Последний, самый неопределенный период – это последствия. И список предположений здесь бесконечен. Придет ли пациент в сознание? Сможет ли он думать? Двигаться? Дышать? Как тело отреагирует на новый мозг?
В 2015 году нейрохирург Серджио Канаверо объявил, что вскоре он сможет провести первую в мире операцию по пересадке человеческой головы. Это означает, что можно будет удалить чью-то голову и пересадить ее на шею и плечи другого человека.
Но, предположим, вы хотите сохранить лицо, которое у вас уже есть? Или вам надоело тело, в котором вы живете? Возможно ли, что когда-нибудь станет возможным поменять между телами только мозг?
Эмма Стоун недавно получила свой второй “Оскар” за игру в блестящей сюрреалистической комедии “Бедные-несчастные”. В фильме героиня Стоун, Белла Бакстер, после самоубийства получает пересадку мозга от своего выжившего нерожденного ребенка. Операцию проводит ученый-экспериментатор доктор Годвин Бакстер (в исполнении Уиллема Дэфо).
Содержание
Каждый, кто смотрел фильм, видел, как доктор Бакстер извлекает мозг из задней части черепа, вынимая его так же легко, как горошину из стручка.
По причинам, которые я объясню позже, эта сцена не является анатомически правильной, но она заставляет задуматься: насколько реально осуществить пересадку мозга? Каковы практические аспекты, возможно, самой сложной операции из когда-либо задуманных?
Вызов номер один: проникнуть внутрь и выйти наружу
Живой мозг по консистенции напоминает мягкий бланманже и защищен от повреждений черепом. Несмотря на то, что это крепкий орешек, кость, вероятно, окажется самой легкой структурой при вмешательстве. Современные нейрохирургические методы используют краниотомические пилы, чтобы удалить участок черепа и получить доступ к мозгу под ним.
Стоит отметить, что не все нейрохирургические операции позволяют добраться до мозга таким образом. Гипофиз размером с горошину расположен в основании мозга, сразу за одной из пазух в задней части носовой полости. В этом случае для операции на гипофизе имеет смысл использовать вход через нос.
Хотя нос не настолько велик, чтобы через него можно было вставить в голову новый мозг, он, безусловно, может служить удобным путем для его удаления – хотя и по частям. Кстати, во время мумификации древние египтяне, считавшие мозг не особо важным органом у человека, удаляли его кусочки через носовые ходы.
Пройдя через череп, вы наткнетесь на три защитные оболочки мозга, или менинги. Первая, твердая мозговая оболочка, очень прочная. Вторая, метко названная арахноидальной, похожа на паутину, а третья, пиальная, нежная и очень тонкая. Именно эти структуры воспаляются при менингите.
Эти мембраны обеспечивают стабильность и предотвращают смещение мозга. Кроме того, они разделяют внутреннее пространство черепа на отсеки. Первая обеспечивает защитную манжету из жидкости вокруг мозга – представьте себе корнишоны, плавающие в банке с рассолом. Известная как спинномозговая жидкость (СМЖ), она состоит из отфильтрованной крови и не имеет цвета.
Менинги также образуют каналы между мозгом и черепом. По этим каналам кровь и СМЖ из головы возвращаются в сердце.
Вскрыв череп и менинги, вы сможете извлечь мозг. Вуаля. Но это самая простая часть операции.
Вызов второй: соединить цепи
Теперь пришло время установить новый мозг. Вот тут-то все и усложняется неимоверно.
Мозг получает сенсорную информацию со всего тела и посылает ему инструкции, заставляя мышцы сокращаться, сердце биться, а железы выделять гормоны. Для удаления мозга необходимо перерезать 12 пар черепных нервов, отходящих от него, и спинной мозг. Информация поступает в мозг и выходит из него через все эти структуры. Видите, в чем сложность?
Но нервы просто так обратно не соединить. Как только вы их перерезаете, они начинают распадаться и отмирать, хотя некоторые из них более устойчивы к повреждениям, чем другие. Исследовательские группы по всему миру экспериментируют с тем, как стимулировать восстановление нервных клеток после повреждения, чтобы избежать неврологических симптомов. Идеи, как этого можно добиться, разнообразны, но в большинстве своем включают использование химических веществ или пересадку клеток, стимулирующих восстановление нейронов.
Также ученые предложили использовать специальный биологический клей, чтобы склеить два конца перерезанного нерва или спинного мозга.
Удаление старого мозга потребовало бы также разрезания артерий, по которым течет кровь. Это привело бы к прекращению поступления кислорода и питания, что тоже потребовало бы повторного соединения.
Вызов третий: последствия
Последний, самый неопределенный период – это последствия. И список предположений здесь бесконечен. Придет ли испытуемый в сознание? Сможет ли он думать? Двигаться? Дышать? Как тело отреагирует на новый мозг?
Большинство операций по пересадке требуют, чтобы доноры подходили реципиентам, поскольку нормальной реакцией организма на незнакомые ткани является их отторжение. Иммунная система посылает кавалерию белых кровяных телец и антител, чтобы атаковать и уничтожить чужака, убеждая свои войска, что новое присутствие нанесет вред. Обычно мозг защищен от этого натиска другим щитом, называемым гематоэнцефалическим барьером. Если во время операции мозг донора не будет восстановлен должным образом, он может оказаться незащищенным для атаки.
Не менее важно учитывать, как мозг будет реагировать на свой новый дом. В фильме “Бедные-несчастные” мозг и тело Беллы Бакстер, как сообщается, “не совсем синхронизированы”. Но мозг может научиться расти. Так что, подобно тому как младенцы в процессе своего раннего развития приобретают целый арсенал мыслей, моделей поведения, навыков и способностей, пересаженный мозг вполне может сделать то же самое.
Так что, трансплантация мозга в настоящее время остается предметом научной фантастики и кино, отмеченного наградами киноакадемии. Возможность осуществления этой сложной процедуры на практике, исходя из базовой анатомии и физиологии, маловероятна. Но позволит ли время, инструменты, технологии, опыт и, конечно же, деньги сделать ее жизнеспособной? Если “Бедные-несчастные” предлагают взглянуть на этику замены мозга, то это пугающая мысль.
Дэн Баумгардт, старший преподаватель Школы физиологии, фармакологии и нейронаук, Бристольский университет.
Читайте также: Ученые обнаружили, что человеческий мозг становится все больше и больше