Текст книги "Мозг, исцеляющий себя. Реальные истории людей, которые победили болезни, преобразили свой мозг и обнаружили способности, о которых не подозревали"

Можно сказать, что при нейронной модуляции происходит регулировка общего уровня возбуждения мозга благодаря воздействию на две подкорковые системы.

Первая из них – это ретикулярная активирующая система (RAS), которая участвует в регулировке сознания человека и общего уровня возбуждения. RAS базируется в стволе мозга (между спинным мозгом и основанием головного мозга) и распространяется вверх, достигая высших областей коры. Она может повышать расход энергии остального мозга и регулировать циклы сна и бодрствования. В следующих главах я покажу, как стимуляция с помощью света, электричества, звука и вибрации часто позволяет некоторым пациентам (страдающим хронической усталостью и эмоциональной нестабильностью) глубоко засыпать, просыпаться отдохнувшими и стабилизировать цикл сна и бодрствования. Тонкая настройка RAS жизненно необходима для того, чтобы мозг мог восстанавливать запасы энергии, которая понадобится для дальнейшего выздоровления.

Во-вторых, нейромодуляция воздействует на вегетативную нервную систему. Миллионы лет эволюции снабдили людей «предустановленными» автоматическими и непроизвольными реакциями нервной системы для быстрого реагирования в экстренных ситуациях – например, при внезапном нападении хищников, когда нет времени на размышления. Эти готовые автоматические реакции, встроенные в вегетативную нервную систему, называются автономными, поскольку считаются в основном рефлекторными и лишенными сознательного контроля.

Вегетативная нервная система имеет два хорошо известных отдела. Первый – это симпатическая реакция «борись или беги», которая мобилизует человека, усиливая приток крови к сердцу и мышцам, чтобы он мог сразиться с хищником или соперником либо убежать от него. И борьба, и бегство требуют больших затрат энергии и, как следствие, ускорения метаболизма. Эта система, направленная на выживание, фокусирует все действия человека на этой цели и часто тормозит процессы роста и восстановления. Многие пациенты с нарушениями работы мозга или обучения постоянно находятся в состоянии «борись или беги»: они чувствуют себя доведенными до отчаяния, окруженными опасностями и осажденными заботами, потому что не успевают за развитием событий. Проблема в том, что человек в таком состоянии не может нормально учиться или выздоравливать, оно затрудняет нейропластическое изменение мозга.

Второй отдел – это парасимпатическая система, которая отключает симпатическую систему и приводит человека в спокойное состояние, в котором он может думать и рассуждать. В то время как симпатическую систему часто называют системой «борись или беги», парасимпатическую называют системой «отдыха, переваривания и ремонта». Когда эта система работает, она запускает каскады химических реакций, которые способствуют росту, запасанию энергии[123]123
  …которые способствуют росту, запасанию энергии… – R. M. Sapolsky, Why Zebras Don’t Get Ulcers, 3rd ed. (New York: St. Martin’s Griffin, 2004), p. 23.


[Закрыть], и увеличивает продолжительность сна; все это необходимо для излечения. Она также подзаряжает митохондрии, внутриклеточные источники энергии (о которых мы подробнее поговорим в главе 4). И наконец, недавние исследования Майкла Хассельмо и его коллег из Гарварда показывают, что отключение симпатической системы улучшает соотношение сигнал/шум в нейронных сетях мозга[124]124
  …отключение симпатической системы улучшает соотношение сигнал/шум в нейронных контурах мозга. – M. E. Hasselmo et al., “Noradrenergic Suppression of Synaptic Transmission May Influence Cortical Signal-to-Noise Ratio”, Journal of Neurophysiology 77, no. 6 (1997): 3326–39.


[Закрыть]. Судя по всему, включение парасимпатической системы – это еще один способ для успокоения шумного мозга. Многие методики, описанные в этой книге, включают парасимпатическую систему и отключают симпатическую, что приводит к быстрой релаксации и подготовке к росту. В главе 8 мы узнаем, что парасимпатическая система также включает «систему социального участия», которая позволяет устанавливать связи с другими людьми для получения помощи и поддержки в процессе регулировки нашей собственной нервной системы.

Нейронная релаксация. После отключения реакции «борись или беги» мозг может накапливать энергию, необходимую для дальнейшего выздоровления. Субъективно человек отдыхает и часто засыпает. Многие люди с нарушениями работы мозга быстро утомляются и плохо спят. Недавнее открытие Майкена Недергаарда из Рочестерского университета показало, что, когда человек спит, в глиальных клетках открываются специальные каналы[125]125
  …во сне глия открывает специальные каналы. – L. Xie et al., “Sleep Drives Metabolite Clearance from the Adult Brain”, Science 342, no. 6156 (2013): 373–77.


