Несколько лет назад, в одно великолепное августовское утро, около одиннадцати часов, 30-летняя Лисе Мёрфи поднялась из-за своего рабочего стола в одной из ведущих пиар-фирм Чикаго и, не позаботившись даже собрать вещи, выключить компьютер или хотя бы сообщить кому-то, куда она направляется, вышла из офиса и исчезла.

В предшествующие две недели она чувствовала, как что-то такое подступает: наползающая тревога, ощущение, что всё не совсем так, как должно быть. Иногда она вдруг обнаруживала, что плачет — непонятно почему. Но такие моменты быстро накатывали и проходили: ее словно зацепляло краешком бури. В то августовское утро буря грянула прямо у нее над головой.

Сегодня Лисе Мёрфи, худощавая блондинка с привлекательными, немного угловатыми чертами лица и широкой улыбкой (которую доводится увидеть не всем), лишь с огромным трудом заставляет себя использовать слово «депрессия», описывая случившееся. Во многих языках слово «депрессия» часто подразумевает нечто постепенное: скажем, когда из воздушного шара медленно, но неуклонно выходит воздух.

Психическое расстройство, обрушившееся на нее в тридцатое лето жизни, она вспоминает как нечто «стремительное и яростное» — внезапный эмоциональный ураган, явившийся ниоткуда, подхвативший ее и высосавший из нее всю жизненную силу, не оставив ей «никаких мыслей», «никаких чувств», бросив ее в пространстве, которое одновременно казалось и «пустым», и чрезвычайно тяжелым.

Лисе Мёрфи так никогда и не вернулась в свой офис. Она так никогда и не забрала оттуда свои вещи.

«Это был не просто психологический срыв, — говорит она. — Он был психический, физический, физиологический, всё вдруг рухнуло. Я потеряла невероятное количество килограммов, я не выходила из дому. Я два года не говорила ни слова. Я не могла функционировать. Всё вдруг стало требовать колоссальных усилий. Мне словно бы нацепили свинцовый жилет, как перед рентгеном. Казалось, я постоянно таскаю на себе жуткую тяжесть».

Всего за несколько месяцев она уехала из Чикаго, вернулась в родной Бостон и начала составлять свое медицинское резюме, которое разрастется до семи страниц. Она пыталась принимать селективные ингибиторы обратного захвата серотонина (СИО3С), такие как прозак или паксил. Она пробовала «разговорную терапию». Она глотала ингибиторы моноаминоксидазы (ИМАО) и трициклики (нардил, элавил, доксепин). Она использовала стимуляторы и «комбинированную терапию» — различные сочетания всевозможных лекарств, которые якобы должны усиливать действие друг друга. Наконец она согласилась, чтобы врачи больницы Макклина уложили ее на кушетку, пристегнули и подвергли электросудорожной терапии — не один раз, а тридцать. Но и эти электрические разряды не смогли вернуть ее к нормальной жизни. Казалось, не помогает ничто.

А потом, в мае 2004 г., психиатр Дарии Доэрти сказал Лисе, что ищет добровольцев для экспериментальной процедуры под названием «глубокая стимуляция мозга» (ГСМ). Операция была, прямо скажем, не для слабонервных. Доэрти объяснил, что на первой стадии его коллега, нейрохирург Эмад Эскандар, просверлит в темени Мёрфи два отверстия размером с десятицентовую монетку и примерно на 7 см погрузит набор 42-сантиметровых электродов в серое вещество ее мозга.

Затем Лисе должна будет вернуться на вторую операцию. На сей раз Эскандар сделает «карман» у нее под кожей, над грудной клеткой, вставит в это пространство прибор с аккумулятором и генератором электрических импульсов, а затем пропустит у нее под кожей провод, соединяющий это устройство с черепными электродами. После включения устройство будет порождать электрический ток, стимулирующий нервные волокна, которые передают сигналы от при митивных областей головного мозга (ассоциируемых с моти вацией и эмоциями) к его лобным долям.

По мнению Доэрти, в работе головного мозга Лисе Мёрфи что-то фундаментальным образом разладилось. Ученый надеялся, что если по-хакерски вторгнуться в нужный участок мозга, обратившись к этому участку на его родном электрическом языке, то, быть может, появится шанс исправить положение. Конечно, Доэрти не мог обещать пациентке, что это решит ее проблемы. К тому_ времени ГСМ уже больше десятка лет применялась для лечения острых форм болезни Паркинсона: она помогала ослаблять такие симптомы, как дрожь конечностей, негибкость и оцепенелость тела, замедленность движений, трудности при ходьбе.

Но среди всех пациентов с депрессией, кто лечился в Массачусетской больнице общего профиля, Мёрфи предстояло стать первым пациентом, кто подвергнется этой процедуре (и одним из первых таких больных в мире).

Впрочем, имелись веские основания полагать, что процедура может подействовать. Эскандар сделал такую операцию кое_-каким пациентам Доэрти, страдавшим обсессивно компульсивным расстройством, причем многие из них еще и испытывали глубокую депрессию. Во многих случаях происходило нечто совершенно неожиданное: лечение не только исцеляло их от ОКР, оно еще и выводило таких пациентов из депрессии.

Лисе Мёрфи не стала долго раздумывать. Она хотела вернуть себе свою жизнь. «да, — ответила Лисе психиатру Доэрти, — я готова попробовать».

* * *

Как мы уже знаем, нейрофизиологи часто сравнивают согласованную подачу нейронами электрических импульсов с симфонией, где множество инструментов играют вместе, порождая целое, которое оказывается больше, чем просто сумма этих составляющих. Именно эта нейронная симфония позволяет нам думать, чувствовать и двигаться. На протяжении нескольких последних десятилетий основная часть нейронаук (и многие из тех персонажей, которых мы уже повстречали на нашем пути) занимается тем, что вслушивается в эту музыку и пытается осмыслить ее.

Но Доэрти с Эскандаром предлагали проделать с Мёрфи нечто совершенно иное. Доэрти и его коллеги не довольствовались тем, чтобы просто сидеть за дверью концертного зала и слушать, как различные инструменты, порождающие ней ронную симфонию, играют вместе. Им хотелось распахнуть двери, войти в зал, прошествовать прямо к дирижерскому пульту и попробовать самим управлять этим оркестром, добиваясь того, чтобы музыка звучала по-другому.

