Скотту было всего 26 лет, когда после автомобильной аварии он оказался в вегетативном состоянии. По прибытии в больницу он не мог открывать глаза или издавать какие-либо звуки, его тело реагировало только на болевые раздражители. Спустя 12 лет и вопреки всем медицинским прогнозам достижения в области технологий позволили установить контакт между Скоттом и окружающим миром. Молодой человек смог общаться при помощи модуляции своей мозговой активности благодаря изображениям, передаваемым функциональным магнитно-резонансным томографом (ФМРТ). Это стало бесценным результатом для родственников, ученых и всего сообщества в целом. Это парадигматический случай, который доказывает важность достижений в изучении самого мозга и одной из самых сложных тем, связанных с ним, – человеческого сознания.

Изучение сознания включает в себя исследование как физического аспекта сознания, другими словами, состояния бодрствования, так и психологического уровня, включающего в себя содержание сознания и возможность пережить опыт. Чем отличается одно от другого? Когда человек находится в сознании и его мозг функционирует стабильно, общение с ним не вызывает проблем. В то же время определить содержание сознания, то есть мысли, чувства, желания и намерения, оказывается не так просто, если состояние самого человека не позволяет сделать этого. Как можно оценить содержание сознания? Итак, как вы оцениваете содержание сознания? На эмпирическом уровне одним из используемых методов является запись способности человека реагировать на различные стимулы и команды. Однако это не всегда возможно у пациентов с серьезными нарушениями сознания, у тех, кто находится в вегетативном состоянии.

В последние десятилетия методы функциональной нейровизуализации, регистрирующие активность, связанную с функционированием мозга (сначала позитронно-эмиссионная томография, ПЭТ, а затем МРТ), позволили изучить когнитивную активность у пациентов с нарушениями сознания. Исследователь кафедры анестезии Кембриджского университета Дэвид Менон опубликовал новаторскую работу, в которой продемонстрировал, что, когда пациентке, находящейся в вегетативном состоянии, показывали фотографии мужа и сына, у нее активировались задние участки мозга, участвующие в распознавании знакомых лиц. Причем активность этой области мозга ничем не отличалась от активности тех же участков мозга у здоровых добровольцев без черепно-мозговых травм, которые приняли участие в данном исследовании. Она стала первой пациенткой, у которой метод нейровизуализация мозга (ПЭТ) выявил скрытый когнитивный процесс. Эти удивительные результаты привели к расширению исследований в данной области.

Несколько лет назад в лаборатории Института когнитивной нейрологии (INECO) в Аргентине вместе с аргентинским профессором Тристаном Бекинштейном, работающим в Кембридже, мы опубликовали исследование эмоциональной обработки стимулов знакомых голосов у пациентов, находящихся в состоянии минимального сознания. Эта клиническая картина, которая отличается от вегетативного состояния наличием произвольных, хотя и непоследовательных реакций на сенсорные стимулы или ответов на простые команды. Один из соавторов этой работы Адриан Оуэн вместе со своей командой ученых разработал метод обнаружения сознания у пациентов в вегетативном состоянии. Как им это удалось? Пациента просили представить, как он играет в теннис или ходит по своему дому, пока он находился внутри функционального магнитно-резонансного томографа, фиксирующего связанную активность мозга. Стоит сразу пояснить, что, когда мы, здоровые люди, представляем подобные ситуации, наш мозг воспроизводит характерный паттерн активации, который может быть измерен томографом. Представление о том, как мы выполняем удар ракеткой по теннисному мячу, приводит к большой активации в области, называемой дополнительной моторной зоной, связанной с движением и подготовкой к действию. Если же мы представляем, как ходим по дому, то в мозге активируются другие отделы, связанные с ориентацией в пространстве. Исходя из этого, считается, что, если мозг человека в вегетативном состоянии производит эту типичную активацию в ответ на подобные команды, это может быть истолковано как показатель работы сознания. Удивительно, но исследования показали, что около 17 процентов пациентов смогли это сделать. Важно отметить, что эта активация мозга не происходит автоматически, но требует, чтобы человек генерировал и поддерживал ответ на конкретную команду. Именно эту технику исследовательская группа Оуэна использовала при работе с молодым Скоттом. С помощью томографа они наблюдали за его мозговой активностью. Таким образом, используя свое воображение (сцена игры в теннис означала ответ «да», а поход по дому – ответ «нет»), он смог передать исследователям и их родственникам, что он понимал, кто он, где находится и в каком году. Скотт также продемонстрировал, что у него сохранилась способность к изучению новой информации. К примеру, он знал имя человека, который ухаживал за ним в больнице и который раньше был ему незнаком. Мог также выразить свое предпочтение относительно программ, которые хотел смотреть по телевизору. И, по сути, подтвердил, что не чувствовал боли. Подобные исследования позволяют сделать чрезвычайно важные выводы о когнитивном состоянии вегетативных пациентов. Возможность выполнять команды, чтобы представить себя играющим в теннис или ходящим по дому, требует надлежащего функционирования различных когнитивных навыков. Это предполагает как способность понимать разговорную речь, принимая во внимание четкое выполнение данных инструкций, так и способность поддерживать уровень концентрации внимания и выбирать правильный ответ, включающий в себя альтернативное представление различных сценариев. Кроме того, возможность выполнять эти задачи в течение короткого периода времени требует нормального функционирования рабочей памяти. Все эти навыки предполагают, что пациенты могут поддерживать определенное состояние своего сознания.

