«Казаньоргсинтез» (входит в СИБУР) продолжает серию открытых начно-популярных лекций для горожан на своей территории. Недавно на площадке выступил Алексей Паевский, научный журналист и основатель портала «Нейроновости». Его лекция была посвящена работе мозга в человеческом теле.

Редакция Enter внимательно послушала лекцию и изучила все тезисы. Рассказываем, почему мозг — это загадка, которую мы едва начали разгадывать, как он адаптируется под различные условия и почему люди могут продолжать жить, даже при отсутствии мозга или его части.

Загадочный орган, который мы почти не понимаем

Мозг человека весит около полутора килограммов и состоит из 86 миллиардов нейронов. Это не просто орган — это целая Вселенная, где каждое соединение и каждая молекула играют свою роль. Нейрохимия, одна из самых передовых областей науки, сегодня изучает, как простейшие вещества управляют нашими эмоциями и поведением. Даже молекула из двух атомов — оксид азота — может быть нейромедиатором.

Несмотря на технический прогресс и бурное развитие методов визуализации, мозг до сих пор остается малоизученным. Ученые признают: за последние 150 лет мы узнали о нем гораздо больше, чем за все века до этого, но это лишь крошечная часть от возможного понимания.

Одна из причин этой научной проблемы — этика. Мозг находится внутри человека, и мы не можем просто взять и исследовать его, не нарушив этических норм. Поэтому особую ценность представляют клинические случаи, которые на первый взгляд кажутся невозможными. Они дают понимание, как мозг адаптируется, восстанавливается и — иногда — работает буквально вопреки логике.

Жить вопреки: медицинские аномалии

Алексей Паевский рассказывает: в мире зафиксировано множество случаев отказа работы мозга. По его словам, нередко именно самые необычные и пугающие истории показывают, на что способен человеческий мозг.

Случай 1. Женщина с ВИЧ в тяжелой стадии, утратившая почти все кожные рецепторы, настолько сильно чесала голову, что буквально причесала себе череп насквозь. Ее спасли — титановая пластина вернула ей форму черепа и жизнь.

Случай 2. Женщина, которую лечили от шизофрении из-за слуховых галлюцинаций. Позже выяснилось, что это была опухоль, давящая на зону слуха. Позже она признала, что опухоль будто бы «разговаривала» с ней, тем самым нарушая привычный уклад жизни.

Случай 3. Пациенту, страдавший эпилепсией, удалили часть мозга. Но на месте, где должна была быть патологическая ткань, оказалась личинка паразита. Он попал в организм через сырую рыбу.

Случай 4. Мужчина, у которого из-за гидроцефалии почти не осталось мозга. Тем не менее, он жил, работал, имел детей и считал себя обычным человеком. Его IQ был ниже среднего, но не критически низким.

Парадоксы нейропластичности: когда второй удар лечит первый

Мозг способен на невероятную пластичность. Например, женщина, перенесшая тяжелый инсульт с параличом и нарушением зрения, спустя годы получила второй инсульт — и вдруг восстановилась. Второе повреждение каким-то образом активировало дремавшие компенсаторные механизмы.

Другой случай — пациентка, лишившаяся способности понимать и воспроизводить речь. Она не могла говорить, но могла петь. Это навело ученых на мысль, что пение «прошито» в мозге отдельно от речи, и за него отвечают другие участки. Такой функциональный «резерв» есть у многих. Мозг умеет перераспределять обязанности между зонами. И чем раньше случается беда — тем выше шанс на восстановление, особенно у детей.

Половины достаточно: как мозг компенсирует свои потери

Можно ли жить без полушария мозга? Да. Дети, которым в раннем возрасте удалили одно полушарие из-за эпилепсии, развиваются почти как сверстники. Мозг берет на себя функции утраченной части и перестраивается.

Бывают случаи, когда человек рождается с одним полушарием. Удивительно, но такие люди могут жить полноценной жизнью, развивая интеллект, учась, общаясь. Вероятно, у них может не быть стереозрения, но это не мешает им воспринимать мир.

Аналогично — с мозжечком. Например, известен случай, когда женщина без мозжечка начала ходить лишь в семь лет, но позже родила двоих детей и вела активную жизнь. Мозг взял на себя функции координации движений, которые обычно обрабатывает мозжечок.

Память, личность и тайна сознания

История Генри Моллисона — пожалуй, одна из самых знаковых в истории нейронауки. В середине XX века Генри страдал от тяжелой формы эпилепсии, и врачи решились на экспериментальную операцию: удаление обоих гиппокампов — структур мозга, тогда еще слабо изученных. Операция прошла технически успешно: припадки прекратились. Но побочным эффектом стало полное отсутствие способности запоминать новое. Генри буквально жил в вечном настоящем. Он мог вести диалог, но стоило отвлечься — и он забывал, с кем говорил. При этом его интеллект не пострадал, как и воспоминания, сформированные до операции.

Моллисон стал уникальным пациентом, на котором учились поколения нейропсихологов. После его смерти его мозг нарезали на 2401 срез — по 70 микрон каждый — и создали первый в мире детальный анатомический атлас человеческого мозга, связанный с конкретным клиническим случаем. Его судьба навсегда изменила понимание роли гиппокампа в формировании памяти.

История Финниаса Гейджа, молодого прораба на строительстве железной дороги в США в середине XIX века, кажется фантастикой. В результате несчастного случая металлический лом, длиной более метра, прошел через его череп — под глазом, через лобную долю и вышел через макушку. Гейдж не только выжил, он даже не потерял сознания. Первоначально врачи считали, что он неизбежно погибнет, но он восстановился — физически. А вот личность изменилась: из уравновешенного и ответственного человека он стал вспыльчивым, грубым и несдержанным.

Эта история впервые показала, что повреждение определенных зон мозга влияет на поведение и черты характера. Однако ещё более удивительно, что через несколько лет многие из его прежних качеств вернулись. Мозг, похоже, начал восстанавливать утраченные функции, пусть и частично. Это стало ранним доказательством того, что нейропластичность — не миф.

Стивен Хокинг стал, пожалуй, самым известным примером живучести разума при полной утрате тела. В молодости он получил диагноз: боковой амиотрофический склероз — прогрессирующее нейродегенеративное заболевание, которое обычно убивает за несколько лет. Хокингу дали два-три года. Он прожил более полувека. Парализованный почти полностью, он продолжал работать, писать научные статьи и книги, выступать с лекциями, использовать синтезатор речи и даже дважды жениться. Его ум оставался ясным, точным и мощным, несмотря на постепенный отказ всех мышц. Учёные до сих пор не могут объяснить, почему болезнь практически остановилась — возможно, это был уникальный случай в истории медицины.

Все эти истории — от клинически замороженной памяти до чудесной компенсации тяжелейших травм — показывают: мозг умеет удивлять. Он может адаптироваться, восстанавливаться, перенастраиваться и даже — в редких случаях — буквально пересобирать себя заново.

Текст: Инзиля Шакирова
Фото: Раиль Шакиров