Многие считают, что вмешательства наподобие ГСМ и других методик, позволяющих врачам изменять рисунок нейронной активации в мозгу (т. е., в сущности, дирижировать мозговой симфонией нейронов), в будущем могли бы совершить настоящий переворот в медицине. Существующие препараты для лечения болезней мозга зачастую неэффективны и нередко обладают неприятным побочным действием. Во многом это происходит из-за того, что такие вещества изменяют химию всего мозга в целом, а не только интересующей нас области, а значит, влияют и на поведение здоровых нейронов. А вот при помощи электрической стимуляции медики могут нацеливаться на определенные популяции нейронов, ограничивая лечение небольшими, сравнительно изолированными участками мозга, которые и являются причиной проблем. При этом можно сосредоточить на этих участках всю мощь современных технологий, не опасаясь зацепить соседние зоны, которые не нуждаются в таком воздействии.

«ГСМ позволяет нам внедриться в конкретную нейронную цепочку, которая, как нам известно, задействована в механизмах возникновения этого заболевания. Мы ее стимулируем и добиваемся, чтобы она давала или не давала импульсы нужным нам образом, — поясняет Доэрти. — Это дает гораздо более надежные и стабильные результаты, чем те методы, которые использовались прежде».

Вообще нет причин ограничивать применение таких методик лишь лечением болезней. Целый ряд экспериментов уже показал, что ГСМ в принципе можно использовать для регулирования уровня внимания и для того, чтобы подвергшийся подобной стимуляции мог лучше выполнять самый широкий спектр когнитивных задач. В частности, можно было бы попытаться именно с помощью ГСМ достичь той цели, которой Тим Талли так упорно пытается добиться медикаментозным путем: улучшения памяти. Результаты опытов оказались столь многообещающими, что военные даже выделили финансирование некоторым специалистам, пытающимся создавать самые разнообразные методы, которые дали бы возможность сделать то же самое без операции на мозге, т. е. обладали бы меньшей инвазивностью, чем ГСМ.

Готовя эту книгу, я даже позволил одному исследователю из Университета Джорджа Мейсона прикрепить пропитанную спиртом губку к верхней части моего черепа, повернуть верньер на какой-то черной коробочке и послать череду электрических импульсов через правую часть моей теменной коры (я при этом ощутил легкое жжение, не более того). Эта методика называется транскраниальной электростимуляцией постоянным током (ТКЭСПТ). Экспериментаторы хотели выяснить, не буду ли я в результате такого «потенциирования нейронов» лучше выполнять одно задание, для которого требуется задействовать кратковременную память. (Они пришли к выводу, что другим испытуемым такая процедура помогла, но я так и не узнал, сделала ли она меня умнее. Сам я это определить не смог.)

Альваро Паскаль-Леоне, гарвардский нейрофизиолог, который занимался сканированием мозга Пэт Флетчер, сейчас экспериментирует с ТКЭСПТ, пытаясь узнать, нельзя ли с ее помощью ускорить развитие нейропластичности.

Пока идет лишь процесс накопления доказательств, свидетельствующих в пользу того, что эти менее инвазивные методики действительно работают. А значит, в обозримом будущем наиболее воодушевляющие научные достижения (и те, которые труднее всего отмести как нереальные), скорее всего, будут и дальше порождаться экспериментами, проводимыми на тех людях, которым вставили электроды напрямую в обнаженную кору головного мозга. Подобный прямой доступ к нейронам позволяет нейрохирургам контролировать электрические потоки без заглушающего и рассеивающего влияния черепной коробки, а это куда более эффективно, чем не столь инвазивные технологии.

Вот почему в один летний день, через несколько месяцев после того, как я посидел в этой комнате с исследователем из Университета Джорджа Мейсона, я собрал сумку и полетел в Бостон, дабы встретиться с человеком, который некогда провел операцию Лисе Мёрфи, — с нейрохирургом Эмадом Эскандаром. Несмотря на то что прямая транскраниальная электростимуляция на меня, судя по всему, никак не подействовала, я вовсе не собирался добровольно подставлять свой голый мозг под электроды. Но я решил, что встану позади Эскандара и буду наблюдать из-за его плеча, как он станет вводить электроды кому-то еще. Нейрохирург не возражал.

Метод глубокой стимуляции мозга родился в одной французской операционной в 1987 г., когда нейрохирург Алим Луи Бенабид в силу счастливого стечения обстоятельств совершил одно открытие, готовясь оперировать пациента, страдавшего от неконтролируемой дрожи. Уже несколько десятилетий при лечении таких пациентов, которым не помогало ничто другое, применялась в качестве метода последней надежды радикальная, но зачастую довольно эффективная технология: хирурги просто высверливали отверстия в черепной коробке и удаляли те участки мозга, которые, как представлялось врачам, вызывают заболевание. Иногда такой же подход использовали и при лечении других двигательных расстройств, а также острой эпилепсии и некоторых психических болезней. В тот день 1987 г. Бенабид собирался удалить пациенту часть таламуса — структуры, имеющей форму ореха и расположенной в глубине мозга. Разрушив или «механически повредив» часть этой ткани, хирург намеревался избавить больного от источника случайных электрических импульсов, которые летят вниз по периферическим нервным волокнам организма и вызывают дрожание руки пациента.

Конечно же, любая операция на мозге опасна. Неверный расчет может привести к параличу, слепоте, даже смерти. Чтобы избежать неприятных сюрпризов, Бенабид прибег к обычной среди хирургов мере предосторожности: перед операцией он не стал давать пациенту наркоз (так можно поступать, поскольку в мозгу нет болевых рецепторов). Хирург вставил электрический зонд в тот участок мозга, который он намеревался удалить. Затем он подал импульс и стал внимательно наблюдать за больным, чтобы убедиться: такая стимуляция не порождает неожиданных эффектов. Этот прием нейрохирурги используют уже больше полувека — дабы удостовериться, что участок, который они собираются вырезать, не выполняет какую-то жизненно важную функцию. Слабый ток, пропускаемый по электроду-зонду, заставляет окружающие его нейроны дать импульс, тем самым показав, какую роль они играют в работе организма (и играют ли они ее вообще).

