Будущее разума - Митио Каку

Со временем эффективность этой терапии будет возрастать. МЭМ-технологии позволят создать микроскопические электроды, способные стимулировать всего несколько нейронов. Нанотехнологии, возможно, тоже помогут создать нейронные нанозонды толщиной в одну молекулу, как в углеродных нанотрубках. А повышение чувствительности аппаратуры МРТ позволит точнее вводить эти электроды в конкретные точки мозга.

Проснуться после комы

Глубокая стимуляция мозга прочно вошла в арсенал исследователей. Есть у нее и полезный побочный эффект: такая технология увеличивает число клеток памяти в гиппокампе. Еще одно ее применение – выведение пациентов из комы.

Кома представляет собой, возможно, самую противоречивую форму сознания и часто попадает в заголовки национальных новостей. Так, многим памятен случай Терри Шиаво. Один из ее сердечных приступов сопровождался кислородным голоданием, что вызвало сильное повреждение мозга. В результате в 1990 г. Шиаво впала в кому. Ее муж с одобрения врачей хотел позволить супруге умереть спокойно и с достоинством. Но ее семья заявила, что лишать жизни того, кто реагирует все же на некоторые раздражители и может когда-нибудь чудесным образом прийти в себя, жестоко. Такие случаи, говорили они, известны, и пациенты, случалось, приходили в сознание после многих лет растительного существования.

Для разрешения этого вопроса были использованы результаты сканирования мозга. В 2003 г. был созван консилиум, и большинство неврологов, рассмотрев томограммы, пришло к заключению о том, что повреждения мозга пациентки насколько обширны, что она никогда не придет в себя и что она обречена на растительное существование. В 2005 г., после смерти Шиаво, вскрытие подтвердило эти выводы – шансов на возвращение к жизни у нее не было.

Однако в некоторых других случаях, где речь идет о пациентах в коме, снимки мозга показывают, что повреждения не столь уж велики и шанс на восстановление существует. Летом 2007 г. в Кливленде после глубокой стимуляции мозга проснулся и поздоровался с матерью человек, который восемью годами раньше перенес обширную травму мозга и впал в состояние глубокой комы, известное как бодрствующая кома.

Операция была проведена под руководством доктора Али Резаи. Медики ввели в мозг пациента пару проводков и соединили их с таламусом, который, как мы уже убедились, играет роль порта, где сенсорная информация проходит первичную обработку. Подав на эти провода низкое напряжение, врачи смогли простимулировать таламус, а тот, в свою очередь, пробудил человека и вывел его из глубокой комы. (Обычно электричество подавляет активность соответствующей части мозга, но при определенных обстоятельствах, наоборот, может заставить нейроны действовать.)

По мере отработки технологии глубокой стимуляции мозга случаев ее успешного применения должно стать больше. Сегодня используются электроды диаметром около 1,5 мм; при введении в мозг они контактируют с миллионами нейронов, что может вызвать кровотечение и повреждение кровеносных сосудов. И действительно, у 1–3 % пациентов, чей мозг подвергается глубокому стимулированию, возникает кровотечение, которое может стать причиной инсульта. Кроме того, на эти электроды подается достаточно грубо электрический сигнал постоянной частоты. Когда-нибудь хирурги научатся настраивать сигнал индивидуально, и для каждого конкретного человека и конкретного заболевания электрод будет подбираться отдельно. Следующее поколение электродов для глубокой стимуляции мозга обязательно будет лучше, безопаснее и точнее сегодняшних.

Генетика болезней психики

Еще один подход к поиску средства от психических заболеваний заключается в поиске их генетических корней. Попыток множество, но результаты пока очень неоднозначны и обескураживают. Факты свидетельствуют о том, что шизофрения и биполярное расстройство передаются по наследству, но попытки отыскать гены, общие для всех этих людей, пока не дали ничего определенного. Иногда ученым удается, проследив родословную семьи, члены которой подвержены психическим расстройствам, найти странный общий ген. Но попытки обобщить результаты и распространить его на другие семьи, как правило, не удаются. В лучшем случае ученые делают вывод о том, что для запуска болезни необходимо сочетание внешних факторов и комбинации нескольких генов. Однако большинство сходится во мнении, что у каждого психического расстройства своя генетическая база.

