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

Серьезные исследования влияния упражнений на болезнь Паркинсона начались в 1950-х годах в ответ на клинические отчеты и небольшие исследования, которые показывали, что некоторые люди с болезнью Паркинсона смогли улучшить таким способом свое состояние[65]65
  …в 1950-х годах… которые показывали, что некоторые люди с болезнью Паркинсона смогли улучшить таким способом свое состояние. – D. S. Bilowit, “Establishing Physical Objectives in the Rehabilitation of Patients with Parkinson’s Disease (Gymnasium Activities)”, Physical Therapy Review 36, no. 3 (1956): 176–78.


[Закрыть]. Они изучали эффективность упражнений, пользуясь теми же животными моделями, которые они использовали для тестирования новых препаратов.

В 1982 году было установлено, что два химических вещества, MPTP и 6-OHDA, могут вызвать у людей симптомы, сходные с болезнью Паркинсона. MPTP – это нейротоксин, который уничтожает дофаминэргические нейроны в черном веществе и причиняет такой же ущерб, как болезнь Паркинсона. Когда ученые давали мышам MPTP, они начинали стабильно демонстрировать симптомы паркинсонизма, а значит, теперь у исследователей появилась «мышиная модель» болезни Паркинсона, на которой они могли пробовать новые лекарства и методы терапии для проверки их надежности и эффективности. Второе вещество, 6-OHDA, инъецированное в мозг крысам, тоже приводило к потере дофамина и синдрому паркинсонизма. Позднее 6-OHDA был обнаружен в организме людей, страдающих болезнью Паркинсона[66]66
  Позднее 6-OHDA был обнаружен в организме людей, страдающих болезнью Паркинсона. – K. Jellingeret al., “Chemical Evidence for 6-Hydroxydopamine to Be an Endogenous Toxic Factor in the Pathogenesis of Parkinson’s Disease”, Journal of Neural Transmission Supplement 46 (1995): 297–314. Эти животные модели БП не являются точными копиями болезни, так как химические вещества вызывают однократную потерю дофамина, а БП является прогрессирующим расстройством. 6-OHDA напоминает химические соединения, с помощью которых мозг передает сигналы между нейронами. При окислении он вызывает смерть мозговых клеток, включая нейроны, вырабатывающие дофамин. A. D. Smith and M. J. Zigmond, “Can the Brain Be Protected Through Exercise? Lessons from an Animal Model of Parkinsonism”, Experimental Neurology 184, no. 1 (2003): 31–39.


[Закрыть].

Важнейшее исследование Дженнифер Тиллерсон и ее коллег из Института неврологии при Техасском университете в Остине с использованием животных моделей MPTP и 6-OHDA показывает, что умеренное количество упражнений на «беличьем колесе» – если они начинаются в один день с введением вещества, истощающего дофамин в базальных ядрах, – защищает их дофаминовую систему от разрушения. Эти животные с симптомами болезни Паркинсона выполняли умеренный объем упражнений после приема соответствующих веществ. Они сохранили способность двигаться и смогли полностью восполнить ущерб от токсинов[67]67
  Эти животные с симптомами болезни Паркинсона… смогли полностью восполнить ущерб от токсинов. – J. L. Tillerson et al., “Exercise Induces Behavioral Recovery and Attenuates Neurochemical Deficits in Rodent Models of Parkinson’s Disease”, Neuroscience 119, no. 3 (2003): 899–911. Эти животные пробегали 15 метров в минуту, то есть около 0,6 мили в час. За день они пробегали 450 метров. Сеансы бега были разделены трехчасовыми периодами отдыха. В своем замечательном обзоре о нейронной пластичности и болезни Паркинсона Шейла Мун-Брюс подводит итог данного исследования следующими словами: «Восстановление схем поведения в группах 6-OHDA и MPTP было полным, когда упражнения стали частью режима терапии. В качестве сравнения, малоподвижные животные с дофаминовым истощением демонстрировали дефицит моторных навыков. Физически активные животные с симптомами БП не проявляли дефицита моторных навыков за весь период упражнений по два раза в день». S. Mun-Bryce, “Neuroplasticity: Implications for Parkinson’s Disease”, in Trail et al., Neurorehabilitation in Parkinson’s Disease, p. 46.