К 1987 г. нейрофизиологи успели разработать специальный протокол для таких процедур, но Бенабид решил его проигнорировать, что принесло немалую пользу науке. Вместо того чтобы стимулировать мозг пациента током с частотой 50 Гц, хирург повернул верньер почти до 100 Гц. Когда он ввел электрод в нужную зону, случилось нечто неожиданное: рука пациента перестала трястись — впервые за несколько лет. Бенабид отключил ток, и дрожь возобновилась. Он включил электричество снова — и дрожь опять прекратилась. Врач понял, что это высокочастотное стимулирование каким-то образом глушит нежелательные нервные сигналы.

Бенабид попытался понять, как же действует эта загадочная методика, и разработать наиболее эффективные способы ее использования. В этом ему помогло открытие, которое как раз примерно в это время сделал Малон Делонг, нейрофизиолог из Университета Эмори. На протяжении почти всего ХХ в. большинство ученых полагали, что сигналы, поступающие из всех участков сенсорной и моторной области коры, сходятся в более глубинных зонах мозга, связанных с мотивацией, вознаграждением и движением, и что в этих зонах они как-то смешиваются друг с другом и подвергаются оценке. По завершении этого процесса данный участок мозга каким-то таинственным образом рождает сигнал, который и заставляет носителя мозга должным образом отреагировать на внешнее раздражение: скажем, отдернуть руку от горячей плиты или изменить походку, чтобы подняться по лестнице.

Но в начале 80-х Делонг обнаружил нечто любопытное, записывая и анализируя паттерны активации мозга подопытных мартышек. Делонг, интересовавшийся происходящим в базальных ядрах, наблюдал за ними, пока мартышки выполняли задания, требующие различных типов движения, и выяснил, что при этом не происходит никакого предсказанного наукой «схождения» и смешивания разного рода сенсорных сигналов, поступающих от коры. Вместо этого сенсорные сигналы, принимаемые базальными ядрами от разных частей тела, оставались отделенными друг от друга и распространялись по разным «цепочкам» или сетям, которые действовали параллельно. К примеру, та зона коры, которая отвечает за обработку осязательных ощущений, возникающих, когда мы прикасаемся к чему_-то кончиком пальца руки (именно эту зону так подробно изучал Майк Мерценич), оказалась соединена с соответствующей локализованной зоной базальных ядер, отвечающей за прикосновения кончиком этого пальца, а затем соединялась с третьей «станцией» для обработки этого ощущения (находящейся в таламусе), после чего сигнал снова направлялся в кору. На каждой из четырех станций на этом пути данные, поступающие из других областей мозга, подпитывали новой информацией эти отдельные цепочки, однако первоначальный [осязательный] сигнал оставался одним и тем же и распространялся по той же «пальцевой» цепочке.

Делонг не остановился на простом предположении, что эта сегрегация обработки сенсорных и моторных сигналов продолжается по мере того, как эта информация распространяется по мозгу. Он заявил: возможно, мы используем ту же систему дискретных цепочек для выполнения функций более высокого уровня — скажем, познавательных задач или же обработки эмоций. Более того, ученый предположил, что практически для всех функций, выполняемых мозгом, существуют «параллельные» или «модульные» цепочки распространения сигналов в мозгу — цепочки, которые проходят от коры к базальным ядрам или соседствующим с ними структурам и далее к таламусу и обратно к коре.

«Эти замкнутые петли, похоже, являются ключом к пониманию почти каждого аспекта поведения человека и того, как неправильно протекающие процессы обучения и поведение, плохо приспособленное к обстоятельствам, могут при водить к разного рода возмущениям, — говорит Делонг. — Складывается впечатление, что, когда в ходе эволюции требовались какие-то новые функции, шло добавление новых модулей именно к этой базовой, примитивной организационной структуре: модули как бы достраивались один поверх другого».

Вывод имел, в сущности, теоретический характер, но он нашел вполне реальное воплощение в медицине. Делонг начал выявлять конкретные цепочки, идентифицируя моторные и немоторные нервные пути. В частности, он сумел обнаружить одну важнейшую структуру («путевую станцию») в базальных ядрах, которая, судя по всему, играет ключевую роль в возникновении и развитии болезни Паркинсона: субталамическое ядро. У мартышек с болезнью Паркинсона эта область необычно активна. Но когда Делонг подавил ее активность с помощью специального препарата, симптомы болезни исчезли. Исследователь показал: по крайней мере в нескольких случаях болезни мозга это болезни нервных цепей, и если вы исцелите нужную цепочку, то можете избавить пациента от симптомов недуга.

Прочитав статью Делонга об этом исследовании, Бенабид понял, что нашел идеальную площадку для тестирования своей новой методики под названием ГСМ и для того, чтобы доказать ее действенность. Опубликовав в 1991 г. программную статью, где подробно описывалось использование этой технологии для лечения тремора обеих сторон тела не только у страдающих идиопатическим (наследственным) дрожанием и паркинсонизмом, он выпустил еще одну эпохальную статью: там он показывал, что может облегчать многие другие изнурительные симптомы, вызванные болезнью Паркинсона, в том числе замедленное движение и излишнюю жесткость мышц, последовав по пути Делонга и стимулируя субталамическое ядро, находящееся рядом с таламусом и базальными ядрами.

Даже сегодня, через три десятка лет после открытий Бенабида и Делонга, не утихают бурные споры о том, что же именно (и почему) происходит, когда нейрохирурги вводят электроды в серое вещество мозга и дают мощный электрический разряд. Годами многие нейрофизиологи полагали, будто такое стимулирование нейронов подавляет ненормальную активность определенной нервной цепочки, возможно, как-то «изматывая» ее. Это бы объяснило, почему ГСМ так хорошо помогает уменьшить неконтролируемую дрожь, которая наблюдается у страдающих паркинсонизмом, и почему этот метод оказался эффективен для утихомиривания «нейронной болтовни», которая, судя по всему, в организме больных ОКР идет по вечному замкнутому кругу.

Однако в последнее десятилетие, изучая соответствующие процессы на животных, нейрофизиологи сумели более точно измерить сигналы, подаваемые нейронами, и обнаружили, что ГСМ, проводимая на таких частотах, судя по всему, как раз стимулирует нейронную активность. Филип Старр, нейрохирург из Калифорнийского университета в Сан-Франциско, специализирующийся на двигательных расстройствах, выдвинул теорию, которая сегодня считается основной: он полагает, что ГСМ работает благодаря «десинхронизации» паттернов подачи импульсов в тех или иных нейронных цепочках.

