Человек 2.0. Перезагрузка. Реальные истории о невероятных возможностях науки и человеческого организма - Адам Пиорей

Конечно, сегодняшняя пациентка, получившая общий наркоз, сейчас мирно лежит без сознания среди лотков с поблескивающими металлом скальпелями и ножницами, залитая светом ярчайших ламп, которые сделали бы честь студии загара. Медсестры прикрыли ее белой простыней. Кроме того, они обрили ей голову и с помощью зажимов и винтов прикрепили жесткий коробчатый каркас к ее лбу и к боковым сторонам ее черепа. На каждый прут каркаса нанесены крошечные цифры, как на линейке: цена деления — 1 мм. Эти цифры позволят Эскандару точно выравнивать пустотелые металлические направляющие, которые он собирается пропускать через кору головного мозга пациентки в центр ее мозга, следуя по прямому маршруту, ведущему хирурга прямо к цели.

Но предварительно хирург должен составить карту этого маршрута. Эскандар усаживается рядом в своем хирургическом костюме, залихватски сдвинув маску вверх, на голубую хирургическую шапочку. Орудуя компьютерной мышью, он подводит курсор к определенному месту в центре одной из четырех картинок на мониторе. Эти картинки изображают мозг пациентки, и все они сняты с разных ракурсов. Они представляют собой результат детального картирования мозга с помощью новейшей технологии сканирования. Эскандар наметил себе мишень: как он полагает, точно направленный в это место электрический разряд пройдет по нервной цепочке, задействованной в механизмах ОКР. Есть надежда, что это избавит пациентку от болезни, которая разрушила ее жизнь.

«Оптимальное место, вводить надо сюда, — говорит он младшему хирургу, показывая небольшой участок на одном из снимков. — Это ваша точка входа».

Сегодня Эскандар вместе с Доэрти руководит отделением нейротерапии Массачусетской больницы общего профиля — самым массовым в стране центром психиатрической хирургии. За последние годы эти двое прошли еще дальше по тому пути, на котором у них несколько лет назад произошла встреча с Лисе Мёрфи — та самая встреча, с которой всё началось.

Сегодня, в рамках организованной [бывшим] президентом Обамой инициативы «BRAIN» [«МОЗГ»] («Brain Research through Advancing Innovative Neurotechnologies» — «Исследование мозга с помощью инновационных нейротехнологий»), эти два специалиста совместно возглавляют целую команду врачей, ученых и инженеров, участвующую рассчитанной на пять лет программе общей стоимостью 30 млн долларов. Цель программы — разработать новое поколение методов ГСМ для лечения серьезных психических заболеваний, большинство из которых считаются слишком сложными и таинственными, чтобы их можно было лечить при помощи систем ГСМ, имеющихся сейчас на рынке. Речь идет не только о депрессии и ОКР, но и о таких недугах и отклонениях, как шизофрения, посттравматическое стрессовое расстройство, травматические повреждения мозга, патологическая тревожность.

Все эти состояния характеризуются непредсказуемыми изменениями в мозгу, которые время от времени приводят к возникновению болезненных проявлений. Эскандар и Доэрти пришли к выводу: чтобы по-настоящему научиться всегда усмирять эти сложные заболевания, необходимо создать устройство нового типа, способное не только постоянно стимулировать мозг в одном-двух местах (как делают нынешние приборы), но и отслеживать активность мозга в реальном времени, выявляя аномалии и затем реагируя на них подаваемыми в нужные моменты мощными электрическими импульсами. Здесь снова будут играть ключевую роль такие же технологии распознавания, применение которых мы уже наблюдали в других сферах.

Но во многих случаях нейрофизиологи пока даже не выяснили, как выглядят те нейронные аномалии, с которыми им придется иметь дело. Поэтому Доэрти и Эскандар, работая в рамках этого проекта, пытаются определить, чем мозг людей, страдающих от таких заболеваний, отличается от мозга здоровых людей. А уже потом придется выявлять, какого рода паттерны электрической стимуляции можно было бы использовать для исправления неполадок в мозгу подобных пациентов.

«У нас до смешного амбициозная цель», — признаёт Эскандар.

Но это не какие-то беспочвенные фантазии. Инженеры, работающие на другом берегу реки Чарльз, в Лаборатории Дрейпера, тесно сотрудничают с Доэрти и Эскандаром, разрабатывая необходимое оборудование. В 1960-е гг. дрейперовские инженеры прославились благодаря ключевой роли, которую они сыграли в осуществлении одного из важнейших научных достижений ХХ в.: они помогли создать системы наведения и некоторые приборы для корабля «Аполлон-11» — аппарата, в 1969 г. высадившего первых людей на Луну. Сегодня лучшие умы лаборатории направляют свой вычислительный и конструкторский опыт не в глубины Вселенной, а в глубь человеческого мозга, исследования которого — один из главных передовых рубежей для науки XXI в. Эти специалисты уже разработали прототип устройства, которое объединяет ГСМ со многими могучими инструментами, знакомыми нам по предыдущим главам: с технологиями сканирования (и записи сигналов) мозга в реальном времени, с программами для распознавания паттернов, с системами беспроводной связи, не говоря уж о колоссальных вычислительных мощностях. В каком-то смысле такие усовершенствования уже давно назрели: их следовало бы внедрить еще много лет назад. По словам Эскандара, то устройство, которое предстоит имплантировать сегодняшней пациентке, страдающей ОКР, задействует технологию, существующую уже несколько десятилетий: во многом именно поэтому нейрохирург-ветеран так убежден, что и он, и другие клиницисты пока лишь слегка коснулись поверхности безбрежного океана возможностей такого рода методов.

«Задумайтесь над тем, что происходило в последние двадцать лет с точки зрения миниатюризации, закона Мура [о стремительном нарастании вычислительных мощностей со временем] и прочего в том же роде, — призывает Эскандар. — Вот перед вами этот приборчик, который появился в девяностые. А разработали его в восьмидесятые, когда у меня даже мобильника не было».

В отличие от прибора, который Эскандар планирует использовать в ходе сегодняшней операции (такой же он когда-то поставил Мёрфи) и который может лишь давать электрические разряды, дрейперовский прототип новой системы ГСМ будет способен также отслеживать и записывать сигналы. И он будет проделывать это с помощью целых 320 электродов, в числе которых — многочисленные группы сенсоров, помещаемые на внешний слой мозга. Затем устройство при помощи программ распознавания паттернов будет обнаруживать аномальную нейронную активность, ассоциируемую с патологическими психическими состояниями, и в ответ стимулировать нужные участки мозга электрическими разрядами.

Вместо громоздкого процессора, имплантируемого в грудь или брюшную полость пациента, прибор будет оснащен миниатюрным центром обработки информации (меньше современного сотового телефона) со встроенным аккумулятором. Вся эта штуковина будет достаточно компактной, чтобы удобно прикрепляться к задней части черепа, не мешая пациенту. Центр обработки информации будет соединяться с целыми пятью титаново-керамическими электронными устройствами-спутниками — достаточно небольшими, чтобы помещаться в отверстия диаметром с десятицентовую монетку, просверленные в темени пациента. Каждый из этих спутников будет собирать и передавать по назначению данные с электродов, соединенных с сенсорами или направляющими, которые находятся в глубине мозга. Сейчас дрейперовские инженеры разрабатывают миниатюризованную версию устройства, которую они надеются в ближайшие месяцы опробовать на человеке и которая теоретически может оставаться имплантированной в течение многих лет.