[Закрыть], если выполняли упражнения по два раза в день. Благотворный эффект сохранялся от девятнадцати дней до четырех недель после окончания упражнений. На этом этапе мозг животных был подвергнут анализу. Было установлено, что дофаминовая система в черной субстанции лучше сохранилась у животных, выполнявших упражнения, по сравнению с теми, кто упражнениями не занимался. Этот эксперимент стал поразительным подтверждением того, что Джон Пеппер испытал на себе: если приступить к упражнениям на достаточно раннем этапе болезни и выполнять их постоянно, то моторные функции сохраняются. (Тот факт, что мозг животных больше не выглядел как у больных паркинсонизмом, должен сделать Пеппера осторожным в предположении, что после его смерти сканирование мозга докажет скептикам истинность его заболевания. Возможно, что нейропластические упражнения, которые он выполнял, обеспечат относительную сохранность его дофаминовой системы, как у этих подопытных животных.)

Другим крупным прорывом стало обнаружение того факта, что во время выполнения физических упражнений у животных с симптомами БП вырабатываются два вида факторов роста: GDNF (глиальный нейротрофический фактор) и BDNF (мозговой нейротрофический фактор), обеспечивающие формирование новых связей между клетками мозга.

Майкл Зигмонд из Питтсбургского института нейродегенеративных заболеваний, мировой лидер в области исследований болезни Паркинсона и роли упражнений в поддерживающей терапии, пишет: «Наши собственные результаты – как опубликованные, так и неопубликованные – не оставляют сомнений: регулярные пробежки в сочетании с обогащенной средой резко снижают потерю DA (дофаминовых) клеток[68]68
  …регулярные пробежки в сочетании с обогащенной средой резко снижают потерю DA (дофаминовых) клеток. – Zigmond et al., “Triggering Endogenous Neuroprotective Processes, S42–45, S43.


[Закрыть] как у крыс, обработанных 6-OHDA, так и у обезьян и мышей, обработанных MPTP; сходные результаты были получены и другими исследователями».

С помощью крыс, мышей и мартышек на «беличьем колесе» доктор Зигмонд продемонстрировал, что физические упражнения могут «включить» производство факторов роста нервных клеток, которые защищают мозг животных с симптомами БП[69]69
  …физические упражнения могут «включить» производство факторов роста нервных клеток, которые защищают мозг животных с симптомами БП. – Ibid.


[Закрыть]. Он и его коллеги начали тренировать животных за три месяца до инъекции MPTP или 6-OHDA и продолжали тренировки в течение двух месяцев после инъекции. Упражнения уменьшили выраженность моторных симптомов и вместе с тем увеличили количество GDNF. Поскольку у людей с болезнью Паркинсона содержание GDNF в черной субстанции понижено[70]70
  …у людей с болезнью Паркинсона содержание GDNF в черной субстанции понижено. – N. B. Chauhan et al., “Depletion of Glial Cell Line – Derived Neurotrophic Factor in Substantia Nigra Neurons of Parkinson’s Disease Brain”, Journal of Chemical Neuroanatomy 21, no. 4 (2001): 277–88.


[Закрыть], этот результат внушает оптимизм. Сканирование и химический анализ мозга животных показали, что дофаминэргические клетки намного лучше сохранились у животных, которые занимались физическими упражнениями.

