Книга: Мозг и сознание
Назад: Глава 4. Свобода воли
Дальше: Глава 6. Сознательные машины

Глава 5. Расстройства сознания

Уже сейчас чудеса сознания должны быть совершенно очевидны. Но горькая правда заключается в том, что все, что может идти хорошо, также может и пойти не так. Исследования предлагают новое понимание природы нарушений работы сознания, которое может способствовать лечению самых тяжелых ментальных расстройств.
Что идет не так?
Сложность устройства нашего сознания приводит к разным формам расстройства сознания. В некоторых случаях они могут быть связаны с переменами в уровне сознания – это так называемые измененные состояния сознания, например расстройства сна, когда грань между сном и бодрствованием размывается. Или гораздо более тяжелые, при которых вследствие травмы головного мозга полностью пропадает сознательный контроль. В других случаях расстройства обусловлены нарушениями в организации содержания сознания: наших знаний, опыта или воспоминаний. Иногда же проблема – связать эти ощущения и воспоминания в единое физическое и психическое чувство собственного «я».
Понимание того, что именно «идет не так» в каждом из этих случаев, может помочь нам не только лучше постичь природу сознания, но и научиться выходить из таких состояний сознания, каких никто из нас себе не пожелал бы.
Нарушения уровня сознания
Хотя со стороны бывает сложно выяснить содержание чужого сознания, обычно мы считаем, что способны достаточно надежно судить о состоянии сознания другого человека – проще говоря, различать, все ли «дома» или нет. В медицине же врачи используют шкалу комы Глазго для количественного измерения сознания, определяя степень, в которой пациент способен реагировать и отвечать на стимулы.
Состояния сознания и основные его расстройства очень различаются по наличию/отсутствию поведенческих признаков бодрствования и наличию/отсутствию осознанности. Так, например, вегетативное состояние отличается от комы большей степенью бодрствования, а у легкого сна, в отличие от глубокого, выше оба этих параметра.
Расстройства сна
Возможно, самым известным и захватывающим расстройством сна является нарколепсия, которую в конце XIX века впервые описал французский доктор Жан-Батист Эдуард Желино. Нарколепсия – это расстройство бодрствования, характеризующееся двумя основными симптомами. Во-первых, это чрезмерная дневная сонливость, приводящая к неконтролируемым приступам засыпания в самые неожиданные моменты (во время еды, экзамена, беседы и даже секса). Во-вторых, катаплексия – наиболее часто вызываемое смехом состояние, при котором человек теряет мышечный тонус и может даже упасть. Среди других симптомов сонный паралич – неприятное переживание пробуждения с осознанием невозможности пошевелиться, а также гипнагогические галлюцинации – яркие, подобные сну, образы, возникающие при засыпании.
Это необычное сочетание симптомов, по-видимому, связано с недостатком нейромедиатора гипокретина, открытого в 1998 году. Это синтезируемое в гипоталамусе, небольшой области в центре мозга, химическое вещество передается к скоплениям нейронов, регулирующих цикл сна – бодрствования. Недостаток гипокретина приводит к неустойчивому состоянию сознания, при котором мозг неконтролируемо переключается между сном и бодрствованием. Кроме этого, при нарколепсии, характеризующейся наибольшим количеством сновидений, быстрый сон (REM-фаза) готов выстрелить в любой момент, внезапно и неожиданно наступая в течение дня. В норме во время быстрого сна тело парализовано, что препятствует двигательной активности во сне. Катаплексия – это REM-паралич, вторгающийся в бодрствование, в то время как сонный паралич является его продолжением в бодрствовании.
Некоторые другие расстройства сна можно понять с точки зрения аномального перекрытия трех основных состояний сознания: бодрствования, быстрого сна и медленного сна (см. главу 8, чтобы узнать больше о сне).
Потеря сознания
Другие расстройства уровня сознания могут полностью лишить человека человеческих переживаний.
Кома – это расстройство, которое затрагивает как бодрствование, так и осознанность. У человека в коме отсутствуют цикл сна – бодрствования, признаки осознания себя и окружающей среды, а также движения, помимо рефлекторных. Различные виды комы могут возникать либо из-за диффузных нарушений работы обоих полушарий мозга, как при черепно-мозговой травме, либо при очаговых повреждениях центральной активирующей системы мозга, верхних отделов ствола мозга и таламуса.
