Текст книги "Нейрофитнес. Рекомендации нейрохирурга для улучшения работы мозга"

Глава 3. Где обитает дар речи

Все началось, рассказала мне Марина, 33-летняя учительница английского языка в средней школе, с элементарного слова ручка. За полгода до этого она на уроке раздала своим ученикам контрольное задание, и один мальчик пожаловался, что ему нечем писать.

«На вот, – сказала Марина, протягивая ему свою ручку, – возьми мою…» И тут ее заклинило. Она вдруг осознала, что не может выговорить слово, обозначающее простейшую письменную принадлежность, которую держит в руке.

В течение следующих пяти месяцев такие же затруднения стали возникать у Марины с произнесением множества других общеупотребительных слов – они никак не желали сходить с ее языка. И хотя подобные случаи учащались, женщина отмахивалась от них, принимая за досадные выкрутасы памяти. Она старалась не подавать виду, но душу все больше сжимала тревога, потому что мысли никак не могли пробиться наружу в виде слов.

Марина родилась и выросла в Чили, а когда ей было 12 лет, родители эмигрировали в США и поселились в Южной Калифорнии. Так что ее родным языком был испанский, а английский она выучила позже как второй язык. Теперь, когда английские слова вдруг стали чужеродными для нее, Марина все чаще заменяла их испанскими, чтобы избегать мучительных пауз и сохранять беглость речи. Если английское pen – ручка – никак не отыскивалось, на его место легко и естественно проскальзывал испанский аналог – pluma. И так при любом затруднении: родной язык тотчас же приходил на помощь Марине, словно лексический спасательный круг.

Казалось бы, что такого? Кто не сталкивался с подобными досадными провалами, когда нужное слово или имя застревает на кончике языка и никак не желает произноситься? Но учащающиеся случаи подобной «забывчивости», учитывая возраст Марины, выглядели очевидной ненормальностью и не могли не встревожить ее семейного врача. Он отправил женщину на томографию мозга, которая выявила маленькое аморфное затемнение в центре левой височной доли. В заключении было написано: «подозрение на злокачественное новообразование».

Если бы на МРТ новообразование выглядело яркой белой кляксой, это могло указывать на опасную для жизни глиобластому – высокозлокачественную агрессивную форму опухоли мозга, которая посылает химические импульсы, стимулирующие рост новых кровеносных сосудов, чтобы питать свои клетки. Как результат, клетки опухоли могут всасывать контрастное вещество, которое впрыскивают в вену обследуемого, и потому на снимке они выглядят ярким пятном. Между тем затемнение на МРТ-снимке, наблюдавшееся у Марины, позволяло с большей уверенностью предположить медленно развивающуюся менее инвазивную (менее прорастающую) опухоль мозга, которая лучше поддается лечению.

Я объявил Марине и ее мужу: «Теперь мне в целом понятно, почему слова застывают у вас на языке, хотя один момент пока не прояснился, и его-то я хотел бы с вами обсудить». Я разложил перед ними МРТ-снимки, где опухоль была видна лучше всего, и указал на затемненное пятно. Возможно, это рак. Но, поспешно добавил я, это очень редкая форма опухоли мозга, которую можно излечить хирургическим путем, если удастся удалить полностью. Оглушенные страшным известием, Марина и ее муж, словно утопающие за соломинку, ухватились за слово излечить – хоть какой-то проблеск надежды.

Нейрохирургическая операция по удалению такого типа опухоли представляет огромную трудность. Тем более что у Марины она засела в левой лобно-височной области – как раз там, где локализуется центр речи. Раковые опухоли принимают самые разнообразные трехмерные формы, и двух похожих в принципе нет. И значит, каждый раз тебе противостоит противник в новом обличье, какого еще не приходилось встречать. У Марины он затаился под чрезвычайно чувствительной элоквентной мозговой тканью, которая управляет способностью к речи и движению языком.