[Закрыть], позволяющие выводить из мозга отходы жизнедеятельности нейронов и токсины (включая белки, которые накапливаются при слабоумии) через спинномозговую жидкость, которая омывает большую часть мозга. Эта уникальная система каналов в десять раз более активна во время сна, чем в состоянии бодрствования. Это помогает понять, почему бессонница приводит к общему упадку работоспособности мозга: долгое отсутствие сна ведет к отравлению внутренними токсинами. Фаза нейрорелаксации, корректирующая это состояние, в некоторых случаях может продолжаться до нескольких недель.

Нейронная дифференциация и обучение. В этой, последней, фазе мозг уже достаточно отдохнул, а фоновые шумы подверглись модуляции и стали гораздо более тихими. Теперь пациент снова может произвольно сосредотачивать внимание и готов к обучению, включающему то, что мозг делает лучше всего: распознавание тонких различий, или «дифференциацию». Многие упражнения для коррекции нарушений обучения основаны на этом приеме – к примеру, в слуховой терапии от пациента требуется находить все более тонкие звуковые различия[126]126
  Некоторые скептики утверждают, что открытие нейронной пластичности не принесло ничего нового и что нейропластическое исцеление – это лишь особый вид обучения. Однако только последний этап включает нормальное обучение, и производимые им в мозге нейропластические изменения не эквивалентны изменениям в мозге здорового человека, который усваивает новые знания.


[Закрыть].

Вся эта последовательность фаз создает оптимальные условия для нейропластических перемен, но, как читатель увидит дальше, каждая следующая глава будет акцентировать внимание на отдельных этапах процесса. Глава 4 рассматривает восстановление общего здоровья клеток мозга, наряду с разделами главы 8 и приложением 2, посвященными матричной реструктуризации. Глава 6 сосредоточена на нейронной релаксации. В главе 7 рассматриваются этапы нейростимуляции и нейромодуляции для тонкой регулировки мозга. Глава 5 посвящена последнему этапу, нейронной дифференциации. А глава 8, где говорится о звуке, покажет совместную работу на всех этапах.

Хотя большинству людей с поврежденным мозгом приходится проходить все эти этапы на пути к выздоровлению, многие проблемы, описанные в этой книге, происходят не из-за травмы мозга; скорее, трудности возникают при формировании новых связей, которых не было раньше. Некоторым пациентам для этого требуются лишь нейронная стимуляция и нейронная дифференциация. Кому-то будут полезны другие комбинации этапов, а кому-то придется пройти их все.

Согласно принципам нейропластического подхода индивидуальный прогресс никогда не зависит исключительно от применяемой методики, от вида болезни или от самой проблемы. Мы лечим не болезни, а людей. Из-за генетики и пластичности мозга на свете не существует двух одинаковых мозгов и двух идентичных проблем или повреждений мозга. Человека со здоровым мозгом, который получил травму, нельзя сравнить с человеком, имеющим сходное функциональное повреждение, но пострадавшим от наркотиков, нейротоксинов, инсульта или серьезных проблем с сердцем. Локализация ущерба имеет значение: пуля, попавшая в дыхательный центр, убивает мгновенно, прежде чем человек успевает «перестроиться»; повреждение центров внимания сильно затрудняет выполнение упражнений для мозга. Однако даже внимание поддается нейропластической тренировке, что доказал невролог Иен Робертсон.

В следующей главе описан подход, позволивший преодолеть первых три этапа пациентке, которая благодаря необыкновенной изобретательности составила собственную программу для запуска нейронной дифференциации и обучения.

Глава 4
Настройка мозга с помощью света
Использование света для пробуждения молчащих нейронов

«Весь мой опыт ухода за больными свидетельствует о том, что их потребность в свете уступает лишь потребности в свежем воздухе; что после душного помещения им больше всего вредит темное помещение, и они нуждаются не просто в освещении, а в прямом солнечном свете… Люди считают, что это влияет лишь на бодрость духа, но они заблуждаются. Солнце – не только художник, но и скульптор».

Флоренс Найтингейл, «Заметки об уходе за больными»[127]127
  Флоренс Найтингейл. – F. Nightingale, Notes on Nursing: What It Is and Is Not (London: Harrison, 1860).