Группа Зигмонда также обнаружила, что небольшой кратковременный стресс фактически может увеличить выработку дофамина у животных. Зигмонд предполагает, что умеренный стресс защищает организм животного, заранее подготавливая его к серьезной нагрузке и тем самым позволяя избежать внезапного перенапряжения. Джон Пеппер всегда утверждал, что, занимаясь ходьбой, он поддерживал такую скорость, чтобы от напряжения его бросало в пот. Та же группа исследователей установила, что хронический стресс приводит к утрате нервных клеток. Пеппер оставил работу, когда сосредоточился на борьбе с болезнью, поскольку работа была источником постоянного стресса в его жизни.

Мы знаем, что упражнения способствуют увеличению количества связей между нейронами. Фактор BDNF, также вырабатываемый при упражнениях, скорее всего играет в этом важную роль. Когда мы выполняем задачу, требующую одновременного срабатывания конкретных нейронов, наш мозг вырабатывает BDNF. Этот фактор роста консолидирует связи между активированными нейронами, и в будущем они синхронизируются еще надежнее. (Когда BDNF добавляют в нейронный препарат в чашке Петри, нейроны в препарате начинают выпускать отростки, соединяясь друг с другом. Рост тонкой жировой оболочки вокруг нейронов, которая ускоряет передачу электрических сигналов, тоже усиливается.) BDNF также защищает нейроны от вырождения[71]71
  BDNF также защищает нейроны от вырождения. – H. S. Oliff et al., “Exercise-Induced Regulation of Brain-Derived Neurotrophic Factor (BDNF) Transcripts in the Rat Hippocampus”, Molecular Brain Research 61, no. 1–2 (1998): 147–53.


[Закрыть]. Крысы, которые не могут бегать, вырабатывают меньше BDNF[72]72
  Крысы, которые не могут бегать, вырабатывают меньше BDNF. – J. Widenfalk et al., “Deprived of Habitual Running, Rats Downregulate BDNF and TrkB Messages in the Brain”, Neuroscience Research 34 (1999): 125–32.


[Закрыть]. Его содержание также понижено в черной субстанции у людей с болезнью Паркинсона.

Неврологи Карл Котман, Хитер Олиф и их коллеги продемонстрировали, что мыши, которые добровольно выполняют упражнения на колесе, увеличивают свой уровень BDNF[73]73
  …мыши, которые добровольно выполняют упражнения на колесе, увеличивают свой уровень BDNF. – Oliff et al., “Exercise-Induced Regulation.”


[Закрыть]. Чем длиннее дистанция, тем выше показатель BDNF. Это увеличение происходит в гиппокампе, где, как мы видели, происходит превращение краткосрочных воспоминаний в долговременные (консолидация памяти), что необходимо для обучения. (Краткосрочная память резко ухудшается при болезни Альцгеймера[74]74
  Недавние исследования показывают, что высокий уровень BDNF в пожилом возрасте защищает от болезни Альцгеймера.


[Закрыть], но пациенты с болезнью Паркинсона тоже испытывают проблемы с памятью.) BDNF также может защищать нейроны[75]75
  BDNF также может защищать нейроны. – C. W. Cotman and N. C. Berchtold, “Exercise: A Behavioral Intervention to Enhance Brain Health and Plasticity”, Trends in Neurosciences 25, no. 6 (2002): 295–301, 296 box 1.


[Закрыть] и стимулировать рост нейронов в части базальных ядер, называемой полосатым телом (стриатум).

Многочисленные исследования показывают, что упражнения улучшают способность животных к обучению пропорционально росту уровня BDNF[76]76
  …упражнения могут улучшить способность животных к обучению пропорционально росту уровня BDNF. – S. Vaynman et al., “Hippocampal BDNF Mediates the Efficacy of Exercise on Synaptic Plasticity and Cognition”, European Journal of Neuroscience 20, no. 10 (2004): 2580–90.


