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

Здоровые нейроны, принимающие беспорядочные сигналы от поврежденных, могут вследствие этого погружаться в спячку. Недавнее исследование группы Тауба с использованием МРТ показало, что, когда инсульт убивает нейроны в так называемой «инфарктной области», другие нейроны, по-прежнему живые и удаленные от мертвых клеток, могут демонстрировать признаки атрофии или вырождения[116]. Степень этой атрофии соотносится с тяжестью состояния пациента и с его успехами в «терапии вынужденного ограничения». (Как и я, Тауб полагает, что вырождение происходит в соответствии с принципом «используй или потеряй», когда здоровый нейрон больше не получает входящих сигналов от поврежденного и из-за этого перестает быть активным. Либо же вырождение происходит из-за плохого кровообращения в мозге; возможно и совместное действие этих причин.) Таким образом, когда пациенты стараются совершить действие, требующее согласованной работы разных отделов мозга, и терпят неудачу, то, по моему мнению, закладывается основа для выученной беспомощности. Что еще хуже, пациенты не только утрачивают навыки, которые когда-то имели, но и с трудом овладевают новыми навыками, поскольку зашумленный мозг не может дифференцировать незначительно различающиеся сигналы.

В общем и целом, хотя пациенты не могут выполнять определенные задачи, лишь некоторые нейроны, отвечающие за выполнение этих задач, отмирают полностью; другие продолжают жить, но подают беспорядочные, бесполезные сигналы, а третьи впадают в латентное состояние, так как не могут обрабатывать эти сигналы. Нейропластические методики, которые я описываю в следующих главах, часто улучшают состояние поврежденных нейронов, генерирующих фоновый шум, обучают выжившие нейроны синхронному срабатыванию и пробуждают ранее инактивированные способности.

Быстрое формирование нейронных ансамблей.

Третий основной фактор, способствующий нейропластическому излечению, обусловлен уникальными свойствами нейронов, отличающими их от других клеток. Нейроны обычно работают большими группами, передавая электрические сигналы по широко распространенным сетям внутри мозга. Эти сети постоянно перестраиваются в новые «нейронные ансамбли», как говорят Сьюзен Гринфилд, Джеральд Эдельман и другие неврологи. Это особенно справедливо для осознанной деятельности. Поскольку ни один осознанный умственный акт не бывает в точности похож на другой, при каждом таком акте возникают немного разные комбинации нейронов, обменивающихся сигналами. Таким образом, пока человек проживает день, его мозг формирует, расформировывает и переформировывает новые нейронные сети в процессе своей нормальной деятельности. В этом отношении живой мозг является противоположностью сконструированному механизму с жестко заданными параметрами и электрическими цепями, которые могут выполнять лишь ограниченное количество заранее предусмотренных действий. Механизмы обычно каждый раз выполняют одно и то же действие совершенно одинаково.

Однако нейрон или группу нейронов можно использовать для разных целей; это показатель того, насколько гибкими бывают нейронные сети. В 1923 году ученый и невролог Карл Лэшли обнажил моторную кору мартышки и стимулировал ее в конкретном месте с помощью электрода. Он наблюдал за вызванным движением, а потом зашивал место трепанации.

Через некоторое время он повторил эксперимент, стимулируя животное в том же самом месте, и обнаружил, что двигательная реакция часто изменяется. По выражению Эдвина Дж. Боринга, великого историка психологии из Гарварда, «Сегодняшняя карта восприятия завтра уже не будет достоверной».

Работа Лэшли породила надежду, что если одна нейронная сеть была повреждена, то возможно, сформируется другая, которая заменит ее.

Ученые когда-то полагали, что конкретные воспоминания или навыки обрабатываются в отдельных небольших участках мозга, но Лэшли продемонстрировал, что зачастую это не так. Его самые знаменитые эксперименты были связаны с обучением животного (например, крысы) выполнению сложной деятельности с целью получить вознаграждение. Потом он повреждал ткань мозга в той части коры, которая считалась ответственной за обработку этого навыка. Как ни удивительно, животное по-прежнему могло выполнять задачу, хотя процесс становился более долгим или менее точным.

Вопрос о том, почему это происходит, остается открытым для интерпретаций, но на основании работы Лэшли ученые сделали вывод, что многие навыки привлекают к работе более широко распределенные нейронные сети, чем считалось раньше. Также было показано, что эти сети обладают высоким запасом прочности, поскольку при удалении их частей животное по-прежнему справлялось с поставленной задачей[117].