Находись это образование на любом другом участке мозга, в моем распоряжении имелось бы множество безопасных зон доступа через мозговые оболочки внутрь, к глубоко локализованной опухоли. В этом же случае зона для хирургического доступа оставалась только одна – через тот загадочный участок мозга, где обитает «дар речи». К тому же инородный нарост нужно было удалить полностью, следовательно, требовалось отыскать несколько «окон» безопасного доступа через область повышенного риска, расстилающуюся по краям глубокой сильвиевой (или боковой) щели, разделяющей левую лобную и левую височную доли, где полным-полно критически важных для функции речи нейронов. Стоит задеть не тот участок, и пациент рискует лишиться способности не только говорить, но и понимать смысл слов и жестов. Таким образом, соглашаясь на операцию, Марина рисковала полностью утратить способность к общению.

БрокА и ВЕрнике

Давайте ненадолго отвлечемся от истории с Мариной и попробуем больше узнать об особенностях локализации центра речи. Эту тему в ученом сообществе активно обсуждали на протяжении всего XIX века. Некоторые утверждали, что центр речи расположен везде и нигде, по всей коре головного мозга, и удаление любого его участка не может полностью лишить человека способности говорить и понимать. Первое свидетельство, что центр речи имеет в мозге вполне конкретный адрес, невольно предоставил французский башмачник, который в 1840 году, когда ему исполнилось 30 лет, почти полностью утратил дар речи. Единственное, что бедняга еще был способен выговорить, – это слово «тан». Правда, Луи Леборн, так звали башмачника, сохранил способность понимать речь и делать умозаключения, но до самой смерти мог произнести или написать одно-единственное слово: тот самый «тан». В ответ на обращенный к нему вопрос он обычно дважды повторял его: «Тан, тан». Леборна определили в Бисетр, госпиталь и приют для душевнобольных в ближнем пригороде Парижа, где он вскоре получил прозвище Тан. На 21-м году пребывания в Бисетре у Леборна парализовало правую сторону тела, а вскоре развилась гангрена.

Незадолго до кончины в апреле 1861 года пациента по прозвищу Тан посетил врач, особо интересовавшийся всем, что связано с поражениями речевой функции, – Поль Брока. По смерти Леборна он произвел аутопсию (вскрытие) его мозга и обнаружил очаг отмершей мозговой ткани, наподобие тех, что характерны для сифилиса, в задне-нижней части лобной доли поблизости от борозды, отделяющей лобную долю от височной[33]33
  Broca P. P. Loss of Speech, Chronic Softening and Partial Destruction of the Anterior Left Lobe of the Brain // Bulletin de la Société Anthropologique. 1861. № 2. Р. 235–238.


[Закрыть].

Несколько месяцев спустя Брока встретился аналогичный случай потери речи, и тоже в госпитале Бисетр. На сей раз это был 84-летний Лазар Лелонг, способный выговорить лишь пять слов: oui («да»), non («нет»), trois («три»), toujours («всегда») и Lelo (так он коверкал собственное имя). После кончины Лелонга при вскрытии его мозга Брока обнаружил очаг отмершей мозговой ткани в том же самом месте, что ранее у Тана-Леборна.

Этот маленький участок коры головного мозга, получивший название зоны Брока, по общему признанию, играет ключевую роль в воспроизведении речи. А немецкий невропатолог Карл Вернике вскоре обнаружил еще одну важную область коры, которая ответственна за усвоение и понимание речи. Человек с травмированной речевой зоной Вернике[34]34
  Wernicke C. The Symptom-Complex of Aphasia // Diseases of the Nervous System. 1908. Р. 265–324.


[Закрыть] – она расположена в той же сильвиевой борозде, только со стороны височной доли, – сохраняет способность беглой речи, правда, она представляет собой бессмысленный винегрет из слов.

На протяжении столетия после открытий Брока и Вернике медицинская наука считала, что обнаруженные ими центры воспроизведения и понимания речи локализуются именно там, где решили ученые. Однако ко времени начала моей стажировки уже стало очевидно, что локализация зон Брока и Вернике указана очень приблизительно. Дар речи, как выяснилось, весьма искусно запрятался и тщательно скрывает свой точный «адрес».

