Все новости
Мозг, который излечил себя: история Терри Уоллиса
Мозг, который излечил себя: история Терри Уоллиса
Мозг, который излечил себя: история Терри Уоллиса
Мозг, который излечил себя: история Терри Уоллиса
Мозг, который излечил себя: история Терри Уоллиса

Мозг, который излечил себя: история Терри Уоллиса

Терри Уоллис (в центре)
© AP Photo/Mike Wintroath
В конце марта в США скончался Терри Уоллис. В 1984 году он получил тяжелейшие повреждения мозга и провел в коме 19 лет. Врачи считали его безнадежным. Но однажды Уоллис очнулся, а позже вернул многие утраченные способности. Рассказываем, как история Уоллиса изменила представления о мозге и его возможностях

12 июня 1984 года машина автомеханика Терри Уоллиса на большой скорости слетела с трассы. Уоллис остался жив, но пролежал в кустах целые сутки, пока на него не обратили внимание случайные прохожие. В больнице врачи провели операцию, но безуспешно. Мозг был сильно поврежден.

Уоллис не умер, но впал в кому. Больше года врачи надеялись, что пациент придет в себя. Но в конце концов объявили родственникам, что шансов на благополучный исход нет. Однако те попросили не отключать его от системы жизнеобеспечения. В конце концов, парню было всего 20 лет. Как показали дальнейшие события, даже самые слабые надежды иногда оправдываются.

Внезапная перезагрузка

В июне 2003 года медсестра убиралась в палате Уоллиса и вдруг услышала его голос: "Мама". Уоллис ошеломил ее еще больше, попросив свой любимый напиток — пепси. Некоторое время спустя он окончательно пришел в себя, стал узнавать родных, заново научился говорить и немного двигаться.

Уоллис немедленно стал медицинской сенсацией. Такой спонтанный прогресс казался невероятным — с учетом того, как сильно пострадали его лобные доли. Это участок, который отвечает за высшие мыслительные процессы, такие как память, самоконтроль, речь и внимание. Поэтому врачи даже не пытались искать лечение, полагая, что пациент никогда не придет в сознание.

На момент, когда произошла катастрофа, считалось, что спонтанное восстановление утраченной мозговой ткани невозможно. Рассчитывать можно только на некоторое улучшение. Пациенты, перенесшие инсульт, восстанавливают речь или двигательные функции, поскольку нервные пути в мозге реорганизуются, чтобы компенсировать поврежденные участки. Улучшения при травмах тоже бывают — благодаря тому, что спадает отек.

Также ученые полагали, что наибольшей пластичностью (способностью к изменению своей структуры) мозг обладает в первые годы жизни. К позднему подростковому возрасту эта способность сходит на нет. В случае Уоллиса произошло нечто доселе невиданное: его мозг был как давно сломанный и списанный компьютер, который внезапно загрузился сам и стал запускать программы.

Удивительные находки

Конечно, совсем чудесным восстановление Уоллиса назвать нельзя. Во-первых, он не провел все 19 лет в состоянии глубокой комы. И это важная оговорка. В хронической коме человек может пребывать очень долго, без всякой положительной динамики. В этом случае нейроны мозга отмирают, а связи между ними разрушаются. С каждым годом надежды на улучшение тают.

Уоллис же большую часть времени пребывал в так называемом апаллическом синдроме. Его еще называют бодрствующей комой. У человека при этом сохраняются многие базовые для поддержания жизни функции — дыхание, глотание, дефекция, некоторые другие рефлексы. Больной может открывать глаза, вращать ими, даже выкрикивать отдельные звуки.

Прогноз и в этом случае неблагоприятный, но не всегда. Похоже, состояние Уоллиса улучшалось постепенно, незаметно для всех. Главный позитивный признак, который потом обнаружили ученые: активность мозга, связанная с реакцией на внешние стимулы. На энцефалограмме она регистрируется как P300 — особый всплеск, который возникает через 300 миллисекунд после воздействия (например, когда врач называет знакомые человеку имена). Сегодня отклик P300 у "запертого в собственном теле" пациента считается хорошим признаком — значит, человек еще может прийти в сознание.

Еще один момент, который не позволяет считать случай Уоллиса чудом в прямом смысле, — это то, что восстановление все же не было полным. До конца жизни он остался инвалидом: не мог ходить и самостоятельно есть. Когнитивные функции тоже сильно пострадали: он плохо помнил многие числа и факты, пострадала способность к абстрактному мышлению.

И все же в излечении Уоллиса было много удивительных моментов. Сканирование мозга с помощью МРТ и других инструментов показало, что в его мозгу образовались новые нервные волокна. Более того — ранее не наблюдавшиеся анатомические структуры. Сохранившиеся волокна выпустили отростки — аксоны — которые буквально "прокопали" себе путь друг к другу сквозь мертвую ткань.

