Пару років тому нейробіолог Едріан Оуен, який тоді працював у Кембриджському університеті (Великобританія)і його колеги з Льєжського університету (Бельгія) вперше в історії змогли поспілкуватися з людиною, яка перебуває у вегетативному стані.


Едріан Оуен (фото John Hryniuk).

Пацієнт під номером 23 потрапив в автомобільну катастрофу у віці 24 років і до часу проведення експерименту вже п'ять років вів «рослинний» спосіб життя. Вчені помістили його в пристрій функціональної магнітно-резонансної томографії (фМРТ) і почали задавати питання.

Дослідники переконані, що отримували відповіді. Зміна припливу крові до певних частин мозку пацієнта підтвердило, що людина знаходиться у свідомості і може спілкуватися.

Вегетативний стан зазвичай спостерігається у людей, що вийшли з коми. Деякі частини мозку починають функціонувати більш або менш нормально: наприклад, людина може скреготати зубами, гримасувати, безладно рухати очима. Вони сплять і сплять. Але ніяких ознак свідомості такі пацієнти не демонструють, і загальноприйнята точка зору свідчить, що у них пошкоджені частини мозку, необхідні для пізнання, сприйняття, пам'яті і мислення. Найчастіше ці зміни вважаються необоротними.

Результати дослідження р-на Оуена справили фурор. Багато погодилися з тим, що такі пацієнти можуть перебувати принаймні у стані мінімальної свідомості. Університет Західного Онтаріо (Канада) відразу ж переманив вченого, виділивши йому $19,5 млн на створення більш надійного, дешевого, точного портативного методу спілкування з пацієнтами, які перебувають у вегетативному стані, - таких у світі сотні тисяч. У разі успіху люди отримають можливість не тільки висловити емоції, але і підказати лікаря, як проводити реабілітацію.

Робота пана Оуена йде корінням в кінець 1990-х, коли його попросили написати огляд клінічного застосування технологій нейровізуалізації. Учений виявив, що сканування мозку використовується лише для підтвердження результатів досліджень, присвячених картуванню мозку.

Він і його колеги отримали шанс виправити ситуацію в 1997 році. 26-річна Кейт Бейнбридж перебувала в комі в результаті інфекції. Декілька місяців опісля після того, як організм пацієнтки очистили від вірусів, кома змінилася вегетативним станом. Раніше з допомогою позитронно-емісійної томографії р-н Оуен показав, що у здорових людей при вигляді знайомого обличчя активується так званий веретоновидный лицьовій ділянку мозку. Дослідники продемонстрували р-ж Бейнбридж фотографії знайомих людей, та її мозок засяяв, немов різдвяна ялинка. Тим самим було доведено, що пацієнтка знаходиться не у вегетативному, а в мінімальному стані свідомості. За цим експериментом послідувала реабілітація, і в 2010 році пані Бейнбридж вже змогла подякувати р-на Оуена особисто.

Незабаром після цього вчений перейшов з візуальних тестів на слухові - піднявся вгору по когнітивної сходах. Справа в тому, що з цієї сходинки було рукою подати до розпізнавання мови. Пан Оуен пропонував здоровим людям неоднозначні фрази, і свідченням того, що вони вловлювали різні значення, ставало збільшення активності мозку. Той же ефект зареєстрували в мозку 30-річного чоловіка, який переніс інсульт. Але не всі були переконані, що ці ознаки вказують на розуміння і перебування у свідомості. Тоді пан Оуен придумав інший експеримент.

У червні 2006 року він помістив у томограф 23-річну жінку у вегетативному стані. Фахівець попросив її уявити собі, як вона грає в теніс і ходить по кімнатах свого будинку. У здорових людей, що перебувають у свідомості, при цьому незмінно активується додаткова моторна область моторної кори, а при думці про пересування по будинку включається ще й звивина гіпокампу, розташована прямо в центрі мозку. Жінка, яка не спілкувалася з зовнішнім світом протягом п'яти місяців після дорожньо-транспортної пригоди, продемонструвала разюче схожу модель активації мозку.

