«Головы профессора Уайта»

В XX веке медики всерьез задумались о трансплантации органов и частей тела, в том числе головы. В СССР этим занимались физиолог Сергей Брюхоненко и хирург Владимир Демихов, а в США — нейрохирург Роберт Джозеф Уайт. Успешно пересадить голову пока не удалось никому (почему — читайте в тексте «Пациент без головы»), однако благодаря опытам прошлого века сегодня мы трансплантируем другие важные органы, например, сердце. В книге «Головы профессора Уайта: Невероятная история нейрохирурга, который пытался пересадить человеческую голову» (издательство «Альпина Паблишер»), переведенной на русский язык Николаем Мезиным, историк медицины Брэнди Скиллаче рассказывает об экспериментах Роберта Уайта, который хотел изолировать и пересадить головной мозг. Предлагаем вам ознакомиться с фрагментом, посвященным первым достижениям, правилам и целям лаборатории, основанной Робертом Уайтом.

О чем думает мертвый мозг?

Для сентября день выдался на загляденье. Под приятным ветерком в тени листвы Роберт Уайт переходит дорогу от автобусной остановки к клинике «Метро». Благодаря прохладе озера Эри в Кливленде нет такой резкой смены времен года, как в Рочестере, и осеннее утро радует свежестью и ярко-голубым небом. Конец лета Уайт провел в хлопотах, перевозя семью в Шейкер-Хайтс, пригород на холме, славный своими тенистыми аллеями. Уайты заняли там живописный уголок. Дом, как и обещал Уайт Патрисии, больше их прежнего рочестерского — утопающий в зелени десятикомнатный кирпичный особняк в георгианском стиле с двумя мансардными окнами. Задний двор — настоящий луг — скоро будет служить то бейсбольной площадкой, то футбольным полем, то катком для их детей и для всех соседских ребят. Уайты ждут еще одного малыша. Патрисия уже давно оставила работу медсестры, теперь она пытается обуздывать и направлять домашний хаос. Их новое пристанище Уайт называл «круглосуточным отелем с питанием», друзья и соседи, случалось, сравнивали его с зоопарком. Дети вовсе не предоставлены сами себе. В Шейкер-Хайтс лучшие школы в округе, что, по словам Уайта, и определило его выбор из нескольких городов в пользу Кливленда. Разумеется, собственная лаборатория в «Метро» тоже сыграла не последнюю роль.

Этим сентябрьским утром Уайт проснулся до зари, хлопнул кофе, принарядился для первого дня и отправился творить великие дела в однокомнатную лабораторию, оставшуюся от профессора Байрона Блура.

Блур, предыдущий заведующий отделением нейрохирургии, родился в Москве. В той Москве, которая в штате Айдахо. Будучи единственным нейрохирургом в больнице, где не имелось отделения нейрохирургии, Блур сосредоточился на изучении кровообращения головного мозга и насыщения мозга кислородом: как кровь и кислород поступают в мозг и выводятся из него? Что бывает, если где-то происходит сбой? Почти все мы слышали об артериях, доставляющих кровь к сердцу, большинству из нас знаком медицинский термин «инфаркт миокарда» — тот самый сердечный приступ, который может произойти, если одна из этих артерий закупорена. Но сердце не единственный обильно кровоснабжаемый орган, которому грозят инфаркты, и даже не самый важный. Вспомните: и сердце, и легкие, и прочие органы работают по командам мозга. И «приступ» может случиться как с сердцем, так и с мозгом. Блур изучал инфаркт мозга, он же ишемический инсульт: нарушение мозгового кровообращения, ведущее к отмиранию мозговой ткани. Человек способен выжить даже с очень небольшим фрагментом сердца, а при помощи аппаратов, качающих в организм кровь и кислород (вроде насоса Демихова), — и вообще без сердца. Жить без мозга невозможно. Блур сетовал, что медицина не уделяет должного внимания закупорке мозговых артерий: врачи в большинстве своем не понимали, как происходит мозговое кровообращение даже в здоровом организме. Но Уайта эта тема захватила.

С порога лаборатории Уайт окидывает взглядом металлические столы, белые потолки, голые стены. Из оборудования ему достались в основном инструменты для исследования мозговых жидкостей: тонкостенные иглы восемнадцатого калибра, пипетки, стеклянные колбы и пластиковые катетеры. Казалось бы, невелико богатство — но атмосфера эксперимента еще не покинула эти стены. Чтобы извлечь мозг, не умертвив, Уайту нужно точно знать, сколько кислорода и под каким давлением поступает в мозг и выводится из него, а также поддерживать этот уровень, иначе мозг не выдержит шока и погибнет. Да, лаборатория небольшая, но для начала сойдет.