[Закрыть]. Люди лучше справляются с когнитивными тестами, если они занимаются физподготовкой и находятся в хорошей физической форме во время экзамена. Котман и его коллега Николь Бертольд полагают, что сочетание учебы и упражнений помогает сохранять пластичность мозга и даже увеличивает ее, так как обучение усиливает транскрипцию генов, кодирующих BDNF, а BDNF способствует обучению. Таким образом, чем больше люди учатся, тем больше они способны учиться и изменять свой мозг в соответствии с усвоенными навыками.

Учеба и физические упражнения – это удачное сочетание. Когда люди достигают среднего возраста, мозг начинает утрачивать нейронные связи. Физическая активность – один из немногих способов противодействия этому процессу. Понимание этого как никогда важно, поскольку многие люди ведут сидячий образ жизни перед экранами компьютеров и не двигаются с места большую часть дня. Многочисленные исследования показывают, что сидячий образ жизни является значительным фактором риска[77]77
  …сидячий образ жизни является значительным фактором риска. – S. Vaynman and F. Gomez-Pinilla, “License to Run: Exercise Impacts Functional Plasticity in the Intact and Injured Central Nervous System by Using Neurotrophins”, Neurorehabilitation and Neural Repair 19, no. 4 (2005): 283–95, 290.


[Закрыть] не только для болезней сердца, но также для рака, диабета и нейродегенеративных расстройств. Если в медицине существует панацея, то это ходьба.

Выученная беспомощность

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]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.


[Закрыть] (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, сразу же после травмы мозг испытывает «энергетический кризис»[79]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.


[Закрыть], так как ему приходится расходовать очень много глюкозы, чтобы справиться с повреждением. (Даже в здоровом состоянии мозг требует огромного количества энергии. Он составляет лишь 2 % от веса тела, но на его долю приходится 20 % всей потребляемой организмом энергии.) Период диасхиза обычно продолжается около шести недель, и в этот период поврежденный мозг особенно уязвим[80]80
  …поврежденный мозг особенно уязвим. – Ibid., 232.


[Закрыть], так как у него не хватает энергии, чтобы справляться с еще каким-то ущербом[81]81
  Поэтому люди, получившие сотрясение или другую травму мозга, не должны подвергать себя повторному риску до полного выздоровления.


[Закрыть].

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]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.


[Закрыть] 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]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.


[Закрыть]. (Вспомните, что когда Пеппер был прикован к постели легочной инфекцией или операцией и не мог заниматься ходьбой, все его симптомы возвращались.)

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]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.


[Закрыть]. Вероятно, худшее, что может сделать пациент, узнавший свой диагноз, – это снизить свою физическую активность.

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]85
  …спрыгнул с кресла-каталки, чтобы спасти утопающего. – Sacks, Awakenings, p. 10.


[Закрыть]. 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]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.


[Закрыть], 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]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.


[Закрыть] тоже имеют очень важное значение для реабилитации больных БП.

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.

Дофамин имеет еще одно очень хорошо известное предназначение. Его часто называют нейротрансмиттером вознаграждения, поскольку когда люди продвигаются к достижению любой цели, он высвобождается в мозге в ожидании благоприятного результата. Чем выше ценность этого результата и чем быстрее люди продвигаются к его достижению, тем выше уровень дофамина[88]88
  Чем выше ценность этого результата и чем быстрее люди продвигаются к его достижению, тем выше уровень дофамина. – R. Shadmerh and S. Mussa-Ivaldi, Biological Learning and Control: How the Brain Builds Representation, Predicts Events, and Makes Decisions (Cambridge, MA: MIT Press, 2012), pp. 291–93.


[Закрыть]. Выделение дофамина порождает субъективное чувство удовольствия от хорошо выполненной работы и ощущение прилива энергии. Кроме того, оно укрепляет связи между нейронами в тех цепочках и сетях, которые помогли нам достигнуть цели.

Таким образом, дофамин имеет как минимум три характеристики, имеющие отношение к болезни Паркинсона: во-первых, он дает мотивацию к движению, во-вторых, он ускоряет это движение и способствует его непрерывному выполнению, и наконец, он нейропластически укрепляет связи между нейронами в тех сетях, которые помогли нам достигнуть благоприятного результата.

