Анатомия жива! Удивительные и важные медицинские открытия XX-XXI веков, которые остались незамеченными - Даниил Сергеевич Давыдов

и решили не только продолжить исследования, но и заняться нейрохирургической практикой. В то время нейрохирурги активно учились лечить эпилепсию [86]. При этой хронической болезни в некоторых участках мозга человека возникает неконтролируемая электрическая активность, которая провоцирует судороги. Но если удавалось хирургически удалить источник неконтролируемой активности, судороги прекращались и пациент выздоравливал.

Чтобы научиться лечить эпилепсию, Пенфилд отправился на полугодовую учебу к профессору Отфриду Фёрстеру из немецкого города Бреслау [87]. Фёрстер очень обрадовался появлению молодого коллеги и пригласил его принять участие в собственной научной работе.

В России Отфрид Фёрстер известен еще и потому, что в 1922–1924 годах был лечащим врачом В. И. Ленина.

После Первой мировой войны к немецкому профессору часто обращались бывшие военнослужащие с одной и той же проблемой – эпилепсией, возникавшей после травмы головы. Пытаясь обнаружить причину, из-за которой возникали судороги, Фёрстер выяснил, что после ударов по голове на поверхности мозга пациентов с эпилепсией в одних и тех же местах возникали уплотненные участки. По аналогии с рубцами, которые возникают после заживления ран на коже, профессор назвал эти участки шрамами. Если пациента удавалось успешно избавить от шрама на мозге, припадки прекращались.

Чтобы случайно не повредить здоровый участок мозга, Фёрстер оперировал людей, которые находились в сознании, одновременно стимулируя слабым электрическим током поверхность их мозга. При этом профессор внимательно наблюдал за пациентами и расспрашивал о том, что они чувствуют. Оперировать молчащих пациентов было слишком опасно: всегда был риск ненароком повредить речевой центр мозга и лишить их возможности говорить.

Он обнаружил, что во время стимуляции определенных участков мозга у пациентов двигались большие пальцы или подергивался уголок рта. Некоторые пациенты рассказывали, что во время стимуляции других участков мозга испытывали странные ощущения в нижней губе, руках или пальцах. Участники похожих экспериментов в наши дни описывали, например, пробежавший по руке прохладный ветерок, давление и покалывание [88].

Фёрстер запоминал, какие ощущения возникали у пациентов, и сопоставлял их с картой поверхности головного мозга. В итоге он заключил, что одни участки мозга у людей отвечают за восприятие телесных ощущений, а другие – за движения рук и ног. Сегодня участки коры первого типа мы называем сенсорной корой, а второго – моторной. Именно Фёрстер разработал прототип первой карты коры мозга человека.

В гостях у профессора Пенфилд исследовал под микроскопом клетки из шрамов на головном мозге. Тут ему впервые пригодились навыки, полученные в Испании. Он пришел к выводу, что плотный рубец с частично разрушенными нейронами, пронизанный кровеносными сосудами, которые обеспечивают ему питание, действительно служит источником нездоровой электрической активности в голове. Фёрстер был прав: если убрать рубец, судороги можно вылечить.

После окончания стажировки Пенфилд вернулся в Канаду и начал оперировать людей с эпилепсией, цель его была не только медицинской, но и научной. Обучившись методу Фёрстера, Пенфилд получил все необходимые знания, чтобы начать собственные эксперименты, в результате которых родился кортикальный гомункулус.

В отличие от Фёрстера, Пенфилд лечил не только пациентов, которые заболели эпилепсией после травмы, но и тех, кто страдал болезнью с самого детства – у него не было подсказок в виде шрамов на поверхности мозга: с виду участки мозга, которые отличались нездоровой активностью, и здоровые области казались совершенно одинаковыми.

Чтобы их обнаружить, Пенфилду пришлось разработать операцию, которую позже назвали Монреальской процедурой. Задача операции состояла в поиске и разрушении нервных клеток, которые неуместной электрической активностью провоцировали эпилепсию. Чтобы их найти, приходилось последовательно один за другим стимулировать разные участки коры. Когда Пенфилд добирался до участка с поврежденными нервными клетками и стимулировал его, у пациента начинался приступ судорог. Это помогало обнаружить и устранить эпилептический очаг.

Как и Фёрстер, Пенфилд работал с пациентами, которые находились в сознании и рассказывали о своих ощущениях – у него тоже была возможность получать подробную информацию о том, к каким последствиям приводит стимуляция некоторых участков коры. Но, в отличие от учителя, Пенфилд пошел дальше – он придумал замечательный способ сделать свои наблюдения максимально четкими.

На операцию Пенфилд брал с собой стерильные бирки и фотоаппарат, приглашал секретаря. Доктор стимулировал мозг, пациент описывал свои ощущения, а секретарь записывал ответы пациента и комментарии Пенфилда. Но этим дело не заканчивалось: прямо на поверхность мозга пациента Пенфилд помещал стерильную бирку. В потолке операционной было закреплено зеркало, которое помогало фотографировать «подписанный» мозг и получать его изображения в натуральную величину.

В 1938 году к Пенфилду присоединился Герберт Джаспер. Этот исследователь придумал делать энцефалограмму – запись электрической активности мозга – прямо во время операции.

За десятилетия работы Пенфилд и его коллеги – а он работал не только с Гербертом Джаспером, но и со многими другими специалистами – описали и тщательно задокументировали сотни случаев, когда электрическая стимуляция вызывала у пациентов с эпилепсией слуховые и зрительные галлюцинации, проблемы с речью, приступы страха, радости и другие эмоциональные переживания.

Пенфилд обнаружил, что стимуляция некоторых участков височной коры иногда вызывала у пациентов яркие воспоминания о предыдущих переживаниях. Опыт впечатлил не только ученых, но и несколько поколений фантастов и сценаристов.

Исследователи узнали так много, что позже сам Пенфилд назвал эпилепсию своим великим учителем. В конце концов у Пенфилда собрался впечатляющий архив из документальных фотографий и записей энцефалограмм, подтверждающих, что во время операций ученые ничего не перепутали и речь идет именно о тех областях мозга, о которых они пишут.

Полученные данные нужно было обобщить. В итоге этого обобщения родилась сначала подробная карта коры, а затем два гомункула: сенсорный, то есть чувствительный, и моторный, двигательный. Но чтобы понять, что это такое и почему гомункулы выглядят так странно и непохоже на людей, придется подробнее рассказать о том, как устроена кора.

Сложим открытия в одну корзину

Когда Пенфилд с коллегами попытались сопоставить изображения коры с данными записей и наблюдений за реакциями пациентов, оказалось, что это очень сложная задача. Дело в том, что кора мозга чем-то похожа на матрешку: чем более мелкий ее участок мы рассматриваем,