Текст книги "Без права на ошибку. Как на самом деле работают нейрохирурги"

Мужской мозг vs женский мозг

Итак, в красном углу ринга у нас мужской мозг, в синем – женский. Кто кого?

В отличие от других органов мозг мужчин и мозг женщин морфологически одинаковы, то есть нет только мужских или только женских мозговых структур. И все же многие ученые до сих пор спорят, есть ли принципиальная разница между мозгом мужчины и женщины. Действительно, есть, но не столь значительная, как принято считать. У мужчин мозг на 100–150 г больше. Однако если вспомнить, что важен не вес, а соотношение размера мозга к туловищу, то стоит принять во внимание, что мужчины в целом несколько крупнее женщин. В любом случае, как показала практика, это не влияет на интеллектуальные способности.

Дело не только в общем весе мозга – у женщин и мужчин отличаются по размерам разные отделы мозга. У женщин больше правый лобный полюс, средняя и нижняя лобные извилины, треугольная часть, височная плоскость, теменная покрышка, передняя часть поясной извилины, островковая кора, извилины Гешля, таламус, предклинье, левая парагиппокампальная извилина, боковая часть затылочной коры. У мужчин – миндалина, гиппокамп, передняя часть парагиппокампальных извилин, задняя часть поясных извилин, скорлупа, височные полюсы, области слева в передней части поясных извилин и в задней, а также области в мозжечке. Но, как говорят ученые, эти различия не существенны и влияния на функционал мозга не оказывают.

А от чего же тогда зависит интеллект женщины? Исследования показали, что интеллект женщин, выросших в развитых странах, например в Западной или Северной Европе, выше, чем в странах, где права женщин ущемляются. Так что утверждение, что женщины соображают хуже, – это, по сути, нейросексизм.

Взять хотя бы расхожее мнение о том, что женщина не может быть хирургом. Есть даже шутка (довольно дурацкая, как мне кажется) про морскую свинку: женщина-хирург – как морская свинка – не женщина и не хирург. С этим утверждением можно поспорить. На мой взгляд, одно из самых главных качеств (помимо профессиональных навыков, конечно), обязательных для хирурга и нейрохирурга, – это психическая и эмоциональная выносливость и устойчивость. И у женщин с их гибкой психикой дело обстоит зачастую получше, чем у мужчин.

Моя учительница английского языка рассказывала мне о своей маме – Марии Зайцевой. Она работала в военных госпиталях во время Великой Отечественной войны, была заведующей хирургического отделения в полевом подвижном госпитале во время Сталинградской битвы. Ей приходилось выдерживать очень жесткие психические, эмоциональные нагрузки. Она оперировала по 12 часов подряд, но более того, врачу или хирургу на войне предстоит еще более сложная задача. Военному хирургу приходится проводить сортировку – определять, какого бойца еще можно спасти, а какого нет. Это очень жесткая задача, требующая гораздо больших эмоциональных и психических усилий.

В наше время очень много женщин работает в хирургии разных специализаций. Это увлеченные люди, мастера своего дела. И если они делают своим приоритетом карьеру, профессиональную деятельность, то добиваются не меньших успехов, чем мужчины. В Японии, кстати, очень много женщин-нейрохирургов. И с тестом на мелкую моторику, которые там часто устраивают в больницах, женщины справляются намного лучше мужчин.

Что можно найти в головном мозге?

Вы наверняка догадываетесь, что речь пойдет не о классических анатомических подробностях строения мозга. В головном мозге могут обитать черви-паразиты. Нет, это не похоже на сюжет из «Чужого», мир спасать не потребуется, но человеку, которому приходится столкнуться с этим, ленточный червяк жизнь может значительно осложнить.

