Боль — это заключение мозга о состоянии здоровья организма

По мнению Рамачандрана, боль, как и телесный образ, формируется мозгом и проецируется на тело. Такое утверждение не согласуется с традиционным неврологическим представлением о боли. Ранее неврологи думали, что когда мы получаем какое-либо повреждение, наши рецепторы боли посылают односторонний сигнал в болевые центры мозга, и интенсивность воспринимаемой боли пропорциональна серьезности травмы. Принято считать, что боль всегда дает нам точный отчет о повреждении. Это традиционное представление исходило из того, что мозг — пассивный получатель информации о боли. Однако оно было опровергнуто в 1965 году, когда невролог Рональд Мелзак (канадец, изучавший фантомные конечности и боли) и Патрик Уолл (англичанин, занимавшийся изучением боли и нейропластичности) написали самую важную статью в истории исследования боли. Теория Уолла и Мелзака утверждает, что болевая система распространяется на весь головной и спинной мозг, а головной мозг не только не является пассивным получателем информации, но и постоянно контролирует сигналы той боли,

которую мы чувствуем¹⁰¹.

Созданная Мелзаком и Уоллом «теория контроля ворот» предполагает существование ряда механизмов контроля, или «ворот», между местом травмы и головным мозгом. До того, как сообщения о боли, пересылаемые от поврежденной ткани, попадают в головной мозг, они проходят через серию «ворот», которая начинается в спинном мозге. Однако эти сообщения могут передвигаться только, если мозг даст на это «разрешение», определив, насколько они важны для того, чтобы быть пропущенными. Если разрешение дано, ворота открываются и усиливают ощущение боли, позволяя определенным нейронам активироваться и передать сигналы. Мозг также может закрыть ворота и блокировать болевой сигнал с помощью эндорфинов — своеобразных наркотических веществ, вырабатываемых телом для ослабления боли.

«Теория контроля ворот» действует для всех видов болевых ощущений. Например, когда во время Второй мировой войны американские войска высадились в Италии, 70 % солдат, которые было серьезно ранены, сообщали, что не чувствуют боли и не нуждаются в обезболивающих средствах. Люди, раненные на поле боя, часто не замечают боли и продолжают сражаться, словно мозг закрывает «ворота», чтобы внимание ведущего бой

солдата было сосредоточено на том, как спастись от опасности¹⁰². Только когда он оказывается в безопасности, болевые сигналы получают разрешение пройти к мозгу.

Врачам давно известно, что пациенту, который надеется избавиться от боли с помощью таблетки, это, как правило, удается сделать, даже если ему дают плацебо (таблетку-«пустышку», не содержащую никаких лекарственных веществ), функциональная магнитно-резонансная томография мозга свидетельствует о том, что во время действия эффекта плацебо мозг ослабляет функционирование своих собственных участков, отвечающих за боль. Когда мать утешает поранившегося ребенка, гладя его и ласково разговаривая с ним, она помогает мозгу ребенка снизить степень боли. То, насколько сильную боль мы испытываем, в значительной степени определяется нашим мозгом и сознанием — нашим

¹⁰¹ Сегодня ученые считают, что в мозге существует множество областей, отвечающих за боль, которые называются «болевыми матрицами», включая таламус, соматосенсорную кору, островок, передние отделы поясной коры и другие области.

^у Многие люди видели феномен закрытия ворот в действии в 1981 году, когда смотрели кадры покушения на президента Рональда Рейгана, во время которого ему в грудь попала пуля калибра 9 мм. Рейган просто стоял на месте, ничего не чувствуя. Ни он, ни сотрудники Секретной службы, которые грубо затолкали его в автомобиль, чтобы защитить, не знали, что он ранен. В одном из документальных фильмов, снятых компанией CBS, Рейган сказал: «В меня раньше никогда не стреляли, только в кино. Там ты всегда изображаешь боль. Теперь я знаю, что так бывает не всегда». Cited ibid., 1999.

текущим настроением, прошлым опытом боли, психологией и собственным восприятием тяжести травмы.

Уолл и Мелзак утверждают, что нейроны в нашей болевой системе гораздо более пластичны, чем нам кажется, и что важные болевые карты в спинном мозге могут меняться в зависимости от повреждения. Они также считают, что хроническая травма может заставить клетки в болевой системе активироваться легче, приводя к пластическому изменению,

которое делает человека гиперчувствительным к боли¹⁰³. Кроме того, карты могут увеличивать свое рецептивное поле, переходя к представлению большей поверхности тела и повышая чувствительность к боли. При изменении карт болевые сигналы в одной карте могут «выдавать информацию» в соседние болевые карты. В результате может возникнуть «отраженная боль»: у нас болит одна часть тела, а боль мы чувствуем в другой. Иногда одиночный болевой сигнал распространяется по всему мозгу, и тогда боль сохраняется даже после того, как ее первоначальный стимул прекратился.

Теория «контроля ворот» позволила разработать новые методы лечения для блокирования боли. Совместно с другими учеными Уолл изобрел «чрескожную электрическую стимуляцию нервов», или TENS. Она предполагает использование электрического тока для стимуляции нейронов, которые подавляют боль, и, по сути, помогает «закрыть ворота».

Эта теория также заставила западных ученых относиться менее скептически к акупунктуре, которая снижает боль за счет стимуляции определенных точек на теле, нередко располагающихся достаточно далеко от того места, где человек чувствует боль. Представляется вполне возможным, что акупунктура активирует нейроны, которые подавляют боль,закрывая ворота и блокируя ее восприятие.

Мелзак и Уолл сделали еще одно революционное открытие — что болевая система включает в себя двигательные компоненты. Порезав палец, мы рефлекторно сжимаем его, т. е. совершаем двигательный акт. Мы инстинктивно оберегаем поврежденную лодыжку, пытаясь найти для нее безопасное положение. Механизм защиты посылает команду: «Не шевели даже мышцей, пока с лодыжкой не станет лучше».

Развивая теорию «контроля ворот», Рамачандран выдвинул свою следующую идею о том, что боль представляет собой сложную систему, находящуюся под контролем пластичного мозга. Он выразил эту идею в следующей фразе: «Боль — это заключение мозга

В состоянии здоровья организма, а не просто рефлексивная реакция на телесное повреждение». Прежде чем запустить механизм боли, мозг собирает информацию из множества источников. Рамачандран также говорит, что «боль это иллюзия» и что «наш мозг — это механизм продуцирования виртуальной реальности»,который познает миропосредованно и обрабатывает информацию о нем на расстоянии, создавая модель в нашей голове. Таким образом, боль так же, как образ тела, является творением нашего мозга. Если Рамачандран смог с помощью зеркального ящика изменить образ тела и уничтожить фантом и присущую ему боль, не может ли он использовать его для того, чтобы заставить исчезнуть хроническую боль в реальной конечности?

Выученная боль

Рамачандран считал, что, возможно, ему удастся вылечить «хроническую боль первого типа», которую люди испытывают при заболевании, называемом «симпатическая рефлекторная дистония». В этом случае незначительное повреждение, ушиб или укