А теперь посмотрим, что устройство из картонной коробки и зеркала может сделать для человека с парализованной фантомной конечностью. У первого пациента, на котором мы его опробовали, Джимми, правая рука была здоровой, а левая фантомом. Его фантом выпирал из культи, словно пластиковое предплечье манекена. Что ещё хуже, он был подвержен весьма болезненному защемлению, с которым ничего не могли поделать лечащие врачи Джимми. Я показал ему коробку с зеркалом и объяснил, что мы собираемся сделать нечто экстраординарное, безо всякой гарантии положительного эффекта, но он с удовольствием изъявил желание все же попробовать. Он поместил свой парализованный фантом по левую сторону от зеркала, стал смотреть в правую сторону коробки и осторожно расположил правую руку так, чтобы она совпадала с ощущаемым положением фантома (или была наложена на него). Это сразу же вызвало у него поразительное зрительное впечатление, будто призрак его руки воскрес из мёртвых. Затем я попросил его произвести зеркально симметричные движения обеими руками и ладонями, продолжая смотреть в зеркало. Он вскрикнул: "Да её как будто снова воткнули на место!" Теперь у него не только было живое ощущение того, что фантом подчиняется его командам, но и, к его удивлению, это облегчило болезненные судороги в его фантоме впервые за несколько лет. Выглядело это так, словно зеркальная зрительная обратная связь (ЗЗОС) позволила его мозгу "отучиться" от усвоенного паралича.
Что ещё более примечательно, когда один из наших пациентов, Рон, забрал коробку с зеркалом домой и в течение трёх недель развлекался с ней в свободное время, его фантомная конечность бесследно исчезла, а вместе с ней и боль. Все мы были шокированы. Обычная коробка с зеркалом изгнала фантом. Каким же образом? Никому ещё не удалось обосновать действующие здесь механизмы, но вот мои соображения о том, как это работает. Столкнувшись с путаницей в противоречащих входящих сенсорных сигналах нет сигналов от суставов и мышц, нерабочие копии сигналов двигательных команд, а теперь ещё вдруг противоречащий им зрительный сигнал, посылаемый коробкой с зеркалом, мозг просто сдаётся и фактически говорит: "Да пошло оно к черту, руки нет". Мозг прибегает к отрицанию. Я часто говорю своим коллегам-медикам, что это первый случай успешной ампутации фантомной конечности в истории медицины. Когда я впервые обнаружил такое исчезновение фантома при использовании ЗЗОС, я сам в это не очень-то поверил. Мысль, будто вы можете ампутировать фантом с помощью зеркала, выглядит весьма нелепой, но этот опыт был воспроизведён другими группами исследователей, особенно Гертой Флор, нейроученым из Гейдельбергского университета. Ослабление фантомных болей было подтверждено группой Джека Цао в Военно-медицинском центре Уолтера Рида в Мэриленде. Они провели плацебо-контролируемое клиническое исследование на 24 пациентах (из них 16 входили в контрольную группу). Фантомные боли исчезли спустя всего три недели у 8 пациентов, на которых использовалось зеркало, в то время как ни один пациент из контрольной группы (где вместо зеркал использовались плексиглас и зрительные проекции) не показал никакого улучшения. Более того, когда пациенты контрольной группы были переведены на зеркала, они показали такое же существенное снижение боли, как и пациенты исходной экспериментальной группы.
Ещё более важно, ЗЗОС сейчас используется для ускорения восстановления от паралича вследствие инсульта. Мой учёный коллега Эрик Альтшулер и я впервые сообщили об этом в журнале The Lancet за 1998 год, но размер нашей выборки был невелик всего 9 пациентов. Германская группа, возглавляемая Кристианом Доле, недавно опробовала эту технику на 50 парализованных пациентах во время тройного слепого исследования и показала, что у большинства из них были восстановлены как сенсорные, так и моторные функции.
Учитывая, что из шести человек один страдает от последствий инсульта, это открытие приобретает особую значимость.
Появляется все больше клинических применений ЗЗОС. Одно из них имеет отношение к весьма странному расстройству болевой чувствительности, носящему не менее странное название комплексный регионарный болевой синдром, тип II (КРБС-II), что является просто-напросто словесной дымовой завесой для "Какое ужасное название! Понятия не имею, что это такое". Но как бы вы его ни называли, этот недуг явление вполне обычное, он проявляется примерно у 10 процентов людей, перенёсших инсульт. Гораздо более известный вариант этого расстройства появляется после незначительных повреждений, вроде, как правило, безвредной волосяной трещины в одной из пястных костей руки. Разумеется, сначала возникает боль, которая, как и следует ожидать, сопровождает перелом кисти. Обыкновенно боль постепенно спадает по мере выздоровления кости. Но у несчастливой подгруппы пациентов этого не происходит. У них все заканчивается неослабевающей хронической мучительной болью, которая сохраняется неопределённо долгое время после того, как первоначальная рана была исцелена. Лечения не существует по крайней мере, так меня учили в медицинском университете.