[Закрыть], 1860

Маленький мир

Эта история о двух случайных встречах с незнакомым человеком разворачивалась в пределах одного городского квартала. Первая встреча произошла в небольшой медицинской аудитории лишь в нескольких шагах к востоку от моего кабинета. Вторая случилась в прекрасном Кернер-Холле, Королевской музыкальной консерватории, немного дальше к западу.

Поздней осенью 2011 года Медицинская ассоциация Онтарио разослала шутливые уведомления врачам этой провинции. У нас был маленький клуб под названием «Врачебный салон», члены которого каждый месяц собирались в Торонто на обед, за которым следовала лекция в штаб-квартире ассоциации. «Врачебный салон» функционировал в составе крупнейшей медицинской организации в провинции Онтарио. Членами «салона» были люди разного возраста, от очень молодых до пенсионеров, объединенных любовью к беседам о последних достижениях науки и медицины.

Когда-то врачебный салон существовал в каждой больнице, где хирурги в халатах и шапочках или физиатры после долгого дня в палатах в редкие минуты отдыха предавались непринужденным беседам, говорили об общих пациентах и обсуждали последние новости медицинской науки. Это было место, где ощущалась атмосфера XIX века. Но в нашу торопливую эпоху, когда современные менеджеры, администраторы и «эксперты по эффективности» гарантировали отсутствие свободного времени, врачебные салоны стали исчезать из клиник.

Поэтому мы в знак протеста возродили салон в штаб-квартире нашей ассоциации как место для свободомыслия и непредвзятости, которые с самого начала привлекали нас в изучении медицины и чудес человеческого организма.

Даже анонс нашей лекции от д-ра Хэролда Пупко был не похож на чопорное позерство, которое так любит большинство крупных организаций. Они вообще часто прибегают к всевозможным ухищрениям, чтобы казаться безжизненными, как будто мертвенная формальность лучше передает серьезность профессиональных целей. Лекция называлась «Из тьмы к свету: клинические исследования» и открывалась цитатой вымышленного персонажа Поцкера Ребе: «И Бог сказал: да будет парадокс. И стал свет». Анонс гласил:

Каковы свойства света? Это волна? Это частица? Это клинический инструмент? Да, да и да. Медицинское применение световой терапии варьирует от традиционных методов (при желтухе у новорожденных или псориазе) до новых популярных тенденций (например, световая терапия при сезонной депрессии), но вполне возможно, вы еще не знаете об эффективной световой терапии для ваших пациентов с повреждением мозга или проникающими ранениями…

Дата и время:

8 декабря 2011 года, 19.30.

Далее в уведомлении говорилось, что лекция будет посвящена использованию света при травмах мозга и других неврологических или психологических проблемах.

Это заставило меня задуматься. Свет для лечения травмы мозга? Как может свет проникнуть в мозг, заключенный в костяной футляр черепа? Я следил за развитием новой науки оптогенетики – при первом знакомстве она напоминала скорее что-то из научной фантастики. Для проведения исследований в лабораториях выращивали генетически модифицированные светочувствительные нейроны. В 1979 году Фрэнсис Крик, один из первооткрывателей структуры ДНК, заявил о том, что главной проблемой для неврологии будут поиски способа «включать» определенные нейроны[128]128
  Фрэнсис Крик… главной проблемой для неврологии будут поиски способа «включать» определенные нейроны. – F. H. Crick, “Thinking About the Brain”, Scientific American 241 (1979): 219–32. See also G. Stix, “A Light in the Brain”, Scientific American 302 (2010): 18–20.


[Закрыть], оставляя другие нетронутыми. Крик предполагал, что свет можно будет использовать для включения и отключения специфических групп нейронов.

Было известно, что некоторые одноклеточные организмы, такие как водоросли, являются светочувствительными; под воздействием света внутренний переключатель активирует клетку. В 2005 году гены, кодирующие эти светочувствительные переключатели, были внедрены в нейроны животных, чтобы их можно было активировать воздействием света. Некоторые ученые надеялись, что можно будет имплантировать эти нейроны в мозг человека, страдающего тяжелым неврологическим расстройством, потом хирургически вживить оптоволоконную нить в поврежденную область мозга и пользоваться светом для ее включения или отключения. Эта методика уже дала хорошие результаты на червях, мышах, крысах и мартышках, поэтому казалось возможным, что люди будут следующими. Но это весьма инвазивный подход, и Карл Дейсирот, блестящий первопроходец оптогенетики из Стэнфордского университета, беспокоился о том, что хирургическое вживление чужеродных субстанций (таких, как оптоволокно) в мозг человека может вызвать иммунные реакции и другие проблемы. Дейсирот рассматривал оптогенетику как базовый научный инструмент для улучшения понимания работы нейронных сетей, а не как готовый метод помощи реальным пациентам[129]129
  Дейсирот рассматривал оптогенетику… не как готовый метод помощи реальным пациентам. – Дейсирот недавно заявил, что он не рекомендует «прямое хирургическое внедрение оптических устройств в организм». Внедрение оптических волокон подразумевает «присутствие чужеродных белков, которое может вызвать непредсказуемые иммунные реакции. Терапевтический эффект в данном случае будет намного менее ценным, чем полученные научные данные». Из выступления в клинике горы Синай при факультете психиатрии Университета Торонто, 11 января 2013 года.


