несмотря на это очевидное ограничение, правильные эксперименты позволят нам узнать много нового. Например, как мы уже отмечали, один важный вопрос касается социогенетизма и биогенетизма (роли воспитания и природных факторов в развитии человека): другими словами, карты тела на поверхности мозга фиксированы или могут меняться под влиянием опыта, по мере того как мы превращаемся из новорожденных в младенцев, потом в подростков и, наконец, в стариков? Даже если эти карты существуют при рождении, в какой степени они могут быть модифицированы у взрослого?[19]
Именно эти вопросы побудили Тима Понса и его коллег приступить к необычным исследованиям. Стратегия заключалась в том, чтобы зарегистрировать и проанализировать активность мозга обезьян, перенесших дорзальную ризотомию – процедуру, в ходе которой пересекаются все нервные волокна, передающие сенсорную информацию от одной руки в спинной мозг[20]. Через 11 лет после операции ученые обезболили животных, вскрыли их черепа и записали активность соматосенсорной коры. Поскольку парализованная рука обезьяны больше не посылала сигналов в мозг, логично предположить, что при прикосновении к ней «зона руки» должна «молчать».
И действительно, когда исследователи гладили бесполезную руку, активность в этой области отсутствовала. Однако, к своему изумлению, они обнаружили, что стоило им прикоснуться к мордочке обезьяны, как клетки в мозгу, соответствующие «мертвой» руке, мгновенно «просыпались». (То же делали и клетки, соответствующие морде, но они и должны были сработать.) Казалось, что сенсорная информация с мордочки обезьяны не только поступала в область морды, как у нормального животного, но и отвоевала себе территорию парализованной руки!
Последствия этого открытия трудно переоценить: судя по всему, мы можем изменить карту мозга; мы можем модифицировать систему межнейронных связей взрослого животного на участках в один сантиметр, а то и больше.
Прочитав статью Понса, я подумал: «Боже мой, а вдруг это и есть объяснение фантомных конечностей?» Что на самом деле «чувствовала» обезьяна, когда к ее морде прикасались? Поскольку возбуждение регистрировалось и в зоне руки, воспринимала ли она ощущения как возникающие и на поверхности мордочки и на поверхности бесполезной руки? Или высшие центры мозга правильно реинтерпретировали ощущения как возникающие только на мордочке? Обезьяна, конечно, молчала по этому вопросу.
Требуются годы, чтобы обучить обезьяну выполнению даже очень простых задач, не говоря уже о том, чтобы сигнализировать, к какой части ее тела прикасается экспериментатор. И тут мне пришло в голову, что не обязательно использовать обезьяну. Почему бы не ответить на тот же вопрос, прикасаясь к лицу пациента, который потерял руку? Я позвонил своим коллегам, д-ру Марку Джонсону и доктору Рите Финкельштейн, в отделение ортопедической хирургии и спросил: «У вас есть больные, которые недавно потеряли руку?»
Так
Первыми «пластичность» в центральной нервной системе продемонстрировали Патрик Уолл из Университетского колледжа в Лондоне (1977), и Майк Мерзенич, выдающийся нейробиолог из Университета Калифорнии в Сан-Франциско (1984). В 1991 году Тим Понс и его коллеги показали, что сенсорный ввод от руки может активировать «зону лица» в мозге взрослой обезьяны.
Во многих случаях, когда люди падают с мотоцикла на высокой скорости, одна рука частично отрывается от плеча, что приводит к некой разновидности естественной ризотомии. При этом как сенсорные (дорсальные), так и моторные (вентральные) нервные корешки, идущие из руки к позвоночнику, отрываются от спинного мозга, в результате чего рука полностью теряет подвижность и чувствительность, хотя и остается прикрепленной к телу. Главный вопрос звучит так: в какой степени функции руки могут быть восстановлены во время реабилитации? Чтобы это выяснить, физиологи перерезали сенсорные нервы, идущие от руки в спинной мозг, у группы обезьян, а затем попытались вновь научить их пользоваться этой рукой. Благодаря изучению этих животных ученым удалось получить много ценной информации (Taub et al., 1993). Спустя одиннадцать лет после окончания исследования обезьяны Тауба стали фигурантами громкого дела: активисты по защите прав животных заявили, что эксперимент был излишне жестоким. В итоге так называемых обезьян из Сильвер-Спринг отправили в «дом престарелых» для приматов. Поскольку они якобы страдали, всех их решено было убить. Доктор Понс и его сотрудники согласились на эвтаназию, но сначала решили записать активность их мозга: возможно, в нем произошли какие-то изменения? Во время процедуры обезьяны находились под действием анестезии и не чувствовали боли.