Вегетативное состояние представляет собой один из исходов комы. Это состояние «бодрствования без осознанности», при котором цикл сна – бодрствования восстановлен, однако нет никаких признаков функционирования психики. Вегетативное состояние может быть жутким для близких, поскольку человек в этом состоянии все еще может в определенной мере реагировать, например поворачивая голову к внезапному звуку. Он также может проявлять признаки эмоций, которые не связаны с тем, что происходит вокруг. Тем не менее, у действительно находящихся в вегетативном состоянии людей уровень метаболизма мозга крайне снижен, доходя до уровня, наблюдаемого под общей анестезией, а также низка активность основных областей коры, из чего, в сущности, следует, что «дома» никого нет.
Выход из комы или вегетативного состояния зачастую включает период состояния минимального сознания («бодрствующей комы») с воспроизводимыми, но неустойчивыми проявлениями осознанности. Отличить одно состояние от другого без очень тщательного мониторинга может быть крайне сложно (см. далее в этой главе интервью «Покажи мне, что ты там: Этические дилеммы минимального сознания»).

 

«Перезагрузка» мозга из состояния минимального сознания
В конце 2016 года случилось нечто поразительное. Человек, застрявший в состоянии минимального сознания, очнулся после стимуляции мозга ультразвуком.
25-летний мужчина, перенесший тяжелую черепно-мозговую травму после дорожно-транспортного происшествия, продвинулся от лишь мимолетной осознанности внутреннего мира до способности отвечать на вопросы и даже попытки ходить.
Он стал первым человеком в мире, который подвергнулся экспериментальной процедуре Мартина Монти в Калифорнийском университете в Лос-Анджелесе, при которой таламус, находящийся в глубине мозга, возбуждают импульсами ультразвука. Монти и его команда искали способ помочь людям с черепно-мозговыми травмами, повлекшими нарушения сознания, для которых существует очень мало методов лечения. Находясь в состоянии бодрствующей комы, человек проявляет неустойчивые признаки осознанности, но не может общаться.
Эксперименты на животных позволили предположить, что стимуляция таламуса может способствовать активации мозга. Таламус – это своего рода хаб, «центральная релейно-трансформаторная станция» мозга, которая действует как реле между множеством других областей. Воздействуя на таламус, например, можно быстрее разбудить крыс после наркоза. В 2007 году 38-летний мужчина, который провел шесть лет в бодрствующей коме, продемонстрировал некоторые признаки восстановления после глубокой стимуляции мозга в области таламуса, однако эта процедура включала вживление электродов в мозг, что было сопряжено с риском повредить другие участки мозга.
Вместо этого команда Монти решила использовать ультразвук низкой интенсивности, который может безопасно воздействовать на ткани в глубине мозга, не нанося вреда окружающим областям.
Они опробовали этот метод на пациенте, находившемся в состоянии минимального сознания почти три недели. Монти поместил устройство, генерирующее ультразвук, на висок пациента, под которым, семью сантиметрами ниже, расположен таламус. Затем они стимулировали таламус в течение 10 минут, чередуя 30 секунд ультразвука и 30 секунд отдыха.
На следующее утро пациент начал издавать звуки и жестикулировать в ответ на вопросы, что не обнаруживалось до лечения. В течение следующих трех дней мужчина стал отвечать на вопросы, кивая или качая головой. Он даже смог поднять руку, чтобы поприветствовать доктора Монти. Неделю спустя пациент попытался ходить.
Безусловно, это впечатляет, но, поскольку процедура была проведена только на одном пациенте, пока слишком рано говорить, что коренным образом изменил ситуацию именно этот метод лечения. Пациент был молод, а потому есть вероятность, что его мозг мог восстановиться как с помощью, так и без нее.
Сейчас команда надеется протестировать процедуру на 10–15 пациентах с нарушениями сознания и испытать ее на здоровых людях, чтобы пронаблюдать эффекты стимуляции и подавления таламуса в норме.
До сих пор неясно, ответственен ли таламус за фундаментальные аспекты осознанности сознания, или же он помогает пациентам проявить в поведении признаки того, что они осознают окружающий мир. Возможно, эту тайну раскроют дальнейшие исследования.