Недавнее исследование показывает, что «мотивация к движению» нарушается у пациентов с болезнью Паркинсона, но если им обеспечить надлежащую мотивацию, то они оказываются способны нормально двигаться. Контрольное исследование Пьетро Маццони и его коллег из лаборатории моторной активности в Колумбийском университете показало, что пациенты с болезнью Паркинсона могут совершать нормальные движения[89]89
  …пациенты с болезнью Паркинсона могут совершать нормальные движения. – P. Mazzoni et al., “Why Don’t We Move Faster? Parkinson’s Disease, Movement Vigor, and Implicit Motivation”, Journal of Neuroscience 27, no. 27 (2007): 7105–16, 7115.


[Закрыть]. В своем исследовании они сравнивают пациентов со здоровыми людьми в различных задачах на движение и демонстрируют, что пациенты способны двигаться так же точно и быстро, как и здоровые люди, но им нужно больше практиковаться.

Маццони и его коллеги объясняют свою замечательную находку следующим образом. Каждый раз, когда человек собирается совершить движение, его мозг сначала взвешивает и оценивает, как много усилий потребует это движение по сравнению с наградой, которая может быть получена в результате этого движения. В обычных обстоятельствах эта оценка производится дофаминэргическими нейронами. Когда уровень дофамина понижен, человек двигается и не испытывает удовольствия. Как указывают неврологи Яэль Нив и Майкл Ривлин-Этцион, дофаминовая система «предполагает», что выгода будет пренебрежимо малой и что «цена возможности[90]90
  Потеря потенциальной выгоды от других альтернатив при выборе одной из альтернатив.


[Закрыть]»[91]91
  …«цена возможности». – Y. Niv and M. Rivlin-Etzion, “Parkinson’s Disease: Fighting the Will?” Journal of Neuroscience 27, no. 44 (2007): 11777–79.


[Закрыть] движения не стоит потраченных усилий. Поскольку скорость, с которой пациент с болезнью Паркинсона совершает движение, отчасти связана с соотношением размера предполагаемой награды и энергетической стоимости движения, результатом низкого уровня дофамина является очень медленное движение – иными словами, брадикинезия. Именно это и обнаружил Маццони. При более трудных задачах на движение, требующих больших усилий, пациенты с болезнью Паркинсона «по сравнению с контрольной группой были более склонны двигаться медленно, когда требуемые для выполнения поставленной задачи энергозатраты возрастали». Важно отметить, что это происходило, когда пациенты выполняли вполне обычные движения и не находились в экстренной ситуации, как пациент, увидевший тонущего человека и бросившийся ему на помощь из кресла-каталки.

Может показаться удивительным, как мало врачей и неврологов догадались, что значительная часть проблем людей с болезнью Паркинсона связана с химической подоплекой мотивации к движению. Ведь уже несколько десятилетий было известно, что дофамин является неотъемлемой частью системы вознаграждения в головном мозге. Но это упущение можно понять, так как «оценка» альтернатив дофаминовой системой не осознается человеком.

Важность находок Маццони и его коллег для понимания болезни Паркинсона нельзя недооценивать. Дело не только в том, что пациенты с болезнью Паркинсона изначально не способны нормально двигаться с нормальной скоростью; мотивационный компонент их моторной системы оказывается фундаментально нарушенным. Нив и Питер Дайан предположили, что дофамин «насыщает энергией» привычные действия. А Маццони со своими коллегами написал: «Моторная деятельность имеет свою систему мотивации…[92]92
  «Моторная деятельность имеет свою систему мотивации». – Mazzoni et al., “Why Don’t We Move Faster?”, 7115.


[Закрыть] Мы предполагаем, что дофамин в полосатом теле наполняет действия энергией практически в буквальном смысле, а именно, придает ценность энергетической стоимости движения». Болезнь Паркинсона имеет внешние системы двигательного расстройства, но ее корни имеют когнитивную или психическую природу. Таким образом, это не только физическое, но и психическое расстройство.

Именно поэтому нет смысла внушать пациентам с болезнью Паркинсона, что потеря дофамина препятствует их движениям. Такие наставления лишь укрепляют пассивную покорность судьбе, в то время как мы хотим добиться противоположного результата. А поскольку мозг действует по принципу «используй или потеряй», то чем меньше пациенты двигаются, тем быстрее их нейронные сети, отвечающие за движение, приходят в упадок, а мышцы слабеют. Если сказать пациенту с болезнью Паркинсона, что у него неуклонно прогрессирующее двигательное расстройство, и просто оставить его в покое – получится, по сути, самосбывающееся пророчество.

Лучше говорить им: «Вы страдаете расстройством, при котором мотивация к движению существенно нарушена, что мешает вам двигаться. Но, зная это и прилагая осознанные усилия, вы можете не допустить значительного прогресса болезни».

Учебный лагерь для пациентов был бы идеальным местом для объяснения таких тонкостей. Потом можно было бы продемонстрировать их в действии на примере людей вроде Джона Пеппера. Пациентам с болезнью Паркинсона трудно инициировать движение. Им можно объяснить, что это имеет прямое отношение к проблемам с мотивацией к движению[93]93
  См. также подробное рассуждение невролога и бихевиориста Патрика Макнамары о том, как болезнь Паркинсона влияет на ощущение свободы воли у человека. P. McNamara, The Cognitive Neuropsychiatry of Parkinson’s Disease (Cambridge, MA: MIT Press, 2011).


[Закрыть]. Отсутствие мотивации не является следствием лени, апатии или слабоволия. Скорее, нейронный субстрат мотивации к движению, работающий на дофамине, не может обеспечить энергию для движения даже при наличии желания, а со стороны это выглядит как усталость или апатия. Это утверждение не сводит волю к движению только к физико-химическому феномену, но подчеркивает, что тело и разум развиваются и работают совместно и попытки понять одно без другого тщетны.

То, что Джон Пеппер смог мотивировать себя к движению, несмотря на низкий уровень дофамина, свидетельствует о силе его разума и воли. Но для перевода этой мотивации в непосредственное движение все еще требовалось какое-то «неврологическое» открытие с его стороны. Он не мог заниматься обычной, автоматизированной ходьбой (это зависит от уровня дофамина в передней части полосатого тела, которое является частью базальных ядер), пока не обошел этот механизм с помощью методики осознанной ходьбы[94]94
  …обошел этот механизм с помощью методики сознательной ходьбы. – Y. Niv et al., “A Normative Perspective on Motivation”, Trends in Cognitive Sciences 10, no. 8 (2006): 375–81, 377. Нив, Джоэль и Дайан указывают, что привычные движения (такие как нормальная ходьба) обрабатываются в передней части полосатого тела группами нейронов, зависимых от дофамина. Непривычные целенаправленные движения обрабатываются другим нейронным контуром, включающим лобные доли и медиальную часть полосатого тела. Я считаю, что в своей методике сознательной ходьбы Пеппер приучил себя к непривычным целенаправленным движениям, уделяя пристальное внимание каждому движению и его цели.


[Закрыть], основанной на других нейронных сетях (в лобных долях и, скорее всего, в медиальной части полосатого тела).