Подобно энергии, движущейся через океан, электрические сигналы, проходящие по нервным цепочкам мозга, распространяются волнами. Как и во время океанского шторма, большая волна, которая идет с нужной скоростью, может поглотить все меньшие волны, попадающиеся на ее пути. При паркинсонизме аномальная активность, как штормовая волна, растет сама собой, порождая патологические волны активности, захватывающие контроль над нервной цепочкой и подавляющие всю прочую активность в ней. ГСМ разрушает эти огромные волны, вновь превращая их в группы волн меньшего размера, позволяя цепочке разблокироваться и снова начать пропускать относительно слабые сигналы.

Как бы там ни было, FDA одобрило использование ГСМ для лечения тремора в 1997 г., а для лечения болезни Паркинсона — в 1999-м. Сегодня этот метод используется для того, чтобы уменьшать неприятные симптомы у десятков тысяч больных. Со временем произошло неизбежное: исследователи начали размышлять над тем, как бы раздвинуть границы применения этой теории нейронных цепочек и этой методики, чтобы с их помощью попробовать лечить другие болезни мозга, в частности трудноизлечимые психические недуги.

* * *

Я прохожу через стеклянный, сплошь состоящий из полированных поверхностей вестибюль Массачусетской больницы общего профиля. Я приехал сюда в свежий июльский день, столь же великолепно погожий, как и тот чикагский летний день, когда почти десять лет назад Лисе Мёрфи вышла из своего офиса, чтобы никогда больше туда не возвращаться.

Конечно, Мёрфи давно перестала подвергаться операциям на мозге. Но когда я вхожу в кабинет Эмада Эскандара и заявляю, что готов понаблюдать за сегодняшней операцией, он заверяет меня, что с тех пор эта процедура изменилась мало. Предоставив мне хирургический костюм и маску, Эскандар предупреждает, что он работает быстро. Мне потребуется хорошая реакция, чтобы за ним уследить.

Эскандар ведет меня по запутанному лабиринту ярко освещенных коридоров, соединенных лифтами, мимо растерянных, потрясенных, медленно бредущих родственников больных, сквозь двери, требующие карточки-ключа, мимо анестезированных пациентов, с затуманенными глазами лежащих на каталках, которые быстро толкают перед собой медсестры в специальных резиновых туфлях. Мы резко тормозим перед дверью, ведущей в операционную.

Сегодняшняя пациентка лежит на каталке. Ногти женщины поблескивают веселеньким ярко-голубым лаком. Как и Лисе Мёрфи, она уже успела отчаяться: никакие другие варианты лечения на нее не подействовали. Но ее персональный мучитель — не депрессия, а обсессивно-компульсивное расстройство (ОКР). В разговорах эту болезнь частенько упоминают очень непринужденно: «Уж извините, у меня, видно, небольшое ОКР, я вечно раскладываю свою обувь по цвету». Но у пациентов с ОКР, попадающих к Эскандару и Доэрти, этот недуг — куда более изматывающий. Они проводят по восемь часов в день, отдраивая отбеливателем всё вокруг себя. Они не в состоянии работать. Иногда случается даже, что такие люди никак не могут выйти из номера в оговоренный день приема у врача: они застревают у раковины в ванной, без конца отмывая руки, и так до тех пор, пока за ними кто-то не придет. У одного из пациентов, рассказывает мне Эскандар, был «заскок» насчет зеркал. Перед операцией Эскандару пришлось закрыть все отражающие поверхности на пути в операционную и в ней самой.

Конечно, сегодняшняя пациентка, получившая общий наркоз, сейчас мирно лежит без сознания среди лотков с поблескивающими металлом скальпелями и ножницами, залитая светом ярчайших ламп, которые сделали бы честь студии загара. Медсестры прикрыли ее белой простыней. Кроме того, они обрили ей голову и с помощью зажимов и винтов прикрепили жесткий коробчатый каркас к ее лбу и к боковым сторонам ее черепа. На каждый прут каркаса нанесены крошечные цифры, как на линейке: цена деления — 1 мм. Эти цифры позволят Эскандару точно выравнивать пустотелые металлические направляющие, которые он собирается пропускать через кору головного мозга пациентки в центр ее мозга, следуя по прямому маршруту, ведущему хирурга прямо к цели.

Но предварительно хирург должен составить карту этого маршрута. Эскандар усаживается рядом в своем хирургическом костюме, залихватски сдвинув маску вверх, на голубую хирургическую шапочку. Орудуя компьютерной мышью, он подводит курсор к определенному месту в центре одной из четырех картинок на мониторе. Эти картинки изображают мозг пациентки, и все они сняты с разных ракурсов. Они представляют собой результат детального картирования мозга с помощью новейшей технологии сканирования. Эскандар наметил себе мишень: как он полагает, точно направленный в это место электрический разряд пройдет по нервной цепочке, задействованной в механизмах ОКР. Есть надежда, что это избавит пациентку от болезни, которая разрушила ее жизнь.

«Оптимальное место, вводить надо сюда, — говорит он младшему хирургу, показывая небольшой участок на одном из снимков. — Это ваша точка входа».

Сегодня Эскандар вместе с Доэрти руководит отделением нейротерапии Массачусетской больницы общего профиля — самым массовым в стране центром психиатрической хирургии. За последние годы эти двое прошли еще дальше по тому пути, на котором у них несколько лет назад произошла встреча с Лисе Мёрфи — та самая встреча, с которой всё началось.

Сегодня, в рамках организованной [бывшим] президентом Обамой инициативы «BRAIN» [«МОЗГ»] («Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies» — «Исследование мозга с помощью инновационных нейротехнологий»), эти два специалиста совместно возглавляют целую команду врачей, ученых и инженеров, участвующую рассчитанной на пять лет программе общей стоимостью 30 млн долларов. Цель программы — разработать новое поколение методов ГСМ для лечения серьезных психических заболеваний, большинство из которых считаются слишком сложными и таинственными, чтобы их можно было лечить при помощи систем ГСМ, имеющихся сейчас на рынке. Речь идет не только о депрессии и ОКР, но и о таких недугах и отклонениях, как шизофрения, посттравматическое стрессовое расстройство, травматические повреждения мозга, патологическая тревожность.