УЧЕНЫЕ О МОЗГЕ: СОВРЕМЕННАЯ НЕВРОЛОГИЯ О БИЛИНГВИЗМЕ

Двуязычие Марины обернулось ценным даром для ее мозга. С точки зрения когнитивного здоровья польза от владения двумя языками сохраняется всю жизнь. И здесь нечему удивляться, поскольку картирование головного мозга показывает, что для каждого усвоенного нами языка в нем предусмотрена своя область, управляющая способностью пользоваться им. А постоянно задействованные нейроны обычно здоровы и благополучны, в отличие от праздных, которые в отсутствие необходимости выполнять конкретные задачи чахнут и увядают.

Посмотрим, как окупается билингвизм и каковы его блага в плане продуктивности мозговой деятельности.

Улучшается внимание. Британские ученые из Бирмингемского университета недавно провели эксперименты с участием 99 добровольцев, среди которых 48 с детства были двуязычными и одинаково владели и английским, и китайским языками, а остальные – только английским. Так вот, те, кто знал лишь один язык, выполнили два из трех тестов на внимательность медленнее, чем билингвалы, то есть владеющие двумя языками[35]35
  Zhou B., Krott A. Bilingualism Enhances Attentional Control in Non-Verbal Conflict Tasks – Evidence from Ex-Gaussian Analyses // Bilingualism: Language and Cognition. 2018. Vol. 21, № 1. Р. 162–180.


[Закрыть]. Сам переход с одного языка на другой, как заключили исследователи, улучшает способность человека сохранять концентрацию и внимание.

Десятки других исследований продемонстрировали аналогичные выгоды в плане внимания и способности концентрироваться, которые приобретают люди, хорошо владеющие двумя языками. Отчасти это обусловлено тем, что мозг билингвала вынужден активно подавлять один из языков, когда изъясняется на другом.

Умение мозга управляться с дополнительной нагрузкой в целом усиливает способность билингвалов контролировать внимание. Визуализирующие методы исследования убедительно показали пользу двуязычия для префронтальной коры и подкорковых структур. Чем лучше человек владеет вторым языком и чем раньше его освоил, тем больше серого вещества находится в левой теменной доле коры. В мозге владеющих двумя языками детей и взрослых обнаружено также больше белого вещества.

Улучшается обучаемость. В ходе четырехлетнего исследования учащихся муниципальных школ в Портленде детей случайным образом распределили на два потока: на одном преподавался только английский язык, на другом ученики одновременно обучались и иностранному языку – испанскому, японскому или китайскому. К концу четвертого года двуязычные учащиеся уже на целый год обгоняли сверстников из другого потока по навыкам чтения на родном языке[36]36
  Cornwell P. Study: Students in Dual-Language Programs Outperform Peers in Reading // Seattle Times. 2015. November 18. URL: https://www.seattletimes.com/education-lab/in-portland-dual-language-students-outperform-peers-in-reading/.


[Закрыть].

В рамках другого исследования англоговорящих детей включили в программу изучения испанского языка методом погружения, и их результаты по тестам на проверку кратковременной памяти и способности запоминать слова оказались выше, чем у тех, которые занимались по программе изучения только английского языка.

Профилактика деменции. Выдающееся исследование опубликовали в 2007 году ученые из Торонто[37]37
  Bialystok E., Craik F. L., Freedman M. Bilingualism As a Protection Against the Onset of Symptoms of Dementia // Neuropsychologia. 2007. Vol. 45, № 2. Р. 459–464.


[Закрыть]: было показано, что у людей, говорящих более чем на одном языке, симптомы приобретенного слабоумия развиваются примерно на четыре года позже, чем у тех, кто способен изъясняться только на родном. В последующие годы целый ряд экспериментов, проведенных учеными в Монреале, Индии и Бельгии, подтвердил вывод коллег из Торонто: владение двумя языками дает эффект в виде защитного механизма, предохраняющего билингвалов от деменции. Как заключает недавно опубликованная журналом Current Opinion in Neurology обзорная статья, «практикуемый в течение всей жизни билингвизм представляет собой мощный когнитивный резерв, который отсрочивает наступление деменции»[38]38
  Perani D., Abutalebi J. Bilingualism, Dementia, Cognitive and Neural Reserve // Current Opinion in Neurology. 2015. Vol. 28, № 6. Р. 618–625.


[Закрыть].