Мне пришло на ум, что эволюционный подход к этой проблеме может оказаться полезным. Мы обычно думаем о боли как о чем-то простом, но с функциональной точки зрения существует по крайней мере два вида боли. Есть острая боль когда вы, например, кладёте руку на раскалённую плиту, вскрикиваете и отдёргиваете руку, а кроме того, существует хроническая боль: это боль, которая не прекращается или периодически возвращается на протяжении долгого или неопределённого времени, такая может сопровождать перелом кости кисти руки. Хотя в обоих случаях ощущения одинаковы это боль, у них разные биологические функции и разное происхождение. Острая боль заставляет вас немедленно отдёрнуть руку от плиты, чтобы избежать дальнейшего поражения тканей. Хроническая боль побуждает вас держать сломанную руку в неподвижности, чтобы избежать повторного повреждения во время выздоровления.
Я начал размышлять: если усвоенный паралич мог объяснить обездвиженность фантомов, возможно, КРБС-II является формой "усвоенной боли". Представьте себе пациента с переломом кисти. Представьте себе, как во время его долгого выздоровления боль проходит по его кисти всякий раз, когда он пытается пошевелить ею. Его мозг наблюдает постоянную схему событий "если А, то В", где А движение, а В боль. Таким образом, синапсы между разными нейронами, отражающими эти два события, ежедневно укрепляются месяцами кряду. В конце концов сама попытка пошевелить кистью вызывает мучительную боль. Эта боль может даже распространиться на всю руку, сковывая её. В некоторых подобных случаях рука не только парализуется, но ещё и действительно распухает и воспаляется, а в случае атрофии Судека может начать атрофироваться и кость. Более чем наглядно: взаимосвязь между телом и разумом пошла вкривь и вкось.
Во время симпозиума "Декада мозга", организованного мной в октябре 1996 года в Калифорнийском университете, Сан-Диего, я высказал предположение, что коробка с зеркалами может помочь в облегчении усвоенной боли таким же образом, как она облегчает фантомные боли. Пациент может попытаться синхронно двигать конечностями, смотря при этом в зеркало и создавая иллюзию, что больная рука может свободно передвигаться, не вызывая при этом боли. Если регулярно смотреть в зеркало, это может привести к "отучиванию" от усвоенной боли. Несколько лет спустя две исследовательские группы провели опыты с коробкой с зеркалом и обнаружили, что она эффективна в лечении КРБС-II у большинства пациентов. Оба исследования проводились двойным слепым методом с использованием плацебо-контроля. Честно говоря, я был совершенно изумлён. С тех пор ещё два исследования двойным слепым методом со случайной выборкой подтвердили поразительную эффективность этой процедуры. (Существует особый вариант КРБС-II, наблюдаемый у 15 процентов пациентов, перенёсших инсульт, и для них зеркало оказалось столь же эффективным.)
Приведу ещё одно наблюдение относительно фантомных конечностей, даже ещё более примечательное, чем упомянутые случаи. Я использовал уже ставшую традиционной коробку с зеркалом, но добавил новый трюк. У меня был пациент, Чак, который смотрел на отражение своей целой конечности, чтобы зрительно воссоздать изображение фантома, как это было и раньше. Но на этот раз, вместо того чтобы попросить его подвигать рукой, я сказал ему держать её неподвижно, в то время как я поместил уменьшительную вогнутую линзу между линией его взгляда и отражением в зеркале. С точки зрения Чака, его фантом теперь оказался примерно вдвое или втрое меньше "действительного" размера.
Лицо Чака стало изумлённым, и он сказал: "Поразительно, доктор. Мой фантом не только выглядит маленьким, но и чувствуется маленьким. Вы не поверите боль тоже уменьшилась! Примерно на одну четвёртую от того, что было раньше".
Это поднимает захватывающий вопрос может ли реальная боль в реальной руке, вызванная уколом булавки, тоже быть уменьшена, если оптически уменьшить булавку и руку. В нескольких описанных выше экспериментах мы увидели, насколько важным фактором может быть зрение (или его отсутствие), чтобы влиять на фантомные боли и двигательный паралич. Если будет показано, что подобный род оптически опосредованной анестезии сработает и для здоровой руки, это станет ещё одним поразительным примером взаимодействия между разумом и телом.