[Закрыть]. Вероятно, когда-нибудь плоды оптогенетики будут спасать жизни людей, но в преддверии лекции я надеялся, что нам покажут нечто более практичное. Мне хотелось услышать о методе терапии, который будет работать вместе с природой, а не против нее.

Свет входит в наше тело без нашего ведома

К счастью, свет – даже естественный свет – не требует оптических волокон и хирургического вмешательства, чтобы глубоко проникать в мозг. Мы думаем о нашей коже и черепе как о непроницаемых препятствиях для света, но это не так. Энергия обычного солнечного света проходит сквозь кожу и влияет, к примеру, на нашу кровь. В анонсе лекции упоминалось применение световой терапии для лечения желтушки у новорожденных. Это не настоящая желтуха, а пожелтение кожи и белков глаз, которое происходит из-за того, что печень некоторых младенцев еще слишком слабая и не вполне готова выполнять все метаболические функции. Наш организм постоянно вырабатывает новые красные кровяные тельца (клетки крови); новые приходят на смену старым, старые же постепенно распадаются. Желтушка у новорожденных случается в тех случаях, когда желчный пигмент билирубин, образующийся при распаде красных кровяных телец, накапливается в организме. Такое явление наблюдается примерно у половины новорожденных. Обычно оно продолжается лишь несколько дней, но в более серьезных случаях билирубин может накапливаться в головном мозге, что приводит к необратимому повреждению нервных клеток.

Когда врачи лучше научились спасать жизнь недоношенных детей, желтушка у новорожденных стала насущной проблемой. В английском графстве Эссекс после Второй мировой войны один госпиталь с солнечным двором, выходившим на юг, стал специализированной больницей для ухода за «пожелтевшими птенцами». Отвечала за недоношенных младенцев медсестра Дж. Уорд, известная своим мастерством вскармливания щенков. Она часто доставала самых хрупких пациентов из инкубаторов и выкатывала их на свежий воздух посреди солнечного двора, несмотря на то, что эти действия беспокоили некоторых сотрудников. Однако младенцы под опекой Уорд начали поправляться[130]130
  …младенцы под опекой Уорд начали поправляться. – R. H. Dobbs and R. J. Cremer, “Phototherapy”, Archives of Disease in Childhood 50, no. 11 (1975): 833–36; R. J. Cremer et al., “Influence of Light on the Hyperbilirubinaemia”, Lancet 1, no. 7030 (1958): 1094–97.


[Закрыть]. Однажды она раздела одного из них и застенчиво показала его дежурному врачу. Его животик больше не был желтым в тех местах, куда попадало солнце.

Никто не воспринимал ее всерьез до тех пор, пока пробирка с образцом крови желтушного младенца случайно не осталась на подоконнике под прямыми солнечными лучами на несколько часов. Когда образец вернулся на место, кровь была нормальной. Врачи были уверены, что произошла какая-то ошибка. Но когда доктора Р. Г. Доббс и Р. Дж. Гремер провели дополнительные исследования, то обнаружили, что избыточный билирубин в образце крови был каким-то образом расщеплен или метаболизирован, так что уровень билирубина пришел в норму. Возможно, именно поэтому желтушным младенцам сестры Уорд становилось лучше на солнце?

Вскоре исследования доказали, что волны синего спектра видимого света, проходившие сквозь кожу и кровеносные сосуды младенцев и, возможно, достигавшие печени, были причиной этого волшебного целительного эффекта. Использование света для лечения желтушки вошло в академическую традицию. Вот так случайное открытие показало, что мы не так уж непрозрачны, как думаем.