Мозг – не самая распространенная локация для паразита, 1–3 процента всех случаев заболевания, поэтому операции по удалению эхинококковой кисты (вокруг паразита формируется соединительнотканная капсула, похожая на околоплодный мешок, где вызревают личинки гельминтов) можно считать в некоторой степени уникальными. Величина капсулы эхинококка в мозге может достигать размеров человеческого кулака. Киста ведет себя по-разному. В медицинской литературе приводятся примеры, описывающие спокойное сосуществование хозяина и паразита в течение 70 лет. Но всегда есть риск, что от удара или резкого прыжка киста разорвется, и тогда гельминты заразят все ткани организма. А это может привести к летальному исходу.

Вызывают эхинококкоз личинки паразита Echinococcus granulosus. Размерами он всего в несколько миллиметров и живет в кишечнике псовых – волки, лисы. Основные переносчики – собаки, иногда кошки.

Заразиться эхинококкозом можно двумя путями. Первый путь – это употребление в пищу плохо обработанного мяса животных. А они в свою очередь заражаются из воды. Второй путь (и самый распространенный) – это несоблюдение гигиены после контакта с собаками. После того как личинки паразита попадают в организм, они задерживаются в печени, легких и головном мозге. Редко, но могут обосноваться в сердце и даже в костях. Киста с личинками может расти очень долго, иногда даже десятилетия и достигать в размерах до полуметра.

Симптомы при эхинококкозе головного мозга такие же, как и при опухоли или гигантской аневризме, – периодическая головная боль в области висков, лба, может болеть вся голова, давление в области глаз. Если диагноз подтвержден, требуется операция, потому что это единственный метод излечения от этого заболевания. Кисту нужно удалять очень-очень аккуратно и осторожно, чтобы предотвратить разлитие жидкости кисты и повреждения ее оболочки, потому что в ней содержатся миллионы личинок этого страшного паразита.

Где находится память человека?

Вся жизнь человека, его опыт и знания хранятся в памяти. Но где же находится тот самый жесткий диск, где хранится память? Есть ли какой-то определенный участок головного мозга, куда можно поместить информацию, а потом с легкостью изъять ее? Многие нейрохирурги цитируют слова святого Луки (хирурга Валентина Феликсовича Войно-Ясенецкого), говоря, что, вскрыв черепную коробку, они не увидели там ни ума, ни совести. И я тоже не встречал там ни того, ни другого. Не видел я там и памяти. А представьте, как было бы здорово – вставить флешку в головной мозг и буквально за 5 минут подготовиться к очередному экзамену или запоминать огромные количества информации за маленькие промежутки времени!

Вопрос об устройстве памяти мучил еще Декарта и других античных философов, которые пытались разобраться в этом вопросе, наблюдая за животными. Они обратили внимание, что в их поведении есть и что-то врожденное, переданное по наследству, и приобретенное, полученное с опытом. Например, юные ласточки знают, что им надо лепить гнезда, и они умеют это делать. Однако первые попытки выглядят не очень умело, лишь потом, с годами, их гнезда становятся все более аккуратными. Многие ученые занимались этим вопросом, однако по-прежнему до конца никто не понимает, как работает память. Принято считать, что в работе памяти участвует огромное количество отделов мозга, и на этот счет есть разные теории, но одной конкретной, которая бы все объясняла, нет. Попытаемся разобраться в этом вопросе.

Довольно рано ученые поняли, что память бывает кратковременная и долговременная. Это открытие принадлежит немецкому психологу-экспериментатору Герману Эббингаузу, который активно занимался изучением закономерности запоминания.

Сейчас, помимо кратковременной и долговременной памяти, выделяют рабочую, или оперативную память, которая, по сути, является одним из видов кратковременной памяти.

Кратковременная память – механизм памяти, который позволяет хранить ограниченное количество информации в течение короткого периода времени. Кратковременная память удерживает обработанную информацию до того момента, как она будет забыта или перейдет в хранилище долговременной памяти. Например, чтобы понять длинное предложение в разговоре, нам нужно помнить начало предложения, чтобы затем понять его конец. Кратковременная память помогает на некоторое время запомнить начало предложения. А после того как информация получена и хранить ее в памяти больше не нужно, мы забываем эти конкретные слова, сохраняя лишь общий смысл фразы.