Синдром «запертого человека»
Для многих наиболее пугающее расстройство сознания – синдром «запертого человека», при котором человек находится в полном сознании, но не способен донести это до внешнего мира.
Технически, это вообще не расстройство сознания, поскольку пациент вполне осознает происходящее, но со стороны это состояние тяжело отличить от комы. Как правило, оно возникает, когда инсульт, произошедший в стволе головного мозга, препятствует нормальному управлению конечностями и голосовым аппаратом. В таких случаях ключом к диагнозу является способность пациента общаться, смотря вверх-вниз или закрывая и открывая глаза, поскольку эти функции контролируются отделами мозга, лежащими выше уровня инсульта. Однако можно быть и полностью парализованным – например, парализующим препаратом – и все же оставаться в полном сознании.
К счастью, сейчас существуют способы заглянуть в мозг, чтобы измерить уровень сознания и бодрствования, если человек не в состоянии сообщить об этом сам. Около десяти лет назад британский нейробиолог Адриан Оуэн, в настоящее время работающий в Университете Западного Онтарио в Канаде, обнаружил, что когда здоровых людей просят представить игру в теннис, они демонстрируют специфический паттерн мозговой активности, который отличается от паттерна, регистрируемого, когда они воображают прогулку вокруг дома. В группе из 20 пациентов, казавшихся вегетативными, Оуэн обнаружил пациентку, которая демонстрировала тот же паттерн мозговой активности, что и здоровые испытуемые, и сделал вывод, что она находится в сознании. И в самом деле, через несколько недель она начала проявлять признаки сознания.
С тех пор было установлено, что от 10 до 20 % людей, которые, как кажется, находятся в вегетативном состоянии, демонстрируют этот паттерн мозговой активности, когда им предоставляется такая возможность. Это означает, что вегетативное состояние легко могут диагностировать ошибочно.
Другим показателем является так называемый индекс сложности пертурбаций (ИСП), подробно описанный в главе 2. ИСП для сна, под общей анестезией и в вегетативном состоянии увеличивается при состоянии минимального сознания и имеет нормальное значение при синдроме «запертого человека». С помощью этих методик становится легче отличить одно расстройство сознания от другого и, следовательно, лечить пациентов.
Расстройства содержания сознания
Оценить уровень сознания другого человека сложно, но получить доступ к содержанию его внутренней жизни куда более проблематично. Отчасти потому, что трудно объективно измерить происходящее в чужой голове, но также потому, что содержание нашего сознания постоянно меняется – переходя от текущего момента к воспоминаниям прошлого, а от них к планам на будущее.
Тем не менее, нам известно, что сбои в работе структур мозга, отвечающих за восприятие и память, могут привести к нарушениям определенных видов содержания сознания.
Например, при редком состоянии, называемом гемихроматопсия, человек видит половину мира в черно-белых цветах. Причиной этого является повреждение зоны V4 – области зрительной коры, которая добавляет переживание цвета к информации, приходящей от первичной зрительной коры.
В мозге есть и другие области, которые специализируются на определенных видах зрительной обработки; их повреждение может избирательно поражать содержание сознания. Так, область веретенообразной извилины активируется, когда вы смотрите на лицо знакомого человека. Повреждение этой области приводит к прозопагнозии – состоянию, при котором человек не узнает людей по лицам, а иногда и собственное лицо в зеркале. Исследования показывают, что у некоторых людей прозопагнозия может быть врожденной, однако часто они даже не осознают ее наличие, поскольку различают людей по походке, манере говорить или прическе. Выключение одного компонента содержания сознания заставляет мозг компенсировать это с помощью остальной поступающей информации.
Повреждение областей мозга, которые отвечают за память, может иметь серьезные последствия для нашего осознания. Американскому пациенту Генри Молисону, вплоть до своей смерти в 2008 году известному под инициалами Г.М. (англ. H.M.), в юности удалили оба гиппокампа, чтобы вылечить эпилепсию. В результате он потерял способность помнить о своем прошлом и думать о будущем, что свело его сознательный опыт к моменту здесь и сейчас до конца его дней. Эпилепсия прилегающих к гиппокампу областей мозга может вызывать дежавю – нарушение временной перспективы психики, или же сбой в матрице нашего разума.