На самом деле открытие медсестры Уорд и двух докторов уже было сделано в древности, но потом было утрачено. Соран Эфесский, один из лучших врачей императорского Рима, советовал выносить желтушных новорожденных младенцев на солнце. Большинство язычников относилось к световой терапии со всей серьезностью, и «гелиотерапия» – как она стала называться в древности в честь Гелиоса, греческого бога солнца, – считалась настолько мощной, что античные здания конструировались с учетом как можно большего доступа к солнечному свету. Римляне даже имели особые законы, гарантирующие людям доступ к солнечному свету[131]131
  Римляне даже имели особые законы, гарантирующие людям доступ к солнечному свету. – R. Hobday, The Light Revolution: Health, Architecture and the Sun (Findhorn, Scotland: Findhorn Press, 2006).


[Закрыть] в их домах (что привело к появлению соляриев). Однако позже эти законы утратили силу, и целительные свойства света были почти забыты[132]132
  Но не полностью. Датский врач Нильс Р. Финсен получил Нобелевскую премию 1903 года за применение световой терапии, включая красную часть видимого спектра, для лечения оспы. Но Финсен знал, что был не первым, кто обнаружил этот эффект. «В Средние века больных оспой лечили, заворачивая их в красные покрывала и помещая красные шары в их кровати, – писал он. – Джон из Гаддесдена лечил от оспы принца Уэльского, окружая его красными предметами… а д-р Сассакава сообщает, что в Японии пациентов накрывали красными одеялами и давали детям красные игрушки. Такое распространенное и ничем не объясняемое использование красного цвета при лечении оспы, естественно, рассматривалось как средневековый предрассудок». См. N. R. Finsen, “The Red Light Treatment of Small-pox”, British Medical Journal (December 7, 1895), pp. 1412–14.


[Закрыть].

До появления Флоренс Найтингейл, основательницы современного подхода к уходу за больными, госпитали не стремились обеспечить пациентам максимальный доступ к солнечному свету. Но этот короткий, дружелюбный к солнцу период XIX века завершился с изобретением электрической лампочки, якобы содержащей полный спектр прямого солнечного освещения. (К сожалению, искусственный свет не дает полного спектра и не является заменой естественному свету.) Конструкция больниц больше не благоприятствовала максимизации естественного освещения, так как наука не могла обосновать утверждение Флоренс Найтингейл о целительных свойствах солнечного света.

Идея о мощных целительных свойствах света тысячелетиями не находила применения, хотя была у всех на виду. Древние египтяне не обладали развитой наукой, они не сомневались в том, что видели собственными глазами: солнце было жизненно необходимо для жизни и роста всего вокруг. Они почитали солнечного бога Ра и, как большинство верующих, питали надежду, что бог будет не только охранять, но и исцелять их. Даже всемогущий фараон Рамзес имел имя бога Ра как составную часть своего имени. Египтяне и многие другие древние народы считали солнце главным источником жизни и считали очевидным, что все другие формы жизни в конечном счете получают энергию от солнца. (Разумеется, солнечный свет необходим для фотосинтеза[133]133
  Разумеется, солнечный свет необходим для фотосинтеза. – Углекислый газ + вода + световая энергия = глюкоза (сахар) + кислород. Реальное уравнение таково: 6 молекул CO2 + 6 молекул H2O + световая энергия = C6H12O6 + 6 молекул O2.


[Закрыть], посредством которого растения превращают углекислый газ и воду в глюкозу, их источник энергии. Организмы же, не осуществляющие фотосинтез, получают энергию от поедания растений или других животных, которые питаются растениями, поэтому в конечном счете вся органическая жизнь на земле зависит от солнца.)

Древние также понимали, что излечение поврежденных тканей требует роста. Египетские, греческие, индийские и буддийские целители предписывали систематические солнечные ванны для ускорения выздоровления пациентов[134]134
  Египетские… целители пользовались систематическими солнечными ваннами для ускорения выздоровления пациентов. – H. Gyory, “Medicine in Ancient Egypt”, in H. Selin, ed., Encyclopedia of the History of Science, Technology, and Medicine in Non-Western Cultures, 2nd ed. (New York: Springer, 2008), pp. 1508–18, 1513.


[Закрыть]. В древнеегипетском папирусе времен фараонов описано помазание воспаленных или болезненных участков тела особыми жидкостями с последующим выставлением их на солнце для усиления лечебного эффекта. Таким образом, многие современные открытия целительных свойств света на самом деле являются повторными открытиями, в том числе и исследование 2005 года, установившее, что проживание пациентов после операции в солнечной комнате[135]135
  …проживание пациентов после операции в солнечной комнате. – J. M. Walch et al., “The Effect of Sunlight on Postoperative Analgesic Medication Use: A Prospective Study of Patients Undergoing Surgery”, Psychosomatic Medicine 67 (2005): 157–63.


[Закрыть] (а не в условиях искусственного освещения) значительно уменьшает болевые ощущения.