Все эти состояния характеризуются непредсказуемыми изменениями в мозгу, которые время от времени приводят к возникновению болезненных проявлений. Эскандар и Доэрти пришли к выводу: чтобы по-настоящему научиться всегда усмирять эти сложные заболевания, необходимо создать устройство нового типа, способное не только постоянно стимулировать мозг в одном-двух местах (как делают нынешние приборы), но и отслеживать активность мозга в реальном времени, выявляя аномалии и затем реагируя на них подаваемыми в нужные моменты мощными электрическими импульсами. Здесь снова будут играть ключевую роль такие же технологии распознавания, применение которых мы уже наблюдали в других сферах.

Но во многих случаях нейрофизиологи пока даже не выяснили, как выглядят те нейронные аномалии, с которыми им придется иметь дело. Поэтому Доэрти и Эскандар, работая в рамках этого проекта, пытаются определить, чем мозг людей, страдающих от таких заболеваний, отличается от мозга здоровых людей. А уже потом придется выявлять, какого рода паттерны электрической стимуляции можно было бы использовать для исправления неполадок в мозгу подобных пациентов.

«У нас до смешного амбициозная цель», — признаёт Эскандар.

Но это не какие-то беспочвенные фантазии. Инженеры, работающие на другом берегу реки Чарльз, в Лаборатории Дрейпера, тесно сотрудничают с Доэрти и Эскандаром, разрабатывая необходимое оборудование. В 1960-е гг. дрейперовские инженеры прославились благодаря ключевой роли, которую они сыграли в осуществлении одного из важнейших научных достижений ХХ в.: они помогли создать системы наведения и некоторые приборы для корабля «Аполлон-11» — аппарата, в 1969 г. высадившего первых людей на Луну. Сегодня лучшие умы лаборатории направляют свой вычислительный и конструкторский опыт не в глубины Вселенной, а в глубь человеческого мозга, исследования которого — один из главных передовых рубежей для науки XXI в. Эти специалисты уже разработали прототип устройства, которое объединяет ГСМ со многими могучими инструментами, знакомыми нам по предыдущим главам: с технологиями сканирования (и записи сигналов) мозга в реальном времени, с программами для распознавания паттернов, с системами беспроводной связи, не говоря уж о колоссальных вычислительных мощностях. В каком-то смысле такие усовершенствования уже давно назрели: их следовало бы внедрить еще много лет назад. По словам Эскандара, то устройство, которое предстоит имплантировать сегодняшней пациентке, страдающей ОКР, задействует технологию, существующую уже несколько десятилетий: во многом именно поэтому нейрохирург-ветеран так убежден, что и он, и другие клиницисты пока лишь слегка коснулись поверхности безбрежного океана возможностей такого рода методов.

«Задумайтесь над тем, что происходило в последние двадцать лет с точки зрения миниатюризации, закона Мура [о стремительном нарастании вычислительных мощностей со временем] и прочего в том же роде, — призывает Эскандар. — Вот перед вами этот приборчик, который появился в девяностые. А разработали его в восьмидесятые, когда у меня даже мобильника не было».

В отличие от прибора, который Эскандар планирует использовать в ходе сегодняшней операции (такой же он когда-то поставил Мёрфи) и который может лишь давать электрические разряды, дрейперовский прототип новой системы ГСМ будет способен также отслеживать и записывать сигналы. И он будет проделывать это с помощью целых 320 электродов, в числе которых — многочисленные группы сенсоров, помещаемые на внешний слой мозга. Затем устройство при помощи программ распознавания паттернов будет обнаруживать аномальную нейронную активность, ассоциируемую с патологическими психическими состояниями, и в ответ стимулировать нужные участки мозга электрическими разрядами.

Вместо громоздкого процессора, имплантируемого в грудь или брюшную полость пациента, прибор будет оснащен миниатюрным центром обработки информации (меньше современного сотового телефона) со встроенным аккумулятором. Вся эта штуковина будет достаточно компактной, чтобы удобно прикрепляться к задней части черепа, не мешая пациенту. Центр обработки информации будет соединяться с целыми пятью титаново-керамическими электронными устройствами-спутниками — достаточно небольшими, чтобы помещаться в отверстия диаметром с десятицентовую монетку, просверленные в темени пациента. Каждый из этих спутников будет собирать и передавать по назначению данные с электродов, соединенных с сенсорами или направляющими, которые находятся в глубине мозга. Сейчас дрейперовские инженеры разрабатывают миниатюризованную версию устройства, которую они надеются в ближайшие месяцы опробовать на человеке и которая теоретически может оставаться имплантированной в течение многих лет.

По сравнению с этой будущей новинкой устройство, которое Эскандар намерен внедрить в мозг своей нынешней пациентке, кажется каким-то примитивным. Доэрти сможет включать и выключать прибор, а кроме того, регулировать силу электростимуляции. Каждый из двух электродов прибора имеет четыре направляющие, которые способны обеспечивать стимуляцию различных точек мозга: в сумме таких точек, сами понимаете, восемь (сравните это с 320 электродами дрейперовской модели). Прибор не в состоянии улавливать динамические состояния — и уж явно не умеет самостоятельно реагировать на них. Но все равно он может резко изменить к лучшему жизнь этой пациентки.

* * *

В операционной, встав над выбритым черепом пациентки, Эскандар отмечает маркером свои «точки входа». Затем он прикрепляет какое-то приспособление к металлическому каркасу, окружающему голову больной, подгоняет угол наклона деталей так, чтобы он соответствовал нужным цифрам, и дает знать целой толпе медсестер, ординаторов и других наблюдателей, что он готов приступать. Всего за несколько минут он высверливает специальной дрелью два отверстия в черепе больной и при помощи головного каркаса направляет две длинные полые металлические трубки через внешние слои ее мозга в глубину, в средоточие серого вещества. Внутрь трубок он скользящим движением отправляет пару тоненьких электродов: они будут соединены с устройством, которое он планирует установить позже. Затем он удаляет трубки, шелковой нитью пришивает направляющие электродов к скальпу и заполняет отверстия в черепе быстро схватывающимся цементом.