Однако в 2012 г. одно из наиболее полных и тщательных из когда-либо проведенных исследований показало, что у различных болезней психики может существовать общий генетический фактор. Ученые из Медицинской школы Гарварда и Общеклинической больницы штата Массачусетс проанализировали данные 60 000 человек по всему миру и обнаружили общий генетический фактор пяти основных психических заболеваний: шизофрении, биполярного расстройства, аутизма, депрессии и синдрома дефицита внимания и гиперактивности (СДВГ). Это значительная доля пациентов, страдающих расстройствами психики.

После скрупулезного анализа ДНК всех этих людей ученые обнаружили четыре гена, повышающие риск возникновения психических расстройств. Два из них связаны с регуляцией кальциевых каналов в нейронах. (Кальций необходим для обработки нервных импульсов.) Доктор Джордан Смоллер из Медицинской школы Гарварда утверждает: «Новые данные о кальциевых каналах позволяют предположить, что, может быть – и это очень большое “может быть”, – методы лечения, связанные с воздействием на кальциевые каналы, могут помочь в лечении целого спектра различных расстройств». Блокаторы кальциевых каналов уже используются при лечении пациентов с биполярным расстройством. В будущем они, возможно, будут применяться при лечении и других психических заболеваний.

Новые результаты, возможно, объяснят тот факт, что в семьях, где из поколения в поколение встречаются болезни психики, формы расстройств могут быть самыми разными. К примеру, если у одного из близнецов шизофрения, то у второго может быть совершенно другое расстройство, скажем, биполярное.

Смысл сказанного в том, что, хотя у каждой болезни свои пусковые механизмы и гены, общие черты у них тоже могут быть. Выделение этих факторов, возможно, подскажет нам, какие лекарства могут оказаться наиболее эффективными в борьбе с ними.

«То, что мы отыскали, вероятно, представляет собой всего лишь верхушку айсберга, – говорит доктор Смоллер. – Но исследования ширятся, и мы рассчитываем найти дополнительные пересечения в генах». Если у людей, страдающих одним из пяти этих типов расстройств, удастся найти еще какое-то количество общих генов, это, возможно, будет означать появление совершенно нового подхода к заболеваниям психики.

Если общие гены будут найдены, появится шанс исправить дефектные гены при помощи генной терапии. Или, может быть, будут созданы новые лекарства, способные воздействовать на болезнь на нейронном уровне.

Перспективы развития

Итак, в настоящее время методов лечения болезней психики не существует. На всем протяжении истории врачи были бессильны в борьбе с ними. Но современная медицина дала нам новые возможности и методы если не лечения, то по крайней мере контроля этих древних недугов, разработала новые подходы к их исследованию. Вот некоторые из них:

1. Поиск новых нейромедиаторов и новых лекарств, регулирующих сигнальную деятельность нейронов.

2. Выделение новых генов, связанных с различными психическими расстройствами, и, возможно, применение генной терапии.

3. Использование глубокой стимуляции мозга для подавления или усиления нейронной активности в определенных областях мозга.

4. Использование ЭЭГ, МРТ, МЭГ и ТЭС для получения информации о том, как именно нарушается работа мозга.

5. В главе об обратной разработке мозга мы поговорим еще об одном перспективном направлении – построении схемы мозга в целом и всех его нейронных путей. Возможно, это поможет наконец разгадать загадку психических заболеваний.

Но пока, чтобы разобраться во множестве самых разных психических расстройств, некоторые ученые предлагают объединить все болезни психики в две большие группы, требующие разного подхода:

1. Расстройства, связанные с физическим повреждением мозга.

2. Расстройства, причина которых кроется в неправильной «проводке» внутри мозга.

К первому типу относятся болезнь Паркинсона, эпилепсия, синдром Альцгеймера и широкий спектр расстройств, вызванных инсультами и опухолями, при которых ткань мозга физически повреждается или работает некорректно. В случае болезни Паркинсона и эпилепсии нейроны в конкретной области мозга гиперактивны. В случае синдрома Альцгеймера формируются амилоидные бляшки, разрушающие ткань мозга, в том числе гиппокамп. При инсультах и опухолях деятельность некоторых частей мозга прекращается, что вызывает многочисленные поведенческие проблемы. Каждое из этих расстройств приходится лечить по-своему, поскольку и повреждения мозг получает разные. При болезни Паркинсона и эпилепсии могут потребоваться зонды, способные подавить гиперактивные области, а ущерб от синдрома Альцгеймера, инсультов и опухолей часто неизлечим.