В 1984 году д-р Норманн Розенталь из Национального института здоровья обнаружил, что некоторые виды депрессии можно лечить солнечными ваннами, а недавнее исследование подтвердило, что полный световой спектр справляется с депрессией у некоторых пациентов не хуже, чем лекарства, и с меньшим количеством побочных эффектов. Эти идеи были известны древним грекам и римлянам. Греческий врач Аретей из Каппадокии[136]136
  Аретей из Каппадокии. – Aretaeus, “On the Therapeutics of Acute Diseases”, in F. Adams, ed., The Extant Works of Aretaeus, the Cappadocian (London: Sydenham Society, 1856), p. 387.


[Закрыть] написал во II веке до н. э.: «Тех, кто впадает в апатию и летаргию, нужно выносить на воздух и оставлять на солнце, ибо причиной этой болезни является уныние». Если солнечный свет влияет на настроение, значит, он влияет на мозг.

Из школьной программы нам известно, что свет попадает на сетчатку глаза, где находятся особые клетки – палочки и колбочки; ими он преобразуется в электрические сигналы, которые проходят через нейроны зрительных нервов и поступают в зрительную кору в затылочной части мозга, где возникают зрительные образы.

В 2002 году был обнаружен второй путь, ведущий от сетчатки к мозгу и служащий совершенно иной цели. Наряду с клетками сетчатки, которыми мы пользуемся для зрительного восприятия (палочками и колбочками), были открыты другие светочувствительные клетки[137]137
  …были открыты другие светочувствительные клетки. – D. M. Berson et al., “Phototransduction by Retinal Ganglion Cells That Set the Circadian Clock”, Science 295, no. 5557 (2002): 1070–73; S. Hattar et al., “Melanopsin-Containing Retinal Ganglion Cells: Architecture, Projections, and Intrinsic Photosensitivity”, Science 295, no. 5557 (2002): 1065–70.


[Закрыть]. Они посылают электрические сигналы по отдельному проводящему пути, ведущему от оптического нерва к супрахиазматическому ядру (SCN), функция которого – регуляция наших биологических часов.

Биологические часы – это нечто большее, чем простой хронометр; они контролируют циклы активности и покоя главных органов тела в течение суток. Это одновременно хронометр и дирижер. SCN является частью гипоталамуса, и вместе они функционируют как опытный капельмейстер, контролирующий сложную симфонию наших физиологических потребностей – голода, жажды, полового влечения и желания спать, – регулируя уровень гормонов. Они также влияют на общий уровень возбуждения нашей нервной системы.

Древние китайцы знали, что каждый орган имеет свои периоды наибольшей и наименьшей активности. К примеру, согласно их наблюдениям, сердце и его энергии наиболее активны в середине дня, когда мы должны передвигаться, и наименее активны во время сна. Наша пищеварительная система активизируется после еды. Поскольку органические часы деактивируют наши почки во время сна, нам редко приходится мочиться по ночам, но это удобство пропадает с возрастом – отчасти потому, что органические часы, как любые старые часы, показывают уже не совсем точное время. Нейроны начинают срабатывать хаотично, и это пример зашумления мозга в пожилом возрасте.

Каждое утро, когда мы просыпаемся и свет попадает в наши глаза, сигнал об этом поступает в SCN, которое поочередно активирует наши органы. У людей после заката зрительные сигналы сообщают об отсутствии света во внешней среде; в свою очередь, SCN посылает это сообщение в шишковидную железу[138]138
  …в свою очередь, SCN посылает это сообщение в шишковидную железу. – Y. Isobe and H. Nishino, “Signal Transmission from the Suprachiasmatic Nucleus to the Pineal Gland Via the Paraventricular Nucleus: Analysed from Arg-Vasopressin Peptide, rPer2 mRNA and AVP mRNA Changes and Pineal AA-NAT mRNA After the Melatonin Injection During Light and Dark Periods”, Brain Research 1013 (2004): 204–11.


[Закрыть], которая высвобождает мелатонин – гормон, который делает нас сонными. Шишковидная железа прикрыта менее плотными тканями у ящериц, птиц и рыб, и свет, проникающий сквозь их тонкий череп, непосредственно стимулирует ее, что делает ее особенно похожей на «глаз». (Поэтому шишковидную железу часто называют «третьим глазом».) Эволюционное наследие напоминает нам, что наш костяной череп не является сейфом и что мозг развивался в постоянном взаимодействии со светом.