Рабочая память – это совокупность процессов, позволяющих нам хранить и временно использовать информацию для понимания речи, чтения, обучения. Именно эта память позволяет, к примеру, одновременно варить борщ и разговаривать по телефону.

Долговременная память – это механизм, с помощью которого информация кодируется и хранится в течение длительного времени. Именно за счет долговременной памяти мы безошибочно справляемся с выполнением ежедневных задач. Этот тип памяти относится к способности мозга хранить факты, знания и навыки, а также восстанавливать в дальнейшем эти воспоминания. Большая часть знаний, которые мы приобретаем во время учебы, хранится именно в долговременной памяти.

Дальнейшие исследования ученых на мышах показали, что при запоминании новой информации увеличивается количество РНК в нейронах. Это значит, увеличивается количество генетической информации. Затем также были выявлены новые гены, которые отвечают как за запоминание, так и за забывание. И абсолютно все опыты показали, что мозг мышек развивается, когда они выполняют какую-то новую деятельность.

Электрический ток, которым воздействовали на мышек в течение 20 минут после полученной новой информации, приводил к забыванию этой информации. Практически то же самое происходит и у людей. Мы наблюдаем такие процессы при черепно-мозговой травме, сотрясении или ушибе головного мозга. Ушибы (или удары по голове) могут стать причиной ретроградной амнезии. Это значит, что в момент удара, когда пришелся жесткий импульс, мозг отказался запоминать информацию и человек ее просто забыл. То же самое возникает и при эпилептическом приступе. Поэтому ничего странного, если после приступа человек ничего не помнит, что и как с ним произошло. Неврологи всегда выясняют функции определенных структур организма именно тогда, когда поражена какая-то структура. И однажды случай помог ученым выявить, какая зона отвечает за рабочую память и создание новых воспоминаний. Выяснилось, что это гиппокамп.

Нейрохирург Уильям Сковил в 1953 году решил провести операцию по облегчению эпилептических приступов у больного Н. М. Эпилепсия началась у пациента в 9 лет после неудачного падения с велосипеда. Ни один из известных методов не помогал, и к 27 годам сознание Н. М. отключалось по нескольку раз в неделю. Сковил провел экспериментальную операцию, в ходе которой удалил гиппокамп – ту часть мозга, которая, по мнению нейрохирурга, вызывала проблемы. Больной страдал от эпилептических приступов, но при этом обладал достаточно высоким интеллектом, хорошей памятью, как любой мужчина средних лет, который достаточно хорошо дружит с наукой. А после операции, когда он проснулся от наркоза, выяснилось, что он не может запоминать абсолютно ничего. Н. М. думал, что ему 27 лет, все время своего дожития. Хотя он прожил долгую жизнь (умер в возрасте 82 лет), но не запомнил ни одного дня из нее. Н. М. помнил только то, что произошло с ним до 1953 года.

Иногда выделяют типы памяти по задействованному органу чувств: зрительная память (зрение), слуховая память (слух), обонятельная память (обоняние), вкусовая память (вкус) и тактильная память (осязание). Есть еще и синестетическая память. Самый известный обладатель такого типа памяти – Соломон Шерешевский, который мог безошибочно воспроизвести сложнейшую, к тому же бессмысленную формулу спустя несколько лет после того, как он ее один раз увидел. Память его не имела границ. Одновременно это было и проблемой для Шерешевского – он ничего, абсолютно ничего не мог забыть. Этим феноменом более 30 лет занимался известный русский нейрофизиолог Александр Луриа, и своего удивительного пациента он описал в своей книге «Маленькая книжка о большой памяти» под инициалом Ш.