Двуликость паркинсонизма

Пеппера часто удивляет, что его примеру следует относительно небольшое количество людей. В его группе поддержки так поступили лишь 25 % пациентов. По его словам, все они оказались в выигрыше. Но другие, возможно, слишком стыдятся своей болезни, чтобы заниматься активной ходьбой, или просто не хотят этого делать. Вероятно, существуют варианты болезни Паркинсона, резистентные к упражнениям, поэтому люди бросают начатое. Я также задавался вопросом, может ли редкая решимость Пеппера быть проявлением его паркинсонизма? Это предположение может показаться странным, ведь болезнь Паркинсона считается физическим, а не психическим расстройством. Но Оливер Сакс указывает, что Джеймс Паркинсон, который первым описал физические симптомы болезни, также описал ее психологические эффекты, включающие разные состояния: как пассивные, так и чрезмерно волевые, энергичные и настойчивые. Физическая торопливость проявляется в маленьких быстрых шагах, которые характерны для некоторых пациентов с болезнью Паркинсона. Эта «поспешность», как ее называет Сакс, имеет психический аналог: «Поспешность заключается в ускорении (и укорачивании) шагов, движений, слов и даже мыслей; она передает ощущение нетерпеливости и импульсивности, как будто пациенту не хватает времени, а у некоторых пациентов сопровождается чувством срочности и безотлагательности, как будто что-то подгоняет их помимо собственной воли»[95]95
  «Поспешность заключается в ускорении… как будто что-то подгоняет их помимо собственной воли». – Sacks, Awakenings, p. 6.


[Закрыть].

Джон Пеппер действительно иногда старается опережать события. Однажды я отправил ему письмо, где выражал желание встретиться с определенными людьми, с которыми он работал, надеясь получить ответ с его соображениями по этому поводу, а он вместо этого через несколько дней организовал большие собрания в трех африканских городах, чтобы я мог выступить там. После некоторого замешательства с моей стороны он с нескрываемым сожалением написал: «Вы должны извинить меня за поспешные действия без предварительной консультации с вами, но это мое правило». Я мог лишь предполагать, что эта настойчивость позволила Пепперу тренироваться и поддерживать форму, в то время как другие пациенты, более ригидные на физическом и, возможно, на психическом уровне, не могли этого сделать.

Возможно ли, что замедленность движений вызывает некий паралич воли? Как указывает Сакс, такая физическая и психическая замедленность «является полной антитезой спешке или целенаправленному движению» и приводит к «активному торможению или сопротивлению, которое препятствует движению, речи и даже мышлению вплоть до полной блокировки этих процессов. Такие люди оказываются вовлеченными в своеобразный психологический конфликт – сила против силы, воля против воли, команда против встречной команды»[96]96
  «Такие люди оказываются вовлеченными в своеобразный психологический конфликт – сила против силы, воля против воли, команда против встречной команды». – Ibid., pp. 7–8. Сакс указывает, что пациенты с брадикинезией предрасположены к замедленному, тягучему течению мыслей (он называет это брадифренией). Однако даже эти замедленные пациенты, которые кажутся застывшими постороннему наблюдателю, не просто пассивны; по словам Сакса, их лучше называть вовлеченными во внутренний конфликт. Он пишет: «Видимость пассивности или инертности обманчива: обструктивная дискенезия такого рода ни в коем случае не является состоянием праздности или покоя, но (перефразируя де Квинси), «…не следствие инертности, а результат мощного противоборства равных сил, неизбывной активности и неизбывного покоя». Далее, по словам Сакса, представление Уильяма Джеймса о том, что люди имеют два вида воли – «обструктивную» и «эксплозивную» – применимо к состоянию психики при болезни Паркинсона: «Когда первая одерживает верх, выполнение обычных действий становится трудным или невозможным; если же вторая преобладает, аномальная активность становится неудержимой. Хотя Джеймс пользуется этими терминами по отношению к невротическим искажениям воли, они в равной мере относятся к тому, что мы можем назвать паркинсоновскими искажениями воли». Мне иногда казалось, что Джон обладает более эксплозивной волей, чем большинство пациентов с БП, что позволило ему активно действовать и изобрести свою методику ходьбы. Со слов членов его семьи, Джон всегда был поразительно активным человеком, а с учетом того, что он страдал болезнью Паркинсона несколько десятилетий, очень трудно разобраться, была ли его активная натура связана с его болезнью.


