Мозг, исцеляющий себя. Реальные истории людей, которые победили болезни, преобразили свой мозг и обнаружили способности, о которых не подозревали
Шрифт:
Пациенты с болезнью Паркинсона пойманы в сжимающуюся петлю. Быстрая ходьба может помочь им, но быстрая ходьба – как раз то, чего они практически не могут делать. А человек с болезнью Паркинсона, отказавшийся от ходьбы, не сохраняет «статус-кво»: его состояние ухудшается. Этому есть несколько причин. Во-первых, болезнь прогрессирует. Во-вторых, мозг – это орган, работающий по принципу «используй или потеряй». Если из-за затруднений при ходьбе пациент снижает уровень двигательной активности, то сохранившиеся еще нейронные сети, отвечающие за моторику ходьбы, продолжают распадаться из-за неиспользования. Если спустя какое-то время человек пытается снова воспользоваться ими, у него может ничего не выйти. Тогда его мозг, регистрирующий любые изменения, «выучит», что организм больше не может ходить.
Выученная беспомощность впервые наблюдалась у людей, перенесших инсульт. Более ста лет было известно, что после инсульта мозг входит в шоковое состояние, называемое диасхизом [78] (в буквальном переводе – «расщепление»). Шок возникает из-за того, что после гибели нейронов из умерших клеток попадают в межклеточную среду химические вещества, повреждающих другие клетки, возникает воспаление и закупорка кровотока вокруг мертвой ткани. Эти события нарушают нормальное функционирование не только в месте инсульта, но и по всему мозгу. Кроме того,
78
…мозг входит в шоковое состояние, называемое диасхизом. – Этот термин, происходящий от греческого слова «расщепление», используется клиницистами для обозначения «глубокого шока» и был введен в оборот русско-швейцарским невропатологом Константином Монаковым в 1914 году. Он утверждал, что повреждение мозга является вовсе не таким ограниченным, как полагало большинство исследователей.
79
…после травмы мозг испытывает «энергетический кризис». – C. C. Giza and D. A. Hovda, “The Neurometabolic Cascade of Concussion”, Journal of Athletic Training 36, no. 3 (2001): 228–35, 232.
80
…поврежденный мозг особенно уязвим. – Ibid., 232.
81
Поэтому люди, получившие сотрясение или другую травму мозга, не должны подвергать себя повторному риску до полного выздоровления.
До того, как мы осознали, что мозг является пластичным, врачи обследовали пациентов через шесть недель после инсульта с целью выяснить, какие умственные функции у них сохранились. Поскольку считалось, что мозг не может «перепрограммировать» себя или сформировать новые связи, врачам оставалось лишь ждать и смотреть, какие когнитивные способности сохранятся после выхода из шокового состояния. Они предполагали, что по прошествии шести недель у пациента восстанавливается 95 % функций, которые в принципе могут быть восстановлены. Возможно, в течение следующих шести месяцев или года пациент добьется еще какого-то незначительного прогресса. Реабилитация пациента заключалась лишь в попытке задействовать для компенсации повреждений те функции, которые остались сохранными. Этот процесс продолжался недолго, поэтому реабилитация была короткой – несколько часов в неделю на протяжении шести недель. Она определенно не рассматривалась как упражнение для формирования новых связей или обучения здоровых областей мозга выполнению утраченных функций. (К сожалению, даже в наши дни большинство пациентов получают очень ограниченную реабилитацию.)
Эдвард Тауб, один из ведущих специалистов по нейропластике, провел серию экспериментов и обнаружил, что ни животные, ни люди не были обречены жить только с теми функциями, которые у них сохранились спустя шесть недель после инсульта. Когда пациенты после инсульта пытались поднять парализованную руку во время диасхиза и обнаруживали, что не могут этого сделать, то «учились» не пользоваться этой рукой и полагаться на действующую руку. Из-за неупотребления нейронные сети, управлявшие этой рукой, приходили в негодность. Тауб продемонстрировал, что человек может восстановить контроль над парализованной рукой. Он поместил действующую руку пациента в гипс и стал тренировать парализованную или частично парализованную руку. Гипс на здоровой руке сковывал движения, пользоваться ею было неудобно. И тогда пациент учился пользоваться парализованной рукой. Эта методика работала даже спустя годы после инсульта.
Тауб с успехом применил эту методику, получившую название «терапия вынужденного ограничения» для пациентов после инсульта, которые не могли пользоваться руками, а потом перешел к парализованным ногам. МРТ-исследования мозга показывали, что, когда после терапии Тауба пациенты восстанавливали подвижность конечности, нейроны, соседствующие с поврежденным участком в мозге, заменяли поврежденные или мертвые нейроны. (Подробности его работы обсуждаются в пятой главе книги «Пластичность мозга».)