Шерешевский запоминал абсолютно все, практически все моменты своей жизни с младенчества. Долго не могли выяснить, почему же это происходит. Оказалось, он обладает синестетической памятью. Что это означает? Запоминая визуальный объект, он прикладывал к нему какие-то другие функции. Например, зрение соединял со слухом – лицо одного человека он запоминал как ветер. Слова для него были образами с добавлением различных вкусовых, зрительных и осязательных ощущений – читать газету за завтраком он не мог, потому что запах букв перебивал ему вкус пищи. Нам сложно это представить, мы обладаем абсолютно заурядной памятью. Но когда объединяется несколько чувств, запах + зрение или слух + осязание, тогда объект или какой-то факт запоминается гораздо проще и легче. Вероятно, потому, что связи в мозге работают больше и лучше. Уникальная память Шерешевского была построена на спонтанных синестетических ассоциациях. В этом феномене включается практически весь мозг.

Так что вопрос локации памяти по-прежнему остается открытым, здесь предстоит еще немало интересных исследований и открытий.

Есть еще такая интересная штука – ложная память или, по-научному, конфабуляция. Это нарушения и расстройства памяти, выражающиеся в ложных воспоминаниях; может происходить смешение прошлого и настоящего, реальных и вымышленных событий. Простой и ясный пример такого смешения был описан в конце XIX века психиатром Сергеем Корсаковым. Его пациентка однажды посетила Финляндию. Описывая поездку, она добавила к этой истории свои прежние воспоминания о Крыме, и оказалось, что в Финляндии питаются бараниной, а ее жители – это татары. Самые тяжелые формы конфабуляции возникают из-за повреждений мозга, вызванных энцефалитом, инсультом или физической травмой.

Однако бывает так, что мозг играет со здоровым человеком злые шутки, реконструируя прошлое в несколько искаженном виде – ложные воспоминания как бы встраиваются в память. И мы помним то, что на самом деле не происходило. Например, воспоминания о детстве. Вряд ли мы помним все до мельчайших подробностей (способности Шерешевского – исключение, а не правило). В памяти сохраняются только самые яркие события, остальное мы знаем по рассказам других людей – родителей и сверстников. Или мы вспоминаем что-то по фотографии, а то и по чьему-то рассказу, связанному с фотографией. Но воспринимаем эти рассказы как свои собственные воспоминания. И самый простой пример ложной памяти: вы точно помните, что положили в сумку зонтик (а его там нет, конечно же). На самом деле вы хотели это сделать, держали в голове, но отвлеклись и не положили.

В повседневной жизни это вряд ли мешает, разве что излишняя доверчивость делает этих людей более уязвимыми и восприимчивыми к любой, даже запредельно лживой рекламе. Затруднения возникают, когда дело касается свидетельских показаний в расследованиях каких-либо правонарушений, в первую очередь потому, что ложные воспоминания могут быть навязаны извне, и сделать это не так уж и сложно.

Человеку можно «подсадить» ложные воспоминания, навязать память о событиях, которых на самом деле не было. Группа ученых из Бедфордского университета продемонстрировала, как можно совершенно здоровым участникам эксперимента внушить воспоминание, связанное с их криминальным прошлым (которого, разумеется, не было). После трех сессий 70 процентов группы «вспомнило», как подростками они совершили кражу или нападение, вступили в чуть ли не вооруженный конфликт с полицейскими и были задержаны. С каждой сессией испытуемые «вспоминали» все больше и больше несуществующих деталей, и история становилась все «достовернее».

Ложные воспоминания интересуют ученых все больше, особенно криминалистов. Ведь эта особенность нашей памяти может объяснить, почему люди дают ложные свидетельские показания и оговаривают себя, – далеко не всегда за этим стоит злой умысел.

Какие бывают исследования мозга

Работа нейрохирурга, как и любого другого врача, начинается с диагностики.