Болезнь Альцгеймера также начинается в гиппокампе и окружающих его областях, а ее первый симптом – потеря памяти – намекает на последующую утрату собственного «я». Гиппокамп тесно связан с рядом структур головного мозга, в совокупности известных под названием сеть пассивного режима работы мозга (СПРРМ). Эти области мозга особенно активны, когда мы находимся в состоянии покоя, и участвуют в воспоминании о прошлом, прогнозировании будущего и постижении мыслей других людей – иными словами, в том, что составляет содержание внутренней жизни. На раннем этапе болезнь Альцгеймера также затрагивает эту сеть, что и приводит к характерному нарушению памяти.
При других видах деменции поражаются другие участки мозга и соответствующие им аспекты психической деятельности. Так, при семантической деменции (известной также как первичная прогрессирующая афазия) изменения выявляются в латеральной височной коре, которая находится примерно за ушами и хранит нашу базу данных о языке и мире. Повреждение этой области приводит к трудностям в подборе слов и утрате знаний, в то время как память о происходящих событиях, особенно сильно страдающая при Альцгеймере, остается сохранной.
Расстройства воображения
Бо́льшая часть того, что мы знаем о расстройствах сознания, относится к нарушениям ежеминутного осознания окружающего мира, однако это не единственное направление, в котором что-то может сломаться. В последние годы начали выявлять расстройства нашего «расширенного сознания». Сознание человека существенно обогащают его способности вспоминать прошлое, мысленно путешествовать в будущее и погружаться в виртуальный мир художественного романа или научной теории. Значительная часть нашей жизни протекает в воображении, поэтому неудивительно, что его тоже можно повредить.
Около десяти лет назад человек, известный в научных исследованиях как MX, после операции по устранению закупорки артерии утратил способность к мысленному представлению (см. далее). У большинства людей, когда они смотрят или мысленно представляют что-либо, активируются одни и те же области мозга, однако функциональная визуализация мозга MX показала, что в его случае при попытке что-то представить соответствующие зоны мозга не активировались.

 

Точка зрения. Каково это – потерять свой «мысленный взор»?
Человек, известный в научных статьях под инициалами MX, после операции потерял способность к зрительному представлению. Он рассказал свою историю Адаму Земану.
MX: Я полагаю, что впервые заметил это через несколько недель после моей ангиопластики. Я заметил, что ночью, когда я ложился спать, я не мог сделать то, что я обычно делал раньше – перед сном я думал о своей семье, о моих детях и внуках и представлял себе их. Они просто не появлялись перед моим внутренним взором. И, кроме того, у меня был особый метод: когда я не мог уснуть, я отсчитывал в обратную сторону от 99, представляя себе цифры – либо черные на белом фоне, либо белые на черном. Я никогда не доходил до единицы, я всегда засыпал раньше.
АЗ: Могли ли Вы представить себе места, которые посещали ранее?
MX: Нет. Я ничего не мог представить. Я мог вспомнить их, но не мог зрительно вообразить.
АЗ: Повлияло ли это на Вашу память?
MX: Насколько я могу судить, на память это никак не повлияло, она все так же хороша, как и раньше.
АЗ: И даже память на зрительные детали?
MX: Да. Я знаю, это звучит немного странно, но даже память на зрительные детали – я не могу мысленно увидеть их, но могу вспомнить. Я просто знаю о них, но не могу их увидеть. Я не могу объяснить это.

 

Описание этого случая получило широкую огласку и привело к установлению того факта, что значительное число людей – возможно, 2 % населения – лишены этой способности. Это расстройство было названо афантазией («фантазия» – термин Аристотеля для мысленного взора, приставка «а» обозначает ее отсутствие).