Уайт рассчитывал, что со временем в лаборатории исследования мозга появится солидный штат. Но пока у него куда более скромная команда. Анестезиолог Морис Албин работал с Уайтом еще в клинике Мэйо. У Албина строгие черты лица и редеющие, но еще темные волосы. Он выглядит моложе Уайта, хотя старше на три года — ему 43. Ученый и эрудит, Албин словно уравновешивает непоседу и говоруна Уайта. А Уайт прекрасно знает, что самое важное — когда рядом есть человек, на которого можно во всем положиться, которому можно доверять. Вскоре к их тандему присоединился Хавьер Вердура Рива Паласио, ординатор родом из Мексики с твердой рукой и стальными нервами, в чем он уступал только самому Уайту.

В первый год существования лаборатории эти трое — и еще ассистировавшие им медсестры, — в сущности, и составляли весь ее штат. Однако они успели сделать немало: например, разработали методы непрерывного измерения давления спинномозговой жидкости. С самого начала было установлено базовое правило, определившее всю дальнейшую деятельность лаборатории: исследования должны находить практическое применение в медицине. Уайт и коллеги не просто нашли способ измерить давление спинномозговой жидкости — они разработали метод ее «сбора» в имплантированный пластиковый модуль, и эту технологию вскоре станут применять в клинической практике для измерения давления и диагностики неврологических нарушений. Другой находкой лаборатории, которую вскоре освоит практическая медицина, стала визуализация мозгового кровообращения обезьян при помощи ангиографии плечевой артерии — метода лучевой диагностики (аппарат напоминает подвижный рентген). Этот метод адаптируют для человеческих младенцев, чтобы в случае необходимости медицинского вмешательства заглянуть в их крошечную сосудистую систему. Кроме этого команда, продвигаясь к поставленной цели изолировать мозг, проводила операции на стволе головного мозга у собак и обезьян. Одновременно Уайт дописывал диссертацию, преподавал неврологию в Университете Западного резервного района, оперировал пациентов в клинике «Метро» и подавал заявки на гранты для своей лаборатории. Нужны деньги, больше места и больше персонала. Работу лаборатории стоит поддержать, настаивал Уайт в заявках, потому что это не просто теоретические изыскания. Он планировал применить свои наработки, перейдя от собак и обезьян к человеку.

Первый грант на опыты по изолированию мозга приматов Уайт получил в 1962 году от Министерства здравоохранения США. В заявке он писал, что эти опыты помогут ему ответить на вопрос, который прост лишь на первый взгляд: как идет в мозге обмен веществ? Сколько энергии (в виде глюкозы) и кислорода нужно мозгу, чтобы он нормально функционировал? Мозг действительно изучали и ранее — замечал Уайт в обосновании заявки, — но только in situ, «на месте», в голове, соединенным с организмом и сосудистой системой (пусть и с частично перевязанными сосудами). «Увы, ни в одной из предложенных биологических моделей мозг не приближается к состоянию изолированного органа», — писал Уайт. Чтобы в полном смысле изолировать мозг и понять, сколько энергии требуется именно ему, «все смежные ткани, конкурирующие с метаболизмом мозга, необходимо удалить», то есть отсечь.

Чем так важно это уточнение, особенно для грантового комитета? Дело в том, что сегодняшние азбучные истины — как влияют на мозг разные дозы веществ, как стресс вмешивается в работу нервной системы — в те дни еще не были таковыми. Чтобы понять, как мозг реагирует на вмешательство извне (болезни, стресс, химические вещества, лекарства и наркотики), нужно было сначала разметить шкалу — выяснить, как ведет себя мозг без вмешательства остального организма.

Представьте себе мозг внутри головы, в надежном уютном черепе. А затем представьте, что он изолирован, отрезан от всей информации, поступающей по нервной сети, протянутой до самых кончиков пальцев. Изолированный мозг — святой Грааль для нейрохирургов. Уайту и его коллегам хотелось узнать, что именно происходит с клетками мозга, если его расплющит в автомобильной аварии или «выключит» после инсульта. Почему мозг работал? Почему сломался? Что именно происходит, когда он умирает? Поскольку тогда еще никому не удавалось наблюдать процессы жизнедеятельности мозга, ничем не подавляемые и не связанные с другими процессами в организме, механика его работы оставалась полной загадкой. Дальнейшие шаги требовали творческого подхода, но Уайт уже задал нужный вектор своими совместными с Дэвидом Дональдом опытами по охлаждению спинного мозга. Перед отъездом Уайта из Рочестера они с Дональдом успешно провели перфузию на обезьянах. Погрузив макаков в сон инъекцией 20 миллиграммов пентобарбитала, ученые обрили животным шеи и ввели в трахеи гибкие трубки для подачи кислорода: как и всегда при гипотермии, обезьяны перестали бы дышать самостоятельно при падении температуры тела ниже определенного рубежа. Уайт сделал первый надрез, обнажив для начала не спинной мозг, а сонную артерию — крупный пульсирующий сосуд на шее. При помощи специальной канюли для соединения сосудов он отвел кровь из артерии в специально сконструированный теплообменник: ледяной физраствор в гибких трубках быстро охлаждал кровь, поступающую в мозг обезьяны, но не кровь, оттекающую от него по артериям. Охлажденному мозгу нужно меньше кислорода, а другие ткани организма сохраняли нормальную температуру (и, следовательно, не возникало риска их отмирания), поскольку кровь охлаждалась в теплообменнике. Эту выборочную гипотермию Уайт поддерживал в течение 30 минут; из восьми подопытных пятеро выжили и никак не пострадали.