К нынешнему времени эта часть операции стала почти рутиной. Эскандар имплантировал подобные электроды десяткам пациентов с ОКР. Более того, он оказался в числе первых нейрохирургов, которые начали проводить такое вмешательство в порядке эксперимента — задолго до того, как в 2009 г. FDA официально одобрило широкое применение этой методики. Именно такую возможность он рассчитывал получить еще с тех времен, когда учился в медицинской школе.

В старших классах Эскандар отлично успевал по математике и физике. Он поступил в Университет Небраски, рассчитывая стать инженером-химиком. Но его планы изменились, когда по вечерам он стал подрабатывать в психиатрической лечебнице, присматривая за пациентами, время от времени переживающими острые психические срывы. Эти пациенты произвели на него очень глубокое впечатление. Среди них был профессор математики, некогда защитивший диссертацию в Северо-Западном университете и теперь безнадежно погрязший в бредовых видениях. Эскандар помнит также одного вечно растрепанного парня своих лет, улавливавшего несуществующие посторонние слова в песнях группы «Van Halen» («Разве ты не слышишь? — постоянно донимал он Эскандара. — Они кричат: "Взять их, Дэнно!"). Однажды во время обычной прогулки больных во дворе бедняга воспользовался тем, что Эскандар отвлекся, и перемахнул через ограду, после чего скрылся в неизвестном направлении. Пристыженный будущий хирург ненадолго оцепенел от ужаса. Впрочем, часа через два полиция разыскала пациента: он стоял посреди автострады, пытаясь регулировать движение с помощью вилки.

Эскандара зачаровывало огромное разнообразие этих галлюцинаций. Он поражался, как мало врачи знают о психических расстройствах. «Эта больница очень отличалась от обычных больниц, — вспоминает он. — Казалось, все доктора здесь то и дело спрашивают: "Кто-нибудь толком понимает, что происходит?"». Он подал заявление в медицинскую школу, надеясь заняться раскрытием загадки мозга. После нескольких лет исследований мозга в Национальных институтах здравоохранения он получил место в ординатуре Массачусетской больнице общего профиля, как раз когда FDA давало одобрение на первое использование глубокой стимуляции мозга для больных с двигательными расстройствами. Всего несколько лет назад он развлекал душевнобольных и присматривал за ними, а теперь он обнаружил, что проводит операции на их мозге. Заодно он получил возможность измерять его нейронную активность и присоединился к многочисленным специалистам, пытавшимся выявить причины столь странного поведения больных и их нейронов. Он остался в Массачусетской больнице и после того, как срок ординатуры истек.

Не прошло и двух лет, как он оказался на передовой исследований, призванных включить в сферу влияния хирургии и психические заболевания. Когда нейрохирурги стали размышлять над тем, к чему бы еще применить глубокую стимуляцию мозга, они решили, что вполне логично было бы начать с ОКР.

* * *

Как и паркинсонизм, ОКР характеризуется гиперактивностью (случайными паттернами нейронных импульсов) в замкнутой цепочке, идущей через три главные нервные станции, выявленные Делонгом: кору, полосатое тело и таламус (далее сигналы снова попадают в кору). Как и при болезни

Паркинсона, это буйство нейронной активности очень заметно всякий раз, когда вы измеряете параметры мозга, даже если больной при этом находится в состоянии полного покоя: у здоровых людей мозг в это время обычно кажется сравнительно «молчаливым». При изучении мозга страдающих паркинсонизмом или ОКР может сложиться впечатление, что где-то в их нервной цепочке словно бы включилась заезженная пластинка, снова и снова повторяющая один и тот же припев: одни и те же нейронные сигналы подаются снова и снова, вызывая дрожь у больных паркинсонизмом или, в случае ОКР, доводящее окружающих до бешенства стремление пациента снова и снова мыть руки.

В мозгу страдающих ОКР такой повторяющийся нейронный сигнал возникает в замкнутой цепочке, которая начинается в орбита-фронтальной коре (нижней части лобной доли коры головного мозга): как установили нейрофизиологи, эта область играет ключевую роль в эмоциональных механизмах, формировании биохимического вознаграждения и принятии решений. От лобной доли коры цепочка идет к полосатому телу и далее к дорсомедиальной зоне таламуса и обратно к коре. Наблюдавшаяся гиперактивность походила на ту, которую замечают при паркинсонизме, но она затрагивает иную нейронную цепочку (вовлеченную в когнитивные процессы), поэтому приводит к «обсессиям и компульсиям» [навязчивым идеям и состояниям, а также непреодолимым влечениям], а не к физической дрожи, которая отмечается у страдающих болезнью Паркинсона.

Глубокая стимуляция мозга казалась Эскандару и Доэрти идеальным вариантом для начала разработки методов лечения ОКР и аналогичных заболеваний с помощью таких методик: последние 15 лет они совместно руководили одним из крупнейших в мире центров психиатрической хирургии. Но уже после нескольких месяцев такого лечения своих первых пациентов с ОКР Эскандар и Доэрти поразились не только тому, насколько эффективна оказалась эта процедура для борьбы с ОКР, но и кое-чему еще более неожиданному. ОКР и депрессия весьма часто сопутствуют друг другу: у многих пациентов, страдающих ОКР, наблюдается и депрессия. И что же выяснилось? Почти 90 % больных ОКР, страдавших также депрессией, вскоре после начала этого экспериментального лечения сообщили, что и депрессия у них, похоже, начинает проходить. Доэрти и Эскандар скоро получили официальное разрешение на проведение небольшого испытания, при котором ГСМ планировалось применить к пациентам, страдающим депрессией, однако не имеющим ОКР. А потом Дарии Доэрти познакомился с Лисе Мёрфи.

* * *

Хотя Мёрфи мало что помнит о своих операциях (во время большинства из них она пребывала под общим наркозом), она может рассказать, как несколько недель спустя вернулась в кабинет доктора Доэрти и как психиатр впервые включил ток в стимуляторе, встроенном в ее мозг. Лисе настаивает, что в тот день она не ощутила никаких изменений. Для нее жизнь по-прежнему оставалась тяжелым, изнурительным, безотрадным трудом: Лисе по-прежнему не жила, а с огромными усилиями влачила существование. Но впоследствии, оглядываясь в прошлое, она пришла к совершенно недвусмысленному выводу: именно в тот момент всё стало меняться. Для тех клиницистов, которые стали свидетелями этого события, эффект был несомненен.