У некоторых людей, сообщающих о пожизненной неспособности визуализировать, оказываются затронуты все виды чувств – иными словами, у них нет также и «мысленного уха» или «мысленного языка» – в то время как у половины страдает лишь зрительное воображение. Часть людей с этим расстройством описывают трудности с автобиографической памятью, что, вероятно, не должно удивлять, поскольку для большинства из нас зрительное воображение является очень важным компонентом автобиографической памяти. И действительно, многие области мозга, которые активируются при воспоминании о прошлом, также активируются и при зрительном представлении. Некоторые художники и писатели также сообщают о неспособности к представлению, тем не менее, они очень творчески одарены, что делает очевидным тот факт, что неспособность к представлению не то же самое, что неспособность к воображению. Крейг Вентер, первым расшифровавший геном человека, давно признался в отсутствии способности к представлению, и, по его мнению, это только способствовало эффективности его работы.
Интересно, что многие люди с афантазией знают, что такое зрительные образы, поскольку они видят сны и гипнагогические образы при засыпании, однако они не могут вызвать зрительный образ произвольно. Это может быть связано с тем, что, по существу, сновидение – это восходящий процесс, обусловленный активностью в стволе мозга, и мозговая активность во время сна и бодрствования очень различается. Когда мы принимаем произвольное решение представить что-либо, мы запускаем нисходящие процессы, в которые вовлечены совершенно иные мозговые структуры, с особым участием лобных и теменных долей.
На другом конце шкалы находятся люди с недавно обнаруженной способностью к необычайно яркому зрительному представлению – гиперфантазией. Сравнение этих двух групп должно пролить свет на то, каким образом мы выстраиваем нашу внутреннюю реальность.

 

Интервью. «Покажи мне, что ты там: Этические дилеммы минимального сознания»
«Что если часть людей, находящихся в, казалось бы, вегетативном состоянии, на самом деле пребывают в сознании?» – спрашивает Джозеф Финс, профессор медицинской этики и медицины медицинского колледжа Корнеллского университета в Нью-Йорке и соруководитель Консорциума по углубленному изучению травм головного мозга (CASBI).
– Ваша работа затрагивает трудные вопросы, связанные с нарушениями сознания после травм головного мозга. Почему эта проблема так важна для Вас?
– Мы только недавно стали понимать, что определенная подгруппа людей, которым был поставлен диагноз вегетативного состояния, вовсе не были вегетативными. Они не были без сознания постоянно; на самом деле они были в сознании. Сейчас мы называем это «состоянием минимального сознания». Это указало мне на проблему прав человека, поскольку эти люди, обладающие способностью к взаимодействию и на каком-то уровне осознающие происходящее, были изолированы в домах-интернатах для престарелых и инвалидов.
– И, таким образом, в Вашей книге «Право берется за ум» («Rights Come to Mind»), Вы решили рассказать их истории.
– Я опросил более 50 семей пациентов, приехавших в Корнеллский и Рокфеллеровский университеты, чтобы поучаствовать в нашем исследовании того, как мозг восстанавливается от расстройств сознания. Я почувствовал огромное моральное обязательство дать голос этим безмолвным людям и их семьям, которые боролись, потрясенные горем, зачастую в полной изоляции.
– Эти дилеммы Вы проиллюстрировали историей Мэгги Уортен. Расскажите о ней.
– Мэгги была старшекурсницей, когда после инсульта в стволе мозга она оказалась, как тогда считалось, в постоянном вегетативном состоянии. Два года спустя ее мать вышла на нас в надежде понять, нет ли у Мэгги хотя бы каких-то признаков присутствия сознания. Нам удалось продемонстрировать, сначала на поведенческом уровне, а затем с помощью нейровизуализации, что она действительно пребывала в состоянии минимального сознания. Однажды мой коллега Николас Шифф указал на мать Мэгги и спросил: «Это твоя мать?» После долгой паузы взгляд Мэгги опустился – что означало «да». Мать Мэгги начала рыдать у меня на плече. Это был поворотный момент.
– Мы знаем о состоянии минимального сознания с 2002 года. Почему ошибочный диагноз все еще остается проблемой?
– Проблема с состоянием минимального сознания заключается в том, что поведенческие проявления неустойчивы, а поэтому не всегда могут быть воспроизведены. Это усложняет диагностику, и уровень ошибок по-прежнему высок. Одно из исследований показало, что 41 % пациентов с травмами головного мозга, у которых было диагностировано вегетативное состояние, на самом деле пребывали в состоянии минимального сознания.