Эксперименты Тиллерсона, Г. У. Миллера, Зигмонда и других над животными с симптомами паркинсонизма показали, что выученная беспомощность играет важную роль в развитии болезни Паркинсона [82] и что ее можно преодолеть с помощью терапии Тауба, добиваясь поразительных улучшений.
Инъекция 6-OHDA в мозг крысы может вызвать острые симптомы паркинсонизма с одной стороны тела животного, поскольку это вещество вызывает девяностопроцентное истощение дофаминовой системы. У одной группы экспериментальных животных здоровые конечности помещали в гипс в течение первых семи дней после инъекции, поэтому они были вынуждены пользоваться пораженными конечностями. Когда гипс снимали, конечности, которые должны были быть парализованы, двигались без труда. Это был еще один поразительный результат. Упражнения каким-то образом предотвратили значительную деградацию поврежденной системы даже при отсутствии 90 % дофамина. Потом ученые на семь дней наложили гипс на поврежденную конечность, чтобы животное не могло пользоваться ею. В результате все приобретенные навыки оказались утраченными [83] . (Вспомните, что когда Пеппер был прикован к постели легочной инфекцией или операцией и не мог заниматься ходьбой, все его симптомы возвращались.)
82
…выученная беспомощность играет важную роль в развитии болезни Паркинсона. – J. L. Tillerson and G. W. Miller, “Forced Limb-Use and Recovery Following Brain Injury”, Neuroscientist 8, no. 6 (2002): 574–85.
83
…наложили гипс на поврежденную конечность… все приобретенные навыки оказались утраченными. – J. L. Tillerson et al., “Forced Limb-Use Effects on the Behavioral and Neurochemical Effects of 6-Hydroxydopamine”, Journal of Neuroscience 21, no. 12 (2001): 4427–35.
Тиллерсон и Миллер смогли показать, что животные, вынужденные пользоваться пораженной конечностью, не имели проблем с движением, уровень дофамина в их мозге значительно не менялся. Если ученые откладывали наложение гипса на здоровую конечность на три дня, то происходило лишь частичное восстановление функций и снижение
уровня дофамина. Если они увеличивали задержку до четырнадцати дней, наложение гипса практически не давало эффекта – уровень дофамина стремительно снижался.Эти исследования означают, что развитие последствий тяжелого, изменяющего жизнь заболевания даже на значительной стадии развития иногда можно предотвратить, если животное остается активным. Применительно к людям это значит, что физические упражнения должны быть одной из первых рекомендаций для человека с ранними признаками болезни Паркинсона. Тиллерсон, Миллер и Зигмонд показали, что животные с 20 %-ной потерей дофамина быстро теряют 60 %, если их движения ограниченны. «Эти результаты подразумевают, что подавленная физическая активность не только является симптомом БП, но обеспечивает условия для дальнейшей дегенерации» [84] . Вероятно, худшее, что может сделать пациент, узнавший свой диагноз, – это снизить свою физическую активность.
84
«…подавленная физическая активность не только является симптомом БП, но обеспечивает условия для дальнейшей дегенерации». – J. L. Tillerson et al., “Forced Nonuse in Unilateral Parkinsonian Rats Exacerbates Injury”, Journal of Neuroscience 22, no. 15 (2002): 6790–99. Тиллерсон, Зигмонд и Миллер продемонстрировали это, когда вводили крысам низкую дозу 6-OHDA в одно полушарие мозга, так что животные теряли 20 % дофамина, чего было недостаточно для развития симптомов. Потом некоторым животным накладывали гипс на здоровую конечность. Через семь дней, когда гипс снимали, происходило нечто странное: 20 %-ная потеря дофамина в инъецированном полушарии резко возрастала до 60 %. Иными словами, эта краткая моторная депривация резко ускорила развитие болезни. Выработка дофамина очень динамична.
Когда я думаю о Пеппере и этих экспериментах, я надеюсь, что в будущем пациенты с болезнью Паркинсона после постановки диагноза будут не только получать рецепт на медицинские препараты, но и зачисляться в «учебный лагерь болезни Паркинсона» вместе со своими опекунами. Там специалисты объяснят им, что упражнения и физическая активность жизненно необходимы для борьбы с болезнью, расскажут о достижениях нейропластики, проанализируют их походку, научат их методике сознательной ходьбы и системе специальных упражнений и подключат их к программе ходьбы вроде «Ходи/бегай ради жизни», чтобы они не травмировали и не переутомляли себя. Цель состоит в том, чтобы заставить пациентов двигаться, пока они еще могут это делать, чтобы стимулировать интенсивную выработку нейротрофических факторов роста. Хотя пациенты с болезнью Паркинсона часто кажутся пассивными, это не совсем так. Но многим трудно начать двигаться, и учебный лагерь нужен как раз для того, чтобы они почувствовали возможность контроля над ходом своей болезни и освободились от заблуждения, что лечение заключается лишь в регулярном приеме таблеток.