[Закрыть]. Однако Джон Пеппер, безусловно, знал, что такое жесткость и неподвижность, и, по справедливому замечанию Сакса, люди с болезнью Паркинсона одинаково склонны и к ускорению, и к замедлению.

Мир науки наконец-то поравнялся с открытиями Джона Пеппера. В 2011 году исчерпывающий обзор работ по этой теме был опубликован в журнале «Неврология», одном из важнейших научных журналов. Статья под названием «Оказывают ли интенсивные физические упражнения нейрозащитный эффект при болезни Паркинсона?» была основана на работе невролога Дж. Э. Эшлскога из клиники Майо и описывала большинство полученных свидетельств влияния физических упражнений на развитие болезни Паркинсона у людей и животных. Интенсивные упражнения включали ходьбу, плавание и «любую физическую активность, увеличивающую частоту сердцебиения и потребность в кислороде». На основе оценки многих сотен пациентов был сделан вывод: «Подавляющее большинство фактов указывает на то, что интенсивные физические упражнения должны занимать центральное место в терапии болезни Паркинсона»[97]97
  «…физические упражнения должны занимать центральное место в терапии болезни Паркинсона». – J. E. Ahlskog, “Does Vigorous Exercise Have a Neuroprotective Effect in Parkinson’s?” Neurology 77, no. 3 (2011): 288–94.


[Закрыть].

Контролируемое клиническое исследование, проведенное доктором Лизой Шульман и ее коллегами из Университета Мэриленда, сравнивало эффективность низкоинтенсивной и высокоинтенсивной ходьбы на беговой дорожке для пациентов с болезнью Паркинсона. Они обнаружили, что низкоинтенсивные упражнения, когда сами пациенты выбирали скорость ходьбы[98]98
  …низкоинтенсивные упражнения, когда сами пациенты выбирали скорость ходьбы. – L. M. Shulman et al., “Randomized Clinical Trial of 3 Types of Physical Exercise for Patients with Parkinson Disease”, Journal of the American Medical Association: Neurology (formerly Archives of Neurology), 70, no. 2 (2013): 183–90.


[Закрыть], работали лучше, чем ходьба с принудительно высокой интенсивностью и скоростью. Как вы помните, Пеппер начинал участие в программе «Ходи/бегай ради жизни» с ходьбы на очень низкой скорости и лишь после долгой практики перешел к быстрой ходьбе. Этот эффект был доказан на случайной выборке пациентов из отделения неврологии в Университете Айовы. Исследование установило, что ходьба три раза в неделю по 45 минут на протяжении шести месяцев приводила к уменьшению выраженности моторных симптомов[99]99
  Ходьба… приводила к улучшению моторных симптомов. – Ergun Y. Uc et al., “Phase I/ II Randomized Trial of Aerobic Exercise in Parkinson Disease in a Community Setting”, Neurology 83 (2014): published online.


[Закрыть] и улучшению настроения пациентов одновременно со снижением уровня усталости. Хотя все пациенты принимали таблетки, авторы отметили, что эти улучшения не могут быть отнесены на счет лекарственной терапии.

Все вышесказанное говорит о том, что даже если человек сохраняет скептическое отношение к Джону Пепперу, «типичность» или «атипичность» его паркинсонизма не относится к делу. Нет никаких сомнений, что он как минимум страдает тяжелым двигательным расстройством с симптомами паркинсонизма, которое чрезвычайно трудно отличить от болезни Паркинсона, – по крайней мере, даже его неврологи не смогли этого сделать. Его триумф в том, что он самостоятельно открыл много приемов борьбы с болезнью и помог другим людям. Лишь теперь наука подтверждает, что его методика эффективна для многих больных и что простые упражнения являются очень мощным лекарством. Время покажет, смогут ли другие люди, тренируясь, как Пеппер, годами, достигнуть такого же прогресса.