Теперь Уайт собирается повторить эксперимент уже в собственной лаборатории, вместе с Вердурой и Албином. Потребуется целый год тщательной подготовки, чтобы откалибровать теплообменник и разработать критерии итоговой оценки результатов восстановления, но в конце концов они доведут технику операции до совершенства. Полчаса мозг будет жить фактически изолированно от организма. С аппаратом, подающим охлажденную кровь, можно было бы и полностью отделить мозг. Его можно извлечь, сохраняя живым, Уайт в этом не сомневается. И готовится к первой попытке научного прорыва — к возможности наконец-то всерьез бросить вызов Демихову в хирургической гонке. Уайт готовится изолировать мозг примата.

Мы называем изолированное сердце, легкие или почки живой тканью, но сердце не может биться без электрической стимуляции, а легкие не дышат без внешнего насоса, наполняющего их воздухом. Еще команда Джозефа Мюррея, выполнявшая пересадку почки, понимала, что вне организма клетки органа отмирают с каждой секундой. Что бы ни показывал хирург-фокусник Сергей Брюхоненко в своих «Опытах по оживлению организма», отмершие ткани по-настоящему реанимировать нельзя — и дело не только в изменениях самих тканей. Любой орган в своей деятельности зависит от внешних команд — они побуждают его биться, дышать, сокращаться. Им всем нужен мозг. Если же мы изолируем центр мышления, команд, обработки информации и источник всякой нейронной активности, встает новый вопрос. И Уайт ставил перед собой цель не просто выяснить, как работает изолированный мозг, — больше его мучил вопрос, останется ли этот мозг сам по себе живым существом.

Обычному человеку мозг кажется просто студенистым месивом. Писатель Сэм Кин сравнивал его с мякотью спелого авокадо, которую можно легко зачерпнуть ложкой. В самом общем виде этот орган состоит из заднего мозга, промежуточного мозга (так называемый средний мозг соединяет задний мозг с промежуточным) и хорошо всем знакомых студенистых «долей» — лобной, теменной, височной и затылочной. Также эти области называют соответственно «рептильным мозгом», «мозгом млекопитающих» и «мозгом приматов». Задний мозг управляет основными функциями организма и движением — эта часть у нас общая с рептилиями, от игуан до комодских варанов. Промежуточный мозг передает сенсорные стимулы, а также помогает фиксировать и обрабатывать воспоминания и эмоции. Но именно в лобных долях, так называемом мозге приматов, заключено, строго говоря, все, что составляет личность человека. Там содержится наше «я» — загадочная и аморфная сущность, которая, по мнению большинства людей, есть у нас, но отсутствует, например, у лягушек. Разумеется, есть люди, считающие, что животные обладают личностью, как и мы. Отчасти именно это движет организациями, выступающими за права животных (например, PETA), на чем мы остановимся в следующих главах.

Задумываясь, каково было бы существовать в виде мозга без тела, или проснуться в новом теле, или иметь (как Джекил и Хайд) два сознания в одном теле, мы исходим из предположения, что мозг — или разум — содержит в себе по крайней мере часть нашей идентичности, но в то же время эту идентичность можно отделить от тела. Уайт, только что защитивший диссертацию и хозяйничающий в своей первой однокомнатной лаборатории, готов поставить свою репутацию на кон: он истово верит в это предположение. Каждый день он оперирует мозг, каждый день касается опасной грани между душевным и физическим, разумом и материей. В конце концов, это и есть его работа.

Подробнее читайте:
Скиллаче, Б. Головы профессора Уайта: Невероятная история нейрохирурга, который пытался пересадить человеческую голову / Брэнди Скиллаче ; Пер. с англ. Николая Мезина — М.: Альпина Паблишер, 2022. — 310 с.