Будет вполне справедливо сказать, что эти открытия вместе с новаторскими исследованиями Майка Мерцениха и Джона Кааса на животных, а также некоторыми оригинальными клиническими работами Леонардо Коэна и Пола Бах-и-Рита открыли настоящую новую эру в неврологии, а особенно в нейрореабилитации. Они привели к коренному сдвигу наших представлений о мозге. Старая точка зрения, господствовавшая в 1980-х, заключалась в том, что мозг состоит из многих специализированных блоков, которые с рождения имеют чётко определённые аппаратные задачи. (Диаграммы из прямоугольников и стрелок, показывающие связи в головном мозге, которые вы найдёте в учебниках анатомии, стимулировали создание подобной в высшей степени ложной картины в умах целых поколений студентов-медиков. Даже в наше время некоторые учебники продолжают отражать эту "докоперниковскую" точку зрения.)
Но начиная с 1990-х годов этот статичный взгляд на мозг начал постепенно сменяться на более динамичную картину. Так называемые блоки головного мозга не работают в строгой изоляции, существует весьма значительное и всестороннее взаимодействие между ними, намного большее, чем предполагалось вначале. Изменения процессов в одном из блоков скажем, из-за повреждения, или созревания, или обучения, или жизненного опыта могут привести к значительным переменам в функционировании многих других блоков, связанных с первым. В весьма значительной степени один блок даже может заимствовать функции другого. Не жёсткая, генетически заложенная во внутриутробном состоянии схема работы головного мозга. Нет. В высшей степени гибкая и пластичная и не только у младенцев и маленьких детей, но и на протяжении всей взрослой жизни человека. Как мы уже видели, даже основная "осязательная" карта в мозге может изменяться на довольно больших расстояниях, а фантомная конечность может быть "ампутирована" при помощи зеркала. Теперь вы с уверенностью можете говорить, что мозг чрезвычайно пластичная биологическая система, находящаяся в динамическом равновесии с внешним миром. Даже её основные связи могут постоянно обновляться в ответ на изменяющиеся сенсорные потребности. А если вы примете во внимание зеркальные нейроны, то мы можем прийти к выводу, что ваш мозг синхронизирован с другими мозгами подобно тому, как "друзья" в Facebook постоянно изменяют и обогащают друг друга.
Каким бы примечательным ни был этот сдвиг парадигмы, пусть даже исключительно значимым для клинической практики, вы можете воскликнуть а какое же отношение эти истории о фантомных конечностях и пластичности мозга имеют к вопросу об уникальности человека? Разве способность к изменениям на протяжении всей жизни исключительно человеческая черта? Конечно нет. Разве у низших приматов не бывает фантомных конечностей? Конечно бывают. Или находящаяся в их коре карта конечностей и лица не изменяется вследствие ампутации? Конечно изменяется. Так что же эта пластичность говорит нам о нашей уникальности?
Ответ состоит в том, что способность к пластичности на протяжении всей жизни (а не только лишь гены) занимает одно из важнейших мест в эволюции человеческой уникальности. Благодаря естественному отбору наш мозг выработал способность использовать обучение и культуру для того, чтобы запускать фазовые переходы наших психических процессов. Мы вполне могли бы называть себя Homo plasticus. В то время как мозг у других животных просто проявляет гибкость, мы единственный вид, который использует её в качестве основного средства для усовершенствования мозга и эволюции. Один из важнейших способов, при помощи которого нам удалось поднять нейеропластичность до таких заоблачных высот, известен под названием неотении наших до абсурда затянутых периодов детства и юности, что делает нас чрезвычайно пластичными и чрезвычайно зависимыми от старших поколений на протяжении более десятка лет. Детство человека позволяет заложить фундамент для взрослого разума, однако пластичность остаётся важнейшим фактором на протяжении всей жизни. Без неотении и пластичности мы бы все ещё бродили голыми обезьянами в какой-нибудь саванне без огня, без инструментов, без письма, традиций, верований и мечтаний. Мы и в самом деле были бы "всего лишь" обезьянами, а не стремящимися ввысь ангелами.
Между прочим, хотя мне так никогда и не удалось непосредственно изучить Михи пациентку, которую я встретил ещё студентоммедиком и которая смеялась в тот момент, когда должна была бы взвизгивать от боли, я никогда не переставал размышлять над её случаем. Смех Михи ставит перед нами интересный вопрос: отчего кто-либо смеётся над чем-либо? Смех, равно как и его когнитивный спутник, юмор, универсальная черта, присутствующая во всех культурах. Некоторые приматы "смеются", когда их щекочут, но сомневаюсь, чтобы они рассмеялись при виде толстой обезьяны, поскользнувшейся на кожуре банана и упавшей на задницу. Джейн Гудолл определённо никогда не сообщала, что шимпанзе устраивают друг для друга пантомимные сценки в духе Three Stooges или Кистона Копса. Почему и каким образом развился у нас юмор загадка, но любопытный случай Михи дал мне ключ к разгадке.