Элис Флаэрти, коллега Доэрти по Массачусетской больнице, со временем близко познакомившаяся с Мёрфи, вспоминает, как Лисе сидела, сгорбившись и стараясь не смотреть никому в глаза. Но тут Доэрти включил имплантированный в ее мозг прибор, поставил регулятор на семерку, и произошло нечто потрясающее. Внезапно Мёрфи выпрямилась. И начала задавать вопросы. И встретилась взглядом со своим доктором.

Флаэрти вспоминает, как спросила у нее:

— Ну, как вы себя чувствуете?

— Мне всё так же грустно, — ответила Мёрфи. Однако то, как она ответила, заставляло предположить нечто совершенно иное: в ее интонации прорезалась явная живость и бойкость, которых не было прежде (во всяком случае, так уверяет Флаэрти).

«Меня это поразило с точки зрения связи между действиями и эмоциями, — отмечает Флаэрти. — Мы видели огромную разницу. Но мы понимали: нужно время, чтобы такое поведение, так сказать, впиталось в организм, дошло до всех его точек. Чтобы сам организм решил: а знаете, я больше не в депрессии».

Сама Лисе начала замечать эти изменения несколько недель спустя. Вместе с мужем Скоттом она держала староанглийскую овчарку [бобтейла] по имени Нед. Перед операцией сама мысль о том, чтобы вывести Неда на утреннюю прогулку, казалась ей столь же смелой, как и мысль о прогулке по минному полю. Каждое утро Лисе звонила Скотту на работу и просила его приехать домой, чтобы выгулять собаку. Но однажды, через несколько недель после имплантации, даже не осознавая, что она решилась это сделать, и не задумываясь о причинах такого решения, Лисе вывела собаку сама. Вскоре она гуляла с Недом каждое утро.

А потом, уже через четыре месяца после этой операции, умерла бабушка Лисе, и женщина вызвалась сделать нечто такое, что месяцами раньше показалось бы ей немыслимым. Она написала надгробную речь. Несколько месяцев назад Лисе пребывала в почти полной немоте, а теперь вышла вперед во время заупокойной службы и произнесла прочувствованные слова перед небольшой группой друзей и близких покойной, коснувшись и своего собственного пути: Лисе отметила, что ее бабушка тоже пережила период депрессии. А по прошествии еще нескольких месяцев Лисе опять стала работать, пусть и на условиях неполного дня. Но главная награда была впереди. В 2012 г. у Лисе со Скоттом родился сын.

Если у Лисе и возникали вопросы, нужен ли ей этот прибор, все они отпали, когда из-за инфекции врачам пришлось на несколько месяцев отключить его. За какие-то дни ее депрессия вернулась. Однако, по словам Лисе, после того, как устройство включили снова, она испытала совсем иные ощущения, чем при самом первом повороте регулятора в кабинете Доэрти (когда результаты столь поразили присутствовавших врачей, но не саму пациентку). На сей раз Лисе Мёрфи сразу же осознала, сколь мощные изменения с ней произошли.

«По всему моему телу разлилась волна теплоты, и я тут же поняла, что эту штуку включили, — рассказывает Мёрфи. — Наутро я проснулась в совершенно новом мире. Все оттенки на улице были ярче. Мы с сыном пошли в детскую библиотеку на час рассказов. Мы с ним уже несколько месяцев ничего такого не делали. Всё казалось таким новым. Похоже, я все-таки выбралась на другой берег».

Но и Эскандар, и Доэрти склонны полагать, что в каком-то смысле, быть может, им просто повезло с Лисе Мёрфи.

Дело в том, что проблемы, возникающие при депрессии, не ограничиваются одной анатомической областью (то же самое касается и большинства других психических расстройств). Это заболевания нейронных цепочек, и обычно они дают сложные наборы симптомов, причем симптомы могут варьироваться в зависимости от того, какая часть или части цепочки затронуты. А значит, существуют разные виды депрессии и разные виды пациентов, страдающих депрессией. Каждый больной может по-разному реагировать на такое лечение — в зависимости от того, какие участки мозга стимулируются, когда и как.

Два исследователя познали это на собственном нелегком опыте. Вдохновленные успехом с Мёрфи, эти клиницисты в середине 2000-х стали применять свою методику и для лечения других пациентов от депрессии. В некоторых случаях результаты оказывались столь же выдающимися, как и с Мёрфи, указывая на то, что метод таит в себе неплохой потенциал (который эта группа и сейчас пытается реализовать в полной мере). Но во многих случаях лечение оказывалось обескураживающе неэффективным.

К тому времени вовсю шло и другое исследование применимости ГСМ для борьбы с депрессией. В марте 2003 г. Хелен Майберг, невролог, работавший тогда в Университете Торонто, имплантировала прибор для ГСМ пациенту, страдающему депрессией, введя устройство в особую область мозга — узкую структуру, именуемую субгенуальной поясной извилиной коры. Майберг опубликовала статью в журнале Neuron в 2005 г. (за год до того, как Мёрфи сделали операцию), сообщая о результатах применения такой процедуры для шести испытуемых (затем она сделала такую операцию еще двадцати пациентам: наблюдение за ними продолжается по сей день). Подобно Мёрфи, некоторые из них до операции пребывали почти в состоянии кататонического ступора [т. е. были почти бесчувственны к окружающему миру], но в итоге пришли в норму.

Первоначальные успехи Майберг с ГСМ вкупе с работами группы Эскандара и Доэрти лишь усилили широко распространившиеся ожидания, что прибор вскоре получит одобрение FDA и его официально разрешат применять для лечения недуга, которым страдают миллионы американцев. Обеим группам удалось добиться отклика организма примерно в 50 % случаев, причем у пациентов Доэрти в трети случаев наступала ремиссия [затихание болезненных явлений]. Но для масштабных испытаний, проведения которых требует FDA перед тем, как рассмотреть вопрос об одобрении методики или лекарства, нужны контрольные группы, к которым применяют не реальную методику или препарат, а плацебо — «пустышку». Экспериментаторы вживили приборы для ГСМ всем добровольцам, а затем случайным образом разбили этих испытуемых на две равные группы: одна половина подвергалась стандартной процедуре стимуляции, а у второй электроды так никогда и не включали. Проанализировав предварительные результаты, FDA приостановило оба испытания в 2014 г.