К тому же ходьба – не единственный вид упражнений. (Вспомните, что Пеппер также выполняет упражнения на растяжку, координацию и силовую тренировку для людей старшего возраста.) Специалисты по опорно-двигательной терапии, инструкторы пилатес и многие другие рекомендуют свои упражнения для пациентов с болезнью Паркинсона, и хотя упражнения без аэробной тренировки не способствуют выработке нейротрофических факторов роста в такой же степени, как ходьба, они могут давать другие полезные эффекты, например преодоление жесткости, устранение проблем с равновесием и улучшение подвижности лицевых мышц. «Терапия вынужденного ограничения» Тауба тоже может применяться в учебном лагере для больных паркинсонизмом.
Можно пользоваться и другими приемами, помимо методики осознанной ходьбы Пеппера. Оливер Сакс описал случай, когда обездвиженный пациент с болезнью Паркинсона спрыгнул с кресла-каталки, чтобы спасти утопающего [85] . Обычно пациенты на столь поздних стадиях болезни не могут произвольно совершать действия вроде этого. Но в экстренных ситуациях мозг реагирует быстрее, чем сознание, и подключает другие механизмы, позволяющие начать движение. Такое неожиданное движение называется парадоксальной кинезией. Доктор Бастиан Блойм, невролог из Нидерландов, с удивлением обнаружил, что пациент на поздней стадии болезни Паркинсона, который едва мог ходить и часто «застывал», мог держаться в форме, катаясь на обычном велосипеде по несколько миль в день и получая от таких поездок такую же пользу, как от ходьбы. На велосипеде он казался абсолютно нормальным человеком [86] , с прекрасным чувством равновесия и плавными движениями. Как только он слезал с велосипеда, то начинал «застывать». Предположительно, когда колеса начинают вращаться, проблема инициации движения исчезает. Сейчас д-р Блойм проводит клиническое испытание шестисот пациентов с болезнью Паркинсона с целью выяснить, может ли интенсивная езда на велосипеде замедлить прогресс заболевания. Поскольку многим пациентам трудно ходить из-за проблем с равновесием, тренировка на велосипеде является превосходной альтернативой. Упражнения для равновесия [87] тоже имеют очень важное значение для реабилитации больных БП.
85
…спрыгнул с кресла-каталки, чтобы спасти утопающего. – Sacks, Awakenings, p. 10.
86
На велосипеде он казался абсолютно нормальным человеком. – A. H. Snijders and B. R. Bloem, “Images in Clinical Medicine: Cycling for Freezing of Gait”, New England Journal of Medicine 1, no. 362 (2010): e46. Съемку пациента на велосипеде см. doi:10.1056/ NEJMicm0810287.
87
Упражнения для равновесия. – Доктор Дэвид Блатт, которому сейчас 54 года, анестезиолог из Корваллиса в штате Орегон, которому поставили диагноз БП после сорока лет, почти не проявляет симптомов болезни и до сих пор превосходно катается на лыжах. Благотворные эффекты он приписывает своей программе упражнений, помогающей сохранять равновесие. Он считает, что его программа активирует нейротрофические факторы роста. Он выполняет наклоны, стоя на одной ноге или жонглируя на мягком и нестабильном надутом шаре, который используется в гимнастических залах для развития чувства равновесия. D. Blatt, “Physician, Heal Thyself: A Corvallis Doctor with Parkinson’s Disease Finds Help in Exercise – for Himself and His Patients”, Corvallis Gazette Times, July 10, 2010.
Новые открытия показывают, что связь между мотивацией и опорно-двигательной системой, между дофамином и нейропластичностью гораздо сложнее, чем казалось раньше. Традиционно считалось, что дофамин необходим для движения, а поскольку люди с БП имеют слишком мало дофамина в черной субстанции и полосатом теле, они не могут нормально двигаться. Но выясняется, что дофамин также необходим для «чувствования» того, что именно сейчас стоит начать движение; то есть люди нуждаются в дофамине, чтобы ощущать мотивацию к началу движения, особенно к привычным, автоматическим формам движения.