Любая шутка или смешной случай имеют следующую форму. Вы шаг за шагом рассказываете историю, ведя слушателя по очевидной дорожке ожидания, а затем внезапно вводите неожиданный поворот, кульминационный момент, соль рассказа, понимание которого требует полного переосмысления предыдущих событий. Но этого недостаточно: ни один учёный, чьё теоретическое построение разрушено одним-единственным уродливым фактом, который повлечёт за собой полный пересмотр теории, не посчитает такое забавным (уж поверьте мне, я пытался!). Резкий поворот в напряжённом ожидании необходим, но недостаточен. Самый важный ингредиент состоит в том, что новая интерпретация должна быть непоследовательной. Приведу пример. Ректор медицинского университета идёт по тропинке, но как раз перед тем, как достичь пункта назначения, он поскальзывается на кожуре банана и падает. Если он при этом проламывает череп и кровь хлещет, вы бежите на помощь и вызываете скорую. Вы не смеётесь. Но если он поднимается невредимым, стряхивая кожуру со своих дорогих брюк, вы разражаетесь хохотом. Это называется грубым юмором. Ключевое различие состоит в том, что в первом случае имеет место действительно тревожная ситуация, требующая неотложного внимания. Во втором случае тревога ложная, и смехом вы информируете находящихся поблизости, что нет необходимости затрачивать ресурсы и спешить на помощь. Это природный сигнал "все в порядке". Необъяснённым остался лишь лёгкий налёт злорадства, присутствующий во всей этой ситуации.
Как же это объясняет смех Михи? В то время я этого не знал, но много лет спустя мне повстречалась другая пациентка, Дороти, со схожим синдромом "смех от боли". Снимок КТ (компьютерной томографии) выявил, что один из болевых путей в её мозге был повреждён. Хотя мы и думаем о боли как о простом ощущении, на самом деле она многослойна. Первоначально ощущение боли обрабатывается в небольшой структуре под названием островок, расположенной глубоко под теменной долей в обоих полушариях мозга (см. рис. В.2). От островка болевая информация затем передаётся в переднюю часть поясной извилины в лобных долях. Именно здесь вы и начинаете чувствовать неприятное ощущение все мучение и ужас боли вместе с ожиданием опасности. Если этот путь оборван, как это было у Дороти и, как я предполагаю, у Михи, островок продолжает обеспечивать основное чувство боли, но это не ведёт к предполагаемому ужасу и мучению: передняя часть поясной извилины не получает сообщения. Фактически она говорит: "Все в порядке". Таким образом, мы имеем две основных составляющих смеха: очевидное и неотвратимое указание на неизбежную тревогу, приходящее от островка, за которым следует контролирующее указание "да это гроша ломаного не стоит" от неактивизированной передней части поясной извилины. В итоге пациент разражается неконтролируемым смехом.
То же самое относится и к щекотке. Огромный взрослый с угрожающим видом приближается к ребёнку. Ребёнок очевидно подавлен, он добыча, находящаяся в полной власти гигантского Гренделя. Какая-то инстинктивная его часть его внутренний примат, чьё изначальное назначение убегать от всяких ужасов, вроде орлов, ягуаров и питонов (о боже мой!) не способна оценить ситуацию как-либо иначе. Но затем чудовище вдруг становится ласковым. И это влечёт спад напряжённого ожидания опасности. То, что должно было оказаться клыками и когтями, с жуткой неизбежностью впивающимися в его ребра, вдруг оказывается всего лишь сильно колеблющимися пальцами. И ребёнок смеётся. Вполне возможно, что щекотка развивалась в качестве ранней шутливой репетиции взрослого юмора.
Теория ложной тревоги объясняет происхождение грубого юмора, и легко понять, как в процессе эволюции он мог быть использован (в качестве экзаптации как мы бы сказали в научной терминологии) для создания когнитивного грубого юмора проще говоря, шуток. Когнитивный грубый юмор мог равным образом служить для того, чтобы вызывать спад ложно вызванного чувства опасности, которое в ином случае могло бы привести к напрасной трате ресурсов на преодоление воображаемых опасностей. Действительно, можно даже рискнуть сказать, что юмор помогает в качестве эффективного противоядия против бессмысленной борьбы с предельной опасностью: постоянно присутствующего страха смерти, присущего таким обладающим самосознанием созданиям, как мы.