Чувства: Нейробиология сенсорного восприятия - Роб Десалл

Многие исследования черепно-мозговых травм проводятся в военном контексте. С 2000 по 2011 год было зарегистрировано более 233 000 случаев ЧМТ среди американских военнослужащих (как мужчин, так и женщин), проходивших службу на Ближнем Востоке. Большинство травм было получено в результате взрывов самодельных и других взрывных устройств. К сожалению, голова очень уязвима при взрывах и стрельбе. Полученные при трагических обстоятельствах военные травмы (помимо миллионов спортивных травм) сделали ЧМТ основным источником данных о том, как травмы влияют на восприятие внешнего мира. Очевидно, что повреждение мозга и травмирование основного пути передачи информации от органов чувств, таких как глаза, уши, язык и нос, к мозгу влияют на функционирование нервной системы в целом и на то, как мы воспринимаем внешний мир в частности.

Черепно-мозговые травмы влияют на работу почти всех органов чувств. Уже сравнительно давно известно, что в результате сотрясения мозга и более тяжелых видов ЧМТ человек начинает хуже чувствовать запахи. Очевидно, что травмы носа влияют на обоняние, но при черепно-мозговых травмах также возможны повреждения обонятельных луковиц и нейронных путей от луковиц к остальным областям мозга, участвующим в интерпретации запаха, таким как таламус и миндалевидное тело, что отражается на обонятельной способности. Потеря обоняния считается одним из основных признаков возможной черепно-мозговой травмы, который в спорте можно зафиксировать сразу после особенно серьезных падений или ушибов. Но степень точности, с которой утрата обонятельных функций может использоваться для диагностики сотрясения мозга или другой травмы головного мозга, остается спорной. Тем не менее два исследования, проведенные в 2015 году на пациентах с ЧМТ (одно в Австралии и одно в Канаде), показывают, что у 50 %, а то и у 66 % из них наблюдается обонятельная дисфункция. Почти половина этих пациентов сильно страдает от нарушения обоняния. В США у военнослужащих, перенесших черепно-мозговые травмы после взрывов в Афганистане и Ираке, проверяли остроту обоняния. В результате получилось, что только в 35 % случаев можно было соотнести фактическую видимую черепно-мозговую травму с обонятельной дисфункцией. Часть проблемы определения корреляции потери обоняния с черепно-мозговыми травмами заключается в тестах, разработанных для обнаружения этой дисфункции. Инструмент со странным названием Sniffin’ Sticks test – один из наиболее популярных тестов, который может показать результаты, отличные от UPSIT-теста, разработанного в Пенсильванском университете.

Только в редких случаях при проблемах с обонянием у пациентов с ЧМТ используется клинико-анатомический корреляционный метод. Но развитие технологии диффузионно-тензорной томографии может стать важным методом для изучения черепно-мозговых травм и их влияния на проводящие пути головного мозга. У пациентов, перенесших повреждения лобных долей в результате ЧМТ, часто возникают обонятельные и вкусовые галлюцинации, и чаще всего это действительно неприятные запахи или вкусы. Подобная дисфункция подтверждает хорошо известную связь этих двух чувств с лобной долей головного мозга. Наименее всего изучено влияние черепно-мозговых травм и сотрясений мозга на чувство вкуса, но те, кто знаком с сотрясением мозга, вероятно, еще помнят тот металлический привкус во рту. Эта вкусовая галлюцинация называется парагевзией. Чаще всего металлический привкус вызван не дисфункцией вкусовых рецепторов на языке или связей с мозгом, участвующих в восприятии вкуса, а скорее всего, это проявление воздействия на ту область мозга, что отвечает за обоняние. (Здесь есть важный момент, к которому мы вернемся в главе 11, когда будем подробнее разбирать, как чувства взаимодействуют друг с другом.) Полная утрата вкусовой чувствительности (агевзия) в результате черепно-мозговой травмы указывает на некоторую дисфункцию восприятия вкуса как такового.

Осязание тоже плохо изучено в контексте черепно-мозговых травм. Однако известно, что оно тоже страдает при повреждении теменной доли головного мозга. При таких травмах человек испытывает покалывание кожи и другие сенсорные ощущения. Теменная доля – это место, где обрабатываются импульсы от тактильных органов (многих видов сенсорных рецепторных клеток на коже).

Влияние черепно-мозговых травм на зрение изучали на военнослужащих, пострадавших от взрывов. Исследование показало, что при взрывах случаются все виды нарушений зрения, причем при этом довольно распространена дисфункция глазодвигательного нерва. Это моторное явление затрагивает движение глаз и приводит к проблемам с фокусировкой и чтением. Сейчас разрабатывается инструмент диагностики, основанный на компьютерном отслеживании движения глаз, который можно будет использовать при ЧМТ для оценки возможных улучшений зрительной системы у лиц, пострадавших от взрывов, после терапии. Другие симптомы черепно-мозговых травм, затрагивающих органы зрения, относятся к так называемым функциям высшего порядка: чувствительность к свету, нарушение навыка чтения и время реакции на визуальные объекты. Влияние на навык чтения важно, потому что оно предполагает, что проблема не полностью связана с двигательными функциями. Некоторые люди с ЧМТ жалуются, что они постоянно теряют то место в тексте, где читают, и не могут понять прочитанную информацию. Эти симптомы указывают на проблемы интерпретации воспринимаемой глазами информации как на процессы более высокого порядка.

У людей, перенесших сотрясение, иногда наблюдается и потеря слуха, которая в некоторых случаях тоже может использоваться для диагностики повреждений головного мозга. Если проанализировать ЧМТ у военнослужащих, нетрудно представить себе воздействие взрывных устройств на слуховую и вестибулярную системы человека. В одном из первых систематических и всесторонних анализов воздействия взрывов на американских военнослужащих Сара Теодоров и ее коллеги разобрали более восьмисот публикаций, посвященных этой теме. Их результаты показывают, что потеря слуха действительно стала последствием взрывов. Любопытная деталь: потеря слуха у испытуемых неотделима от тиннитуса – постоянного шума в ушах при отсутствии источника звука.

Шум в ушах бывает двух видов. Первый – пульсирующий. Он появляется, когда усиливается сердцебиение и человек слышит стук собственного сердца. Все остальные проявления шума в ушах классифицируются как непульсирующие. Есть много причин для возникновения каждого из видов тиннитуса, но военнослужащие, подвергшиеся воздействию взрывной волны, страдают от них всех. К ним относятся прямая травма внутреннего уха – перелом височной кости, лабиринтное сотрясение мозга, разрыв костной цепи (молоточек, наковальня и стремечко), а также баротравма (следствие резкого изменения давления воздуха) и шумовая травма. Кроме того, травма шеи и нервной системы (например, слухового нерва, ведущего к мозгу, или области мозга, участвующей в обработке слуховых сигналов) также приведет к появлению тиннитуса. Как показывают примеры, полученные при помощи диффузионно-тензорной томографии мозга, любая травма сильно затрагивает чувства. Только здоровый мозг обеспечивает правильное сенсорное восприятие, но, к сожалению, очень многие травмы и физические изменения мозга могут привести к сенсорной дисфункции.