Надеюсь, общий посыл ясен: если у вас есть дети и вы владеете вторым языком, с детства приобщайте к нему своих отпрысков, общайтесь с ними не только на родном языке – этим вы усиливаете мощь их мозга и нарабатываете им когнитивный резерв на всю жизнь.

Картирование головного мозга

Итак, если я намеревался удалить Марине опухоль мозга, не нарушив ее способности производить и понимать речь, требовалось составить топографическую карту покрывающей ее большие полушария мантии со всеми индивидуальными особенностями и исследовать на предмет безопасных для моего скальпеля и наоборот, чувствительных речевых зон, куда вторгаться нельзя, чтобы не повредить речевую функцию. Но для этого женщина должна находиться в сознании и направлять мои поиски описанием своих ощущений. Словом, мне предстояло произвести церебральное картирование для поиска крошечных островков мозговой ткани, которые можно рассечь, не повредив речевую функцию, и использовать их как порталы для проникновения глубоко в мозг пациентки.

Я предупредил Марину и ее мужа, что во время операции по удалению опухоли она будет в сознании. От нее требовалось давать мне знать, в каких точках можно рассечь мозговую ткань ради доступа к опухоли безопасно для ее способности речи. А поскольку Марина – билингвал, каждую точку придется проверять дважды: сначала на предмет речи по-английски, а потом – по-испански.

Прошло три недели, и вот я стою у операционного стола в ожидании, когда Марина откроет глаза. Мы погрузили ее в сон на первый этап операции, пока срезали в нужном месте волосистую часть кожи головы, вскрывали череп и открывали твердую мозговую оболочку. Производить эти манипуляции без общей анестезии было бы слишком болезненно. А поскольку мозг не ощущает боли, потому что не имеет чувствительных нервных окончаний, анестезиолог уменьшал подачу седативного препарата, подготавливая мне условия для работы.

– С возвращением, – поприветствовал я Марину, – как вы себя чувствуете?

– Мутит, как с похмелья. А там что… уже открыто?

– А как же… Дайте мне знать, когда будете готовы, – отозвался я.

До операции мы с Мариной несколько раз проходились по всем этапам, и она точно уяснила, что от нее требуется.

Теперь я держал в левой руке электрический стимулятор – приспособление, по форме и размерам напоминающее перьевую авторучку, разве что на кончике «перо» раздваивается, как язык у змеи, на два кончика, между которыми пропускается слабый разряд электрического тока. Он воздействует на нервные клетки как электрошокер и позволяет временно «парализовать» крохотный участок мозговой ткани. Мозг не почувствует моих прикосновений, нет у него способности чувствовать, что его трогают, режут или производят с ним какие-либо манипуляции. Однако «оглушенные» током нейроны моментально впадают в ступор, и в результате мозг утрачивает функцию, за которую они отвечают.

Нейрофизиолог попросил Марину сосчитать до десяти. Она сосчитала. Он попросил пропеть алфавит. Она пропела. Потом проделать и то и другое по-испански, на ее родном языке. Получилось. Женщина без запинки назвала все цифры от одного до десяти и пропела все буквы испанского алфавита. Значит, можно начинать.

Вот я опускаю электростимулятор и прикасаюсь к микроучастку на внешнем крае зоны Вернике, парализуя находящиеся там нейроны. Нейрофизиолог задает Марине контрольные вопросы из заготовленного списка сначала по-английски, потом по-испански, и на все она отвечает бегло. Затем показывает разные предметы и просит сказать, что это. Ответы женщины безошибочны. С речью все в порядке.

Следовательно, делаю я вывод, этот микроучасток безопасен для вторжения. Если придется делать разрез здесь, мой скальпель не причинит вреда речевой функции Марины. Чтобы пометить его, я кладу сверху крохотный белый квадратик, невесомый, как конфетти, прямо на поверхность мозга. А поскольку она скользкая и влажная, никакого клейкого вещества не требуется, квадратик и так сразу пристает к нужному месту.

Перехожу к сопредельному участку. Тем временем Марина по просьбе нейрофизиолога нараспев произносит английский алфавит. Я жалю электростимулятором клетки мозга, а пациентка, не сбиваясь, продолжает выпевать буквы. Затем она снова плавно выводит алфавит, но уже испанский. Жду, пока пропоет его наполовину, и прижигаю участок своим прибором. Женщина останавливается на букве N моментально, словно я нажал выключатель. Речь парализована.