Я считаю, что мы должны подготовить общество к последствиям достижений в области нейронауки, которые поставят перед нами новые проблемы, но вместе с тем предоставят и возможности для поиска новых решений.
– Какие из научных достижений изменят картину?
– Нейровизуализация может способствовать пониманию того, находятся ли эти люди в сознании. Нейробиология заставила нас осознать эту проблему, но, возможно, она поможет нам с ней справиться, используя нейропротезирование, глубокую стимуляцию головного мозга, другие устройства и препараты. Но по своей сути это социальная проблема, потому что сейчас у нас есть пациенты, которые заслуживают большего, чем мы традиционно предлагали им.
– Каково это – быть частью команды, впервые испытавшей глубокую стимуляцию мозга, чтобы повлиять на сознание пациентов с травмами головного мозга?
– Эта работа началась благодаря моему сотрудничеству с Николасом Шиффом, моим коллегой по колледжу Вейл Корнелл. Нас интересовал разрыв между тем, что видно снаружи и что происходит внутри, и у Николаса была идея использовать при состоянии минимального сознания глубокую стимуляцию, чтобы восстановить функциональные связи. Это выявило огромную этическую проблему: как исследовать кого-то, кто не может дать на это согласие? Я потратил бо́льшую часть десятилетней работы, размышляя над этической формулировкой, которая сделала бы такую работу возможной. В итоге проект опубликовали в журнале Nature в 2007 году. Мы обнаружили, что глубокая стимуляция мозга может привести к улучшению внимания, управления конечностями и устной речи. Благодаря этой процедуре участник исследования, после нападения находившийся в состоянии минимального сознания, смог достичь достаточной координации, чтобы питаться через рот.
– Вы говорите об этих проблемах в очень обнадеживающем ключе, однако многое из того, что переживают люди, которых Вы описываете, звучит просто ужасно.
– Я не пытаюсь романтизировать эти состояния. Никто бы не выбрал такой путь. Но после травмы мозга семья пациента поначалу надеется, что их близкий выживет и очнется. Потом они надеются, что, когда он очнется, он будет в сознании. Затем они надеются, что это сознание будет чем-то бо́льшим, чем минимальное сознание – но, в конце концов, они оказываются там, куда вряд ли ожидали попасть. Мы пытаемся помочь таким людям восстановить как можно больше функциональных возможностей. Недавнее исследование показало, что 22 % пациентов с расстройством сознания могут восстановиться в степени, достаточной для самостоятельной жизни. Большинство людей эта цифра шокирует.
– В чем заключается упомянутый вами парадокс, касающийся помощи, которую пациенты получают в начале лечения и потом?
– Люди, получившие травматические повреждения головного мозга, изначально получают первоклассную медицинскую помощь, которая спасает их жизни. Но после этого они часто оказываются в учреждениях для хронических больных, поскольку их не считают способными к реабилитации. Однако, попав туда однажды, часто они уже не возвращаются.
– Таким образом, Вы говорите, что упускается шанс улучшить их состояние?
– Да. Кто-то может быть в вегетативном состоянии, когда его выписывают из больницы. Он может оказаться в доме-интернате, а затем начать эпизодически демонстрировать признаки реакций; врач приходит, но признаки не воспроизводятся. Если врач не в курсе новейших научных открытий, он может приписать это семейному отрицанию, в то время как на самом деле это биология состояния минимального сознания.
В книге я описываю подобные случаи. Например, Терри Уоллис заговорил спустя 19 лет с момента травмы. Его семья думала, что они видели что-то такое в течение этого времени, но только когда он очнулся и начал говорить, люди поняли, что бо́льшую часть этих 19 лет он провел в состоянии минимального сознания.
– Могут ли люди, которым удалось восстановиться, помочь изменить представление о том, что это значит – жить с такого рода повреждениями головного мозга?
– Проблема состоит в том, что люди, восстановившиеся после состояния минимального сознания, не помнят это время. Все хотят знать, что же происходило в их голове. Но они не помнят этого, потому что гиппокамп, в котором «находится» память, является одной из самых чувствительных к повреждению частей мозга – поэтому у них нет воспоминаний. Но их истории становятся прекрасными примерами того, почему мы должны быть обеспокоены.
Назад: Глава 4. Свобода воли
Дальше: Глава 6. Сознательные машины