В другом исследовании, проведенном в Институте когнитивной нейрологии (INECO), было показано, что у двоих людей, находящихся в вегетативном состоянии, в ответ на команду пошевелить правой рукой активизировались определенные области мозга, при том что пациенты не могли физически двигаться. Мозговая активность также фиксировалась при помощи магнитного томографа. Схожесть результатов исследований, проведенных на разных пациентах в разных частях света, является многообещающей. Тем не менее стоит отметить, что активизация мозговой деятельности в ответ на получаемые команды в обоих случаях была выявлена у небольшого количества пациентов, находящихся в вегетативном состоянии. Нами также был разработан еще более простой метод обнаружения намерения движения у людей, которые находились в сознании, но не имели возможности продемонстрировать это при помощи жестов или речи. С помощью аппарата, улавливающего малейшие мышечные сокращения, – электромиографа, – удалось выявить намерение движения у некоторых пациентов. К счастью, результаты подобных исследований нашли неоднократное подтверждение в разных частях мира.

Ценность данных исследований не вызывает сомнений. Их результаты имеют огромные клинические, академические и социальные последствия. Это открытия, позволяющие расширить возможности для установления контакта и общения с людьми, находящимися в вегетативном состоянии. Они также способствуют расширению знаний о клинической картине многих заболеваний, возможностях лечения и прогнозе на выздоровление. Они же ставят под сомнение согласованные диагностические критерии классификации «вегетативного состояния» в вопросах медицины, права, морали и этики. В этом же смысле данные результаты позволяют усомниться в многочисленных предположениях о том, что пациенты, находящиеся в вегетативном состоянии долгое время, неспособны сохранять свои когнитивные функции.

Данные исследования закладывают основу для разработки инструментов, таких как нейрокомпьютерный интерфейс, которые в будущем будут обеспечивать взаимодействие пациентов с окружающей средой. Хотя возможности, открывающиеся в этой области исследования, огромны, не следует забывать о существующих в ней ограничениях и противоречиях. И здесь важным аспектом является интерпретация и надежность результатов этих методов. К примеру, если выявление типичной модели активности головного мозга при помощи МРТ у пациентов в вегетативном состоянии является обнадеживающим, то отсутствие таковой не стоит сразу рассматривать как отсутствия сознания в целом. Человек может отвлечься и даже заснуть во время проведения исследования. Может случиться и так, что оборудование не будет обладать достаточной чувствительностью для определения мозговой активности конкретного пациента. Важно помнить, что эти методы являются новыми и нуждаются в углублении и доработке, подразумевающей привлечение большего количества пациентов и большего статистического анализа для разработки мер, которые будут иметь клиническую обоснованность.

Мы должны проявлять крайнюю осторожность в выводах, поскольку наличие мозговой активности еще не гарантирует сохранения сознания в полном объеме. Это могут быть когнитивные резервные острова, которые не представляют собой интегрированную систему сознания. Наши знания и понимание природы сознания, к сожалению, пока еще крайне ограниченны. Тем не менее данные исследования направлены именно на то, чтобы расширить наши представления о нем.

Сознание можно интерпретировать как возникающее свойство скоординированной работы нескольких взаимосвязанных областей мозга. С этой точки зрения каждый нейрон исключительно важен, но сам по себе недостаточен, чтобы породить сознание. Можно сказать, что секрет кроется именно во взаимодействии между ними. Чтобы понять лучше данную идею, стоит взять за пример высокоорганизованную систему, такую как колония миллионов муравьев. Ее сложность не объясняется сложностью поведения каждого муравья в отдельности. Фактически каждый муравей ведет себя просто и автоматически, реагируя на химические сигналы, присутствующие в его непосредственной среде и исходящие от других муравьев и различных элементов. Никто не отдает им приказов и не координирует их действия, даже муравьиная матка. Интуитивно следуя генетически заложенной программе, муравьи, входящие в колонию, каждый день отправляются на поиски свежей растительности, которую затем принесут к своему муравейнику, где она будет использоваться для удобрения почвы и обеспечения роста грибов, обеспечивающих пропитание. Сложность выстроенной системы заключается во взаимодействии между миллионами муравьев. То же самое происходит в мозге. Миллионы нейронов, как и все клетки организма, выполняют свою функцию, следуя генетической программе. Таким образом, каждый нейрон обрабатывает электрические и химические импульсы в ответ на сигналы, поступающие от других нейронов. Как и муравьи, отдельные нейроны не осознают всю сложность системы, частью которой они являются. Но когда они взаимодействуют правильно, соединяясь друг с другом и тем самым обеспечивая сообщение между отдаленными областями мозга, возникает что-то, что превосходит их самих, – богатство человеческого сознания.