Более того, наблюдения за мозгом Уоллиса показали, что некоторые из новых нейронных сетей со временем атрофировались, а другие — наоборот — усилились. Ученые предполагают, что это происходило по мере того, как Уоллис заново учился привычным вещам. Возможно, дело в том, что мозг создавал дублирующие структуры для одинаковых задач, а потом избавлялся от тех, что работали хуже.

Пластичность под новым углом

Терри Уоллис остался в истории как человек-феномен. Ни у одного другого пациента ни до, ни после этого случая не удалось зафиксировать такой степени восстановления после травм. Однако сама по себе нейропластичность свойственна мозгу в большей степени, чем считалось прежде. Изучение мозга Уоллиса вдохновило многие исследования в этой области.

Прежде нейробиологи исходили из того, что в мозгу формируются участки, ответственные за способность говорить, думать и двигаться. И они остаются стабильными на протяжении жизни. Если клетки в этих участках пострадали или уничтожены — значит, и связанные с ними способности должны быть утрачены.

Но оказалось, что все сложнее. Мозговые структуры гораздо более подвижны и рассредоточены. Поражение одних участков приводит к существенным перестройкам. И даже может вызвать обретение неожиданных способностей. Например, слепота у некоторых людей приводит к развитию чувства эхолокации — способности ориентироваться по отраженному от предметов звуку. Американец Бен Андервуд благодаря эхолокации даже научился кататься на скейтборде и велосипеде.

Более того, перестройка мозга происходит и без повреждений. Когда одни навыки развиваются, а потребность в других отпадает, связи между нейронами меняются. Одни ослабевают настолько, что мы почти забываем привычные движения. Зато другие укрепляются и дают преимущества. Например, исследование с участием лондонских таксистов показало, что их мозг отличается от обычного во многих областях, особенно в тех, что отвечают за память и ориентацию в пространстве.

Интенсивные тренировки могут сделать человека обладателем уникального мозга. А нейрофизиологи по размеру структур мозга, их функциональным связям могут даже угадать, кем работает человек и насколько он развит профессионально.

Особый человек или особые обстоятельства?

Главный вопрос, который до сих пор волнует многих специалистов — как стало возможным то, что произошло с Уоллисом? Каждый феномен природы кажется необъяснимым, пока мы не узнаем, какие силы стоят за его появлением. Если узнать, что именно запустило механизм регенерации мозга Уоллиса, это помогло бы облегчить состояние многих людей. И даже спасти жизни.

Одно из направлений, которым сегодня активно занимаются различные научные группы (в том числе и в России), — нейростимуляция. В случае Уоллиса, очевидно, клетки постоянно получали и отправляли сигналы. Сохранившаяся активность позволила им начать выпускать отростки, соединяться с другими участками. Причем активность мозга влияет и на рост новых клеток — нейрогенез.

Современные исследования показывают, что напряжение ума, концентрация на сложной деятельности позволяет создавать новые связи. Физическая и умственная работа способствуют притоку крови и появлению новых нейронов. Более того, при заболеваниях и травмах мозга больше шансов восстановиться, если в программу включены интеллектуальные тренировки.

А упражнения вместе с прямой стимуляцией мозга дают еще лучшие результаты. Например, исследования Грегуара Куртина из Цюрихского университета показали, что стимуляция электрическим током определенных зон мозга приводит к восстановлению способности к движению у парализованных крыс. Благодаря терапии и приему медикаментов крысы стали ходить на задних лапах по беговой дорожке спустя всего неделю после начала лечения.

Другой путь, актуальный для более серьезных повреждений, — использование стволовых клеток. Стволовые клетки человека или животного, пересаженные в определенные места, могут излечить орган. Например, нейробиологу Филиппу Менаше удалось восстановить работу сердца у 68-летней женщины с острой сердечной недостаточностью, пересадив ей стволовые клетки. Сейчас он ведет эксперименты с мозгом и нейронами. 

Свою роль играет и активность генов. В 2020 году исследователи из Калифорнийского медицинского университета в Сан-Диего обнаружили генетическую программу, стимулирующую рост нейронов. Главную роль в ней играет так называемый ген Хантингтина (HTT), который в мутировавшем состоянии вызывает тяжелое неврологическое расстройство. Но в норме его экспрессия (активизация) помогает восстанавливать травмы мозга. Как воздействовать на эту экспрессию — отдельная задача.

Так или иначе, восстановление мозга в будущем может превратиться из феномена в рутинную процедуру. Вопрос лишь во времени и средствах на исследования.

Антон Солдатов