Фантомы головного мозга

Факты, когда человек, лишенный руки или ноги, все же ощущает присутствие этих органов (назовем этот феномен фантомным ощущением), известны давно. Несуществующая часть тела может мерзнуть, чесаться, покалывать, болеть и т.д.

Более того, иногда появляются сообщения, что человек, оказавшись в экстремальных условиях, способен даже несуществующей рукой или ногой совершить какие-то действия.

Долгое время считалось, что подобные ощущения возникают из-за того, что нервы, перерезанные хирургом, продолжают посылать в мозг сигналы от несуществующего органа. Казалось бы, все логично. Однако случаи, когда человек родился без какой-то части тела, но тем не менее ощущает ее, эта гипотеза объяснить не в состоянии. Иной раз эти ощущения могут долго «дремать» и «проснуться» лишь при каких-то особых ситуациях. Вот небезынтересный случай.

Некий 29-летний мужчина ходил на протезах: он родился с деформированными руками и ногами. Обе кисти рук были присоединены непосредственно к локтевым суставам, а обе лодыжки — к коленным суставам. Он и понятия не имел о фантомных ощущениях, пока хирурги на обеих ногах не удалили кисту.

После операции пациент неожиданно ощутил присутствие обеих ног: ему стало казаться, будто они у него нормальной длины и он стоит на своих стопах, как и все люди. Одновременно он ощущает и другую пару стоп на уровне колен, но ему кажется, что эти «лишние» ступни сместились в стороны и существуют сами по себе.

Получается, что «фантом» как бы восполняет недостающие части «схемы» человеческого организма, причем независимо от причин, по которым эти части отсутствуют.

Рональд Мелзак объясняет это явление так называемой «нейроматрицей» — системой взаимосвязанных нейронов, которая, по мнению ученого, генетически заложена в каждом человеке. Она-то и анализирует поступающую сенсорную информацию. Если мозг изначально был «запрограммирован» на то, что у человека должно быть две руки, то, с точки зрения мозга, они там есть. Действительно, даже человек, родившийся без конечностей, ощущает в них фантомные боли.

Вторую гипотезу выдвинули хирурги. Дело в том, что после ампутации травмированные нервы культи как бы «окукливаются», образуя узлы — невромы. Медики полагали, что именно эти узлы периодически воспаляются и посылают сигналы к стволу мозга, которые затем переходят в кору полушарий, провоцируя фантомные боли. Однако оказалось, что даже если иссечь соответствующий нерв полностью, ничего не меняется.

Тогда исследователи стали искать причину в повреждениях спинного мозга, но и тут их ожидало фиаско: даже паралитики, у которых спинной мозг, что называется, разорван, ощущают фантомные боли ниже линии повреждения.

Наконец, попытку объяснить феномен сделал Вилаянур Рамачандран — профессор неврологии и психологии при Калифорнийском университете в Сан-Диего.

Но прежде чем говорить о гипотезе Рамачандрана, сделаем небольшое отступление. Дело в том, что мозг хотя и состоит из нервных клеток, но он не имеет сенсорных, то есть чувствительных, окончаний. А поскольку некоторые операции на мозге не требуют общей анестезии, пациент во время такой операции остается в полном сознании и с ним можно общаться.

Этим и воспользовался канадский невролог Уайлдер Пенфилд. Оперируя, к примеру, эпилептиков, он стимулировал определенные участки коры мозга и спрашивал пациента, в какой части тела появляются соответствующие ощущения. Именно таким образом он и составил «карту» коры головного мозга.

Любопытно, однако, что на «карте» многое оказалось перевернутым «вверх тормашками» наши органы на ней как бы смещены по отношению друг к другу. Лицо, например, «сидит» на туловище таким образом, что губы расположены очень близко к предплечьям. Зона гениталий странным образом соседствует на «карте» со стопой и т.д. Никто не мог объяснить такого вопиющего «беспорядка».

Потом Марта Фарах из Пенсильванского университета обратила внимание на то, что плод, свернувшийся «калачиком» в чреве матери, нередко касается ручонками своих щек, а подогнутые ножки складывает крест-накрест так, что ступни оказываются как раз напротив гениталий. Получается, что «карта» мозга составляется еще до нашего появления на свет!

Долгое время считалось, что у взрослого человека «карта» мозга остается неизменной. Но Рамачандран, изучив некоторые работы своих коллег, заподозрил, что это далеко не так и что в этом может скрываться и загадка фантомных болей.

Случай проверить догадку представился скоро: к доктору обратился человек, много лет страдавший оттого, что никакие мог почесать свою ампутированную руку. Зная, что на составленной Пенфилдом «карте» губы расположены очень близко к рукам, Рамачандран дал пациенту следующий совет: если чешется рука, почеши губы!

Таким образом ученый убедился, что некоторые участки лица на «карте» и в самом деле взяли на себя функции отсутствующей «соседки» — руки. Это означает, что в «карте» мозга произошли изменения. Интересно, что, по словам исследователя, такие изменения могут произойти довольно быстро — менее чем за месяц или два после ампутации.

Любопытная связь существует между фантомами и сексом. Оказывается, многие люди с ампутированной конечностью, занимаясь сексом, ощущают громадной интенсивности оргазм не только там, где «полагается», но и по всей своей фантомной ноге. Ученый объяснил это тем, что на «карте» мозга гениталии соседствуют со стопой, и при стимулировании гениталий мозг будит и отсутствующую ногу.

От женщин, которые перенесли ампутацию грудной железы, Рамачандран узнал, что половое возбуждение у них наступает при прикосновении к уху, ключице, грудине. Понятное дело: на «карте» мозга все эти части находятся в самом близком соседстве с грудным соском!

Некоторых пострадавших беспокоит то, что отсутствующая конечность то и дело «мерзнет». Рамачандран выяснил, что у всех таких пациентов поврежденная рука или нога в течение нескольких месяцев до ампутации находилась на перевязи. Ситуация походила на то, будто все это время мозг «записывал» себе в память неподвижное положение закутанной в бинты конечности. Возник очевидный вопрос: если мозг можно приучить к параличу, то нельзя ли его от паралича отучить?

И ученый изобрел прибор, основой которого стало зеркало, которое призвано «обмануть» мозг. Пациенту раз за разом приходилось наблюдать через зеркало, как движутся его здоровая рука или нога. И мозг после этого «успокаивался»: он стал «думать», что обе конечности функционируют нормально. Следовательно, мозг, а значит и пациент, навсегда избавлялись от болезненных фантомных ощущений.