«В конце концов выяснилось, что эффект плацебо у нас довольно высок, — признаёт Доэрти. — Но некоторым наш метод явно помог».

Эскандар и Доэрти наблюдали слишком много примечательных выздоровлений, чтобы счесть свой метод неэффективным. Майберг тоже по-прежнему остается убежденным сторонником ГСМ как средства для лечения депрессии. Но более совершенный прибор может позволить осуществлять гораздо более целенаправленные вмешательства, приспособленные к нуждам и особенностям конкретных пациентов, а возможно, окажется действенным и для более обширных групп людей. Кроме того, не исключено, что он даст нам важнейшие сведения о том, что же это такое — психические расстройства.

Хотя нейрофизиологи уже многое узнали о том, как организованы нейронные цепочки мозга и как они функционируют, пока редко удается на протяжении сколько-нибудь длительных периодов наблюдать в режиме реального времени, как действуют эти цепочки. Но Эскандар и Доэрти уверяют: технология, которую они сейчас разрабатывают и тестируют, откроет перед исследователями и эту возможность. В ходе этой работы их группа начала масштабный сбор данных, используя уже существующие методы сканирования мозга.

* * *

Сидя в лаборатории у Эскандара, я смотрю на компьютерный экран, где вращается трехмерное изображение полупрозрачного черепа с мозгом внутри. В черно_-белом мозгу отмечены различные паттерны активации нейронов — бирюзовым, оранжевым и пурпурным. Эти цвета показывают активность в нейронных цепочках, ассоциируемых с теми или иными ментальными задачами. Для создания этих картинок коллеги Эскандара использовали фМРТ. Бирюзовый цвет соответствует рисункам активации нейронов здорового испытуемого, выполняющего определенное задание. Оранжевый и пурпурный отображают паттерны, записанные при анализе мозга двух психически больных людей, выполнявших то же самое задание. Все три картины активации нейронов кажутся разными. Хотя «оранжевому» и «пурпурному» пациенту поставили диагноз «острая депрессия», у каждого есть и какая_-то иная психическая проблема: один страдает посттравматическим стрессовым расстройством (ПТСР), другой — синдромом общей патологической тревожности.

«Каждое из этих заболеваний, можно сказать, по определению являет собой целый букет симптомов, — отмечает Доэрти. — Вот почему более целенаправленное лечение, лучше адаптированное к особенностям конкретных пациентов, может оказаться гораздо более эффективным, чем при меняемые ныне методики… [В мозгу] нет какой_-то определенной точки депрессии, точки ПТСР, точки пограничного расстройства личности».

Указывая на паттерны активации нейронов этих двух пациентов с депрессией, Эскандар объясняет: используя нынешнюю систему ГСМ, можно применять лишь несложную стратегию лечения — включив электрод, стимулировать один и тот же участок мозга у обоих пациентов. А вот более совершенный вариант ГСМ, который Доэрти и Эскандар сейчас разрабатывают совместно с Лабораторией Дрейпера, позволит распознавать аномальные паттерны мозговой активности в режиме реального времени и стимулировать именно те области нейронной цепочки, которые затронуты заболеванием. При возникновении новых паттернов можно будет корректировать ход лечения, в нужное время подавая разряд электричества в нужную точку.

Специалист снова просит меня обратить внимание на экран. По его словам, все три комбинированных снимка мозга, на которые мы смотрим, записаны в то время, когда пациенты выполняют задание, позволяющее определить, насколько эффективно они могут успокоить эмоциональные области своего мозга и ответить на вопрос, требующий сосредоточенности и умственной ясности. Указав на один из паттернов активации мозга пациента с депрессией, Эскандар объясняет, что такая же картина активации обычно наблюдается у людей с симптомами ПТСР. Одна из «эмоциональных» частей нашего мозга, миндалина, при этом так и лучится активностью. Она дает импульсы куда более активно, чем миндалина обычных испытуемых, выполняющих то же задание. Эта эмоциональная часть мозга данного пациента словно бы заходится криком, заглушая всё вокруг.

Представьте себе, говорит Эскандар, что мы сможем попросту преодолевать эту реакцию, вручную активируя и пассивируя соответствующие области. Он уже попытался продемонстрировать этот метод на пациенте, которому имплантировали в мозг электроды перед операцией, призванной облегчить симптомы эпилепсии. Эскандар и его команда могли «включать» эмоциональный отклик пациента на изображение определенного человеческого лица, стимулируя миндалину его мозга, и приглушать эту реакцию, стимулируя другую область — переднюю и тыльную части поясной извилины коры.

Команда надеется создать целый набор новых методик лечения с помощью ГСМ: электроды прибора будут вводиться в участки, выбираемые в соответствии с совокупностью симптомов конкретного пациента, а конкретные аномалии, возникающие в нейронных цепочках мозга, будут определять, куда и когда подавать электрический разряд. Эскандар полон оптимизма, рассуждая о перспективах лечения депрессии с помощью этих новых инструментов. Он возлагает большие надежды и на их применимость для борьбы с ПТСР и синдромом общей тревожности. Более того, он считает, что эти методы способны помочь в лечении патологических зависимостей, шизофрении, травматических повреждений мозга. Однако хирург признаёт: некоторые из заболеваний, с которыми они с Доэрти хотят поработать (например, пограничное расстройство личности), вряд ли легко поддадутся такому лечению в его нынешнем виде. Даже у психиатрического заболевания, для которого FDA официально одобрило применение ГСМ, доля успешных случаев излечения при помощи этого метода по-прежнему составляет около 50 %, что служит ярким напоминанием о тех сложностях, которые ждут ученых на этом пути.

Что ж, Эскандар и Доэрти не питают особых иллюзий. Человеческий мозг остается одной из самых загадочных и сложно устроенных биологических систем, известных нам. Во многих отношениях мы лишь только-только начинаем пытаться понять его. «Я уверен, что с первого раза это не сработает — и, скорее всего, не сработает даже с третьего, — отмечает Эскандар. — Но в конце концов мы все-таки добьемся успеха. Мы не будем прекращать попыток до тех пор, пока не сделаем всё как надо».