Мы почти исключительно связываем свет со зрением, которое считаем волшебным и почти непостижимым процессом. Но взаимоотношения со светом происходят и на еще более элементарном уровне. Свет инициирует химические реакции в живых организмах, причем не только в растениях. Одноклеточные организмы, лишенные глаз, имеют светочувствительные молекулы в своих внешних мембранах, которые снабжают их энергией. К примеру, светочувствительные молекулы галобактерий (Halobacterium), живущих на соляных болотах[139]139
  …галобактерий (Halobacterium), живущих на соляных болотах. – J. Spudich, “Color-Sensing in the Archaea: A Eukaryotic-Like Receptor Coupled to a Prokaryotic Transducer”, Journal of Bacteriology 175 (1993): 7755–61; J. M. Allman, Evolving Brains (New York: Scientific American Library, 1999), p. 7.


[Закрыть], преобразуют свет в оранжевой части спектра в энергию, необходимую для жизнедеятельности. При поглощении оранжевого света эти бактерии плывут к его источнику, чтобы получать больше энергии; свет в ультрафиолетовой и зеленой части спектра отпугивает их. Тот факт, что свет с разной длиной волны оказывает различное воздействие на организм, означает, что световые частоты переносят не только энергию, но и разные виды информации. Интересно, что светочувствительные молекулы, необходимые для выживания бактерии, в структурном отношении очень близки к светочувствительным молекулам в человеческой сетчатке, которые называются родопсином. Исходя из этого можно предположить, что наши глаза являются продуктом эволюции светочувствительных молекул.

Такая же необыкновенная чувствительность к свету существует в отдельных клетках и белках нашего собственного организма. В 1979 году ученые Карел Мартинек и Илья Березин из МГУ доказали, что наш организм наполнен многочисленными светочувствительными химическими переключателями и усилителями[140]140
  …наш организм наполнен многочисленными светочувствительными химическими переключателями и усилителями. – K. Martinek and I. V. Berezin, “Artificial Light-Sensitive Enzymatic Systems as Chemical Amplifiers of Weak Light Signals”, Photochemistry and Photobiology 29 (1979): 637–50.


[Закрыть]. Свет с разной длиной волны (то есть из разных частей спектра) оказывает на них разное воздействие. Некоторые цвета активизируют работу ферментов в организме, ускоряют или тормозят клеточные процессы и влияют на выработку различных химических соединений. Альберт Сент-Дьерди, который получил Нобелевскую премию за открытие витамина С, обнаружил, что при переносе электрона из одной молекулы организма в другую (этот процесс называется переносом заряда) молекулы часто меняют цвет[141]141
  Сент-Дьерди… обнаружил, что при переносе электрона из одной молекулы организма в другую (этот процесс называется переносом заряда) молекулы часто меняют цвет. – A. Szent-Gyorgyi, Introduction to a Submolecular Biology (New York: Academic Press, 1960), pp. 54, 80–81; A. Szent-Gyorgyi, Bioelectronics: A Study in Cellular Regulations, Defense, and Cancer (New York: Academic Press, 1968), pp. 19, 26–27, 43.


[Закрыть]; вернее, меняется тип света, который они излучают. Крайне выражен этот процесс у светлячков, у которых фермент люцифераза генерирует значительное количество видимого света. Таким образом, люди взаимодействуют со светом не только на уровне кожи; наши организмы не являются темными пещерами. В клетки проникают фотоны, и перенос энергии запускает разнообразные каскады изменений. Вопрос заключался в следующем: удалось ли кому-нибудь, пользуясь красивой метафорой Флоренс Найтингейл, сделать свет не только «художником», но и «скульптором», придающим новую форму нейронным сетям мозга?

Лекция и случайная встреча

В декабре 2011 года я расстался со своими пациентами в 19.15 и поднялся на крыльцо штаб-квартиры медицинской ассоциации Онтарио. У меня имелся очень конкретный вопрос. Я уже знал, что при повреждении тканей мозга часто бывает возможно стимулировать другие, здоровые области с помощью различных действий – будь то умственные упражнения, движение или сенсорное восприятие окружающего мира – для реорганизации и формирования новых связей, а иногда даже для выращивания новых нейронов, принимающих на себя когнитивные функции поврежденных тканей. Но ограничительным фактором было обязательное наличие какой-то здоровой ткани, которая могла бы заменить поврежденную ткань. Я хотел узнать, может ли световая терапия помочь исцелению «больной» мозговой ткани, содействовать не замене, а восстановлению клеточного субстрата? Может ли она способствовать восстановлению общих клеточных функций нейронов? Если это возможно, то свет будет новым способом решения проблем мозга. После нормализации клеточных функций нейронные связи можно будет реорганизовать с помощью тренировок и таким образом восстановить утраченные когнитивные способности.