Значит, сюда мне хода нет. Я помечаю этот микроучасток квадратиком «конфетти» красного цвета с буквой S – это знак, что здесь запретная зона для Марининого испанского.

Через час влажно поблескивающая поверхность мозга Марины покрывается густой россыпью белых и красных конфетти – это своего рода топографическая карта области коры, отвечающей за речевую функцию. Квадратики с буквой E отмечают микроучастки, критически важные для речи на английском языке, а помеченные буквой S – для речи на испанском. На некоторых проставлено E/S – значит, эти места важны для речи на обоих языках. Белые конфетти отмечают «рабочие» микроучастки, здесь я смогу пройти скальпелем вглубь мозга, чтобы добраться до опухоли, но при этом не лишу Марину дара речи.

Теперь, когда «рекогносцировка» закончена, я приступаю к собственно нейрохирургическим манипуляциям. На «белом» микроучастке скальпелем создаю вглубь канал диаметром не более 3 мм. Он настолько узкий, что мне приходится прибегнуть к нейровизуализации – не могу же я действовать вслепую. «Глазами» мне служит оптическая система хирургической навигации. Она в реальном времени показывает трехмерные изображения Марининого мозга изнутри, чтобы я видел, что делаю.

Углубляюсь примерно на 5 см и достигаю края новообразования. Откладываю скальпель и вооружаюсь аспиратором. Откачиваю столько опухолевой массы, сколько возможно при доступе к ней под этим углом. Трубка аспиратора жесткая, а точка доступа окружена красными конфетти, куда мне нельзя вторгаться, а потому я не смогу изменить положение трубки или вывернуть под другим углом, чтобы выбрать всю инородную массу. Значит, потребуются еще «коридоры», уже с других «белых» порталов, позволяющие подобраться к проблеме с другой позиции. Осторожно врезаюсь в мозговую ткань, ни на миг не ослабляю внимания и постепенно, проникая к опухоли с разных точек доступа, удаляю ее.

На протяжении всей процедуры Марина, подчиняясь указаниям нейрофизиолога, то разговаривает, то напевает. А я знай себе проделываю дырки в ее мозге, пока он, весь испещренный каналами, не начинает смахивать на швейцарский сыр. Иначе нельзя, опухоль так искусно запряталась, что приходится атаковать ее с разных сторон. Всякий раз, как Марина внезапно замолкает, я тоже останавливаюсь и отдергиваю скальпель от драгоценных участков коры, которые отвечают за ее речь. Мы с Мариной вместе проводим операцию, словно она – коллега-хирург и направляет меня. Ее голос для меня – команда «Действуй!», ее молчание – «Стоп!».

Еще через три часа я уже накладываю последний стежок на кожу головы, чтобы сокрыть все, что натворил под крышкой черепа. Впрочем, это не конец. Хотя налицо все свидетельства, что мое хирургическое вмешательство не повредило речевой функции пациентки, я не успокоюсь, пока не осмотрю ее, когда она выйдет из наркоза – мне нужно удостовериться, что Марина способна говорить со мной на своих двух языках и понимать, что говорю ей я.

За пределами операционной уже поджидали ее родные и, пока я шел к ним, мучительно пытались прочитать на моем лице, как прошла операция. Чтобы не томить, я с ходу сообщил: «Она жива, может двигаться и говорить». От этих слов у них сразу гора свалилась с плеч, и далее мы могли уже спокойно и подробно обсуждать ситуацию.

Через день после операции нейрорентгенолог огласил результат проведенной Марине МРТ: степень GTR – gross total resection, или «радикальное удаление». Я придирчиво изучил МРТ-снимки и пришел к такому же выводу. Словом, насколько мы могли судить, удалось убрать все, до последней злокачественной клетки.

Весь следующий год Марина каждые три месяца приходила на обследование, и ее МРТ показывали, что все в порядке и никаких признаков опухоли не наблюдается. Зато к ней вернулась беглость речи и она начала снова преподавать в школе. Тревоги и страхи отступили.