-за близости нервов прикосновения, температуры и боли могут возникать ошибки, связанные с перекрещиванием взаимосвязей. Поэтому Рамачандран задумался над тем, не может ли человек, в случае перекрещивания взаимосвязей, при прикосновении чувствовать боль или тепло (нежное прикосновение к лицу ощутить как боль в фантомной руке)?

Еще одна причина непредсказуемости фантомов связана с такими свойствами пластичности, как динамизм и изменчивость: ведь даже при нормальных условиях карты лица совершают небольшие «передвижения» по мозгу. А карты фантома передвигаются, потому что получаемая ими входящая информация претерпела радикальные изменения. Рамачандран и другие ученые — в числе которых были Тауб и его коллеги — доказали с помощью неоднократного сканирования карт мозга, что контуры фантомов и их карт постоянно меняются. Он думает, что одна из причин, по которой у людей возникает фантомная боль, заключается в том, что при ампутации конечности ее карта не только сокращается, но также дезорганизуется и перестает нормально работать.

Не все фантомы вызывают боль. После того как Рамачандран опубликовал работы, посвященные своим открытиям, к нему стали обращаться люди с ампутированными конечностями. Несколько человек, перенесших ампутацию ноги, сообщили, смущаясь от стыда, что, занимаясь сексом, они нередко испытывают оргазм в фантомной ноге и стопе. Один мужчина признался, что из-за того, что его нога и стопа гораздо больше его гениталий, испытываемый им оргазм в фантоме был «намного сильнее», чем обычно. Хотя в прежние времена от таких пациентов, скорее всего, отмахнулись бы как от людей, страдающих излишне богатым воображением, Рамачандран утверждает, что с точки зрения неврологии их заявления полны смысла. Из карт мозга, составленных Пенфилдом, видно, что зона гениталий расположена рядом с зоной стопы[97], а поскольку карта стопы больше не получает входящей информации, вполне вероятно, что ее захватывает карта гениталий, поэтому когда гениталии испытывают удовольствие, то же самое происходит в фантомной стопе.

Рамачандран задумался: не может ли свойственное некоторым людям эротическое пристрастие к стопам отчасти быть вызвано близостью проекционных зон стоп и гениталий в мозге. Это позволяет объяснить и другие эротические загадки.

Один итальянский врач, доктор Сальваторе Аглиоти, сообщал: порой женщины, перенесшие мастэктомию, чувствуют сексуальное возбуждение, когда им стимулируют уши, ключицы и грудину. (На карте мозга зоны этих частей тела располагаются рядом с сосками.) Наконец, известно, что некоторые мужчины с карциномой пениса, в результате которой была проведена его ампутация, чувствуют не только фантомный пенис, но и фантомные эрекции.

Усвоенный паралич

Исследуя все большее количество людей с ампутированными конечностями, Рамачандран обнаружил, что примерно половина из них испытывали неприятные ощущения в фантоме. Например, им казалось, что фантомная конечность застыла в определенном положении, висит как парализованная или закована в гипс. Другие чувствовали, что постоянно носят с собой мертвый груз. Со временем у них закреплялись не только образы парализованных конечностей, но иногда и первоначальная невыносимая боль от потери конечности.

Если у солдата в руках взрывалась граната, у него могла возникнуть фантомная боль, бесконечно повторявшая мучительный момент взрыва. Рамачандран познакомился с женщиной, которой ампутировали отмороженный большой палец, и ее фантом «зафиксировал» нестерпимые боли от обморожения. Людей мучают фантомные воспоминания о гангрене, вросших ногтях, нарывах и порезах, которые были на ампутированной конечности, в особенности, если эта боль присутствовала на момент операции. Причем они переживают эти мучения не как неясные «воспоминания» о боли, а как существующие в настоящем. Иногда пациент может не чувствовать боли десятилетиями, а потом какое-нибудь событие, например укол иголки, реактивирует эту боль спустя месяцы или годы.

Когда Рамачандран проанализировал истории людей с фантомными руками, зафиксированными в болезненном положении, он обнаружил, что перед ампутацией все они в течение нескольких месяцев носили на руке повязку или гипс. Похоже, карты их мозга «зарегистрировали» раз и навсегда то фиксированное положение руки, в котором она находилась непосредственно перед ампутацией. Он начал подозревать, что именно тот факт, что рука не существует, способствует сохранению ощущения паралича.

Обычно, когда двигательный командный центр в мозге посылает приказ двинуть рукой, мозг получает обратную связь от различных органов чувств, подтверждающую, что приказ выполнен. Однако мозг человека, потерявшего конечность, никогда не получает подтверждения, что рука двинулась, поскольку не существует ни руки, ни двигательных сенсоров, способных предоставить обратную связь. Таким образом, у мозга «создается впечатление», что рука зафиксирована. Поскольку до этого рука в течение нескольких месяцев находилась в гипсе или повязке, карта мозга сформировала представление о руке как о неподвижной. После ампутации руки от нее не поступает никакой входящей информации, способной изменить карту мозга, поэтому представление о конечности как о неподвижной со временем закрепляется — ситуация, похожая на усвоенный паралич, который Тауб обнаружил у пациентов, перенесших инсульт.