Але й це не переконало колег. Ряд дослідників визнав це не ознакою свідомості, мимовільним начебто колінного рефлексу. Психолог Деніел Грінберг з Каліфорнійського університету в Лос-Анджелесі (США) заявив, що несвідома активність мозку була викликана наказом, містились у проханні пана Оуена.

Довелося продовжити. Разом з невропатологом Стівеном Лорисом з Льєжського університету пан Оуен показав, що з 54 пацієнтів, що перебували у вегетативному або мінімально свідомому стані, п'ятеро відреагували аналогічним чином. Четверо з них перебували у вегетативному стані.

Потім дослідники ускладнили завдання: уявіть собі гру в теніс, якщо ви хочете відповісти «так», і прогулянку по дому - у разі «ні». Після цього пацієнтові номер 23 були задані питання, відповідей на які лаборанти не знали. Вашого батька звуть Томас? Немає. Вашого батька звуть Олександр? Так. Чи є у вас брати? Так. Чи є у вас сестри? Немає.

Експеримент був не з легких. Пацієнт повинен був концентрувати увагу протягом 30 секунд, потім стільки ж відпочивати. Потім той же питання повторювався знову і знову.

Пацієнт відповів правильно на п'ять з шести питань. У відповідь на шостий не було зареєстровано жодного чіткого сигналу.

Фахівець з нейровізуалізації Рассел Полдрак з Техаського університету в Остіні (США) вважає пана Оуена генієм. А, скажімо, клінічний нейрофізіолог Парашкев Начев з Імперського коледжу Лондона (велика Британія) критикує роботу колеги, нагадуючи, що в деяких випадках (наприклад, під час епілептичних припадків певного типу) пацієнти реагують, не приходячи в свідомість.

Пан Оуен згоден, що свідомість - річ складніша вимикача. Це не просто «вкл.» чи «викл.». Наявність реакції в тих чи інших областях мозку ще не означає присутності свідомості. Але він впевнений, що в його експериментах активувалося досить велика кількість областей, щоб кваліфікувати реакцію як свідому. Наприклад, необхідно активувати довготривалу пам'ять, щоб уявити собі гру в теніс, і в той же час короткочасну, щоб не забути задане питання і умови відповіді.

У будь-якому випадку грань настільки тонка, що з однаковим успіхом можна стверджувати і те і інше.

Отримавши канадські гранти, р-н Оуен спробував повторити результати фМРТ з допомогою електроенцефалографії (ЕЕГ), але їй не вистачило роздільної здатності. Тоді пацієнтам були запропоновані завдання простіше - наприклад, уявити собі, як вони ворушать пальцями ніг. Повторювані сигнали дають безпомилкову картину.

ЕЕГ була обрана у зв'язку з тим, що цей метод дешевий, щодо портативний і швидкий (миллисекундная затримка в порівнянні з 8 - у фМРТ), тобто дослідницька група встигає поставити 200 питань за 30 хвилин. Достатньо отримати 175-190 однакових відповідей на один і той же питання, щоб результати не були випадковими.

Тепер пан Оуен планує обстежити за рік до 25 осіб у вегетативному стані. У нього з'явився спеціально обладнаний джип, на якому можна навідуватися додому до пацієнтів.

Належить виявити ознаки роботи інших систем - наприклад, відповідальних за запах і смак. Скажімо, пацієнт уявляє собі, як смокче лимон, що може призвести до зміни pH-рівня в порожнині рота і відповідним сигналом мозку. Експерименти на здорових людях вже дозволили виявити, що відбувається в мозку при розпізнаванні жарти; незабаром те ж саме чекає пацієнтів.

Пан Оуен планує також розібратися в тому, наскільки глибокий інтелект «людей-рослин». Він згадує знаменитий приклад Жана-Домініка Бобі, написав цілу книгу, підморгуючи одним оком («Скафандр і метелик»).

В цілому, за оцінкою пана Оуена, до 20% людей у вегетативному стані насправді здатні спілкуватися. Звичайно, немає ніякої гарантії, що нова технологія допоможе їм повернутися до нормального життя, але...

Підготовлено за матеріалами Nature News.