Основные методы нейровизуализации – компьютерная и магнитно-резонансная терапия. Компьютерная томография в основном используется для острой ургентной патологии, то есть в случае травм при ДТП, черепно-мозговых травмах. Магнитно-резонансная терапия предназначена для определения патологий межпозвонковых дисков, позвоночного столба, образований в головном мозге. Лет 20 назад использовался обычный рентген, но сейчас для нейрохирургии эта технология не применяется. Нейровизуализация – важный инструмент нейрохирурга, позволяющий запланировать примерно 80 процентов операций из 100, заранее предположить, какой консистенции будет опухоль, как она будет выглядеть. Именно эти исследования помогают определить локализацию и объем поражения, понять возможные точки и пути доступа, максимально подготовиться к операции, определить возможные риски и предотвратить их.

Пациенты часто волнуются, насколько опасны эти виды исследования. Магнитно-резонансная терапия практически безопасна, ограничение – импланты, кардиостимулятор и первый триместр беременности. Компьютерная томография – это рентгеновское излучение, дозы довольно большие, поэтому делать это исследование нужно по показаниям, по возможности, не злоупотреблять.

Что собой представляет компьютерная томография? Представьте, что множество рентгеновских снимков производится во время одного исследования, благодаря чему создается послойное изображение. Так как это метод рентгеновский, то лучше всего видны плотные ткани и органы, еще лучше – кости.

Магнитно-резонансная томография – метод исследования, при котором видны протоны, то есть атомы водорода в магнитном поле. Поэтому лучше всего при этом исследовании видны ткани и органы, в которых содержится жидкость. Оба этих метода чрезвычайно важны и произвели настоящую революцию в диагностике.

Годфри Хаунсфилд и Аллан Кормак были удостоены Нобелевской премии по физиологии и медицине в 1979 году за разработку компьютерной томографии. В 1971 году в госпитале Аткинсона Морли в Уимблдоне был сконструирован первый клинический компьютерный томограф, и началось исследование больных с поражениями головного мозга. В 1972 году появилась первая сканограмма головного мозга женщины, и полученное изображение отчетливо показало наличие темной округлой кисты.

Питер Мэнсфилд и Пол Лотербур получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине в 2003 году за изобретение метода магнитно-резонансной томографии. Однако идея исследования внутренних органов и тканей с использованием ядерного магнитного резонанса возникла на 30 лет раньше. Годом основания магнитно-резонансной томографии принято считать 1973 год, когда профессор Лотербур опубликовал статью «Создание изображения с помощью индуцированного локального взаимодействия; примеры на основе магнитного резонанса». Питер Мэнсфилд усовершенствовал математические алгоритмы получения изображения.

И компьютерная томография, и магнитно-резонансная томография – высокотехнологичные методы нейровизуализации, нельзя сказать, например, что КТ круче МРТ. Инструмент для диагностики выбирается в зависимости от конкретных нужд пациента. Допустим, перед нами пациент, который получил травму позвоночника, и нам нужно поскорее увидеть кости. Тогда направляем его на компьютерную томографию нужного отдела позвоночника. Если же нас в первую очередь интересуют диски или суставы позвоночника, пациента следует отправить на магнитно-резонансную томографию. Когда перед нами пациент с черепно-мозговой травмой и нам нужно исключить переломы черепа, а также наличие острой гематомы внутри черепа, которая обычно бывает плотной, оптимальным исследованием будет компьютерная томография. Если нам нужно выявить опухоль головного мозга, которая находится в мозге, то есть в более-менее жидкой субстанции, то пациенту требуется магнитно-резонансная томография. И КТ, и МРТ могут дополняться контрастными усилениями. Есть множество разных режимов, позволяющих максимально точно установить диагноз, одним из них является ангиография.

Искусственный интеллект пробрался во все сферы деятельности, и очень много исследований связано с тем, чтобы искусственный интеллект определял изменения в ЭКГ, на КТ и МРТ. Но все же полностью заменить человека и человеческий фактор, по крайней мере на сегодняшний день, искусственный интеллект не может. Потому что помимо анализа снимков нужно сопоставить эти данные с клиникой, анамнезом, жалобами пациента. Это очень большой и трудоемкий процесс, который искусственному интеллекту пока не под силу.