За обедом, когда мы с коллегами беседовали в столовой, я заметил в другом конце помещения стройную темноволосую женщину со средиземноморскими чертами умного лица; она двигалась осторожно и выглядела довольно хрупкой. Потом она подошла ко мне и медленно заговорила. Она сказала, что мое лицо показалось ей знакомым, но она не знает, откуда, и ее это беспокоит. Прежде чем мы успели отреагировать, она добавила, что ее зовут Габриэллой Поллард. Потом я представился ей. Мы действительно раньше не слышали друг о друге.

Судя по ее осторожной, сдержанной и нетвердой походке, а также по немного замедленной речи, я заподозрил, что она борется с каким-то расстройством мозга. Вероятно, она пришла послушать лекцию по какой-то личной причине.

Вскоре начались выступления. Первым докладчиком был Фред Кан, хирург общего профиля, специализировавшийся на сосудистых операциях. Стройный и подтянутый, Кан носил седую копну волос, то и дело падавших ему на лоб. Хотя на вид ему было немногим более семидесяти, недавно ему исполнилось восемьдесят два года, и он по-прежнему работал больше шестидесяти часов в неделю. Судя по всему, он много загорал, особенно по сравнению со слушателями, в основном более молодыми и бледными тенелюбивыми людьми, опасавшимися рака кожи. Они знали, что солнце может быть опасным, но позабыли о том, что человеческая жизнь не могла бы развиваться без его лучей. Кан взял за правило проводить не меньше четырех часов на солнце в течение рабочей недели и еще больше по выходным дням. Он плавал четыре раза в неделю и совершал долгие прогулки на свежем воздухе. Он был одет довольно небрежно и выглядел так, как будто ему было бы гораздо удобнее в рабочем халате, нежели в костюме; к тому же он не признавал галстуков. Его речь была ровной и деловитой, с протяжным выговором человека, выросшего в сельской глубинке Онтарио, за которым скрывалась его история, его ирония и анекдотические ремарки, произносимые с бесстрастным выражением лица.

Как я узнал впоследствии, Кан родился в 1929 году в Германии, в еврейской семье. Он пережил «хрустальную ночь» с 9 на 10 ноября 1938 года, когда нацисты подожгли почти все немецкие синагоги и загнали 30 000 евреев в концентрационные лагеря. За три недели до начала Второй мировой войны его семья совершила дерзкий ночной побег на поезде и автомобиле, подкупив немецких чиновников и бросив все свое имущество, чтобы попасть в Голландию. В конце концов семья Кан переехала в Оксбридж в штате Онтарио и поселилась на ферме. Фред рос в сельской местности и ходил в маленькую школу из красного кирпича, каждую зиму преодолевая шесть миль по снегу, чтобы попасть туда и обратно. Подростком он часами работал на летнем солнце без рубашки. Он стал нелегально водить трактор «Фордзон» в возрасте десяти лет и приобрел все фермерские добродетели, такие как внимание к природе и ее требованиям, понимание ее власти, суровости и величия.

Он выиграл стипендию для поступления в медицинскую школу при Университете Торонто. По окончании учебы, безразличный к лекарствам, которые прописывали терапевты, он стал хирургом общего профиля, а потом и главным хирургом в огромной горнорудной компании в северном Онтарио. Благодаря своей необыкновенной энергии он заменил четырех других хирургов и круглосуточно управлял двумя операционными палатами. Потом он отправился в Массачусетскую центральную больницу для изучения сосудистой хирургии, потом в Техас для учебы в Бейлорском медицинском колледже под руководством одного из лучших хирургов в мире Дентона Кули, который совершил первую операцию по пересадке сердца. В Калифорнии он занимался общей и сосудистой хирургией, оперируя аневризму брюшной аорты, выполняя шунтирование и очистку закупоренных сонных артерий. Он был хирургом-консультантом для армии США. В качестве ведущего специалиста он основал клинику на 250 мест, где стал главным врачом, а потом заведующим отделением хирургии. За эти годы он провел более 20 000 серьезных хирургических операций.

– Более двадцати лет назад я прошел курс лазерной терапии, – сказал он в начале своей лекции. – Я был страстным горнолыжником, повредил плечо, и это превратилось в хроническую проблему.

Он катался по склонам высоких гор, в том числе Альп, и получил серьезную травму капсулы плечевого сустава. В течение двух лет ему трудно было заниматься любой физической деятельностью, не говоря уж о горных лыжах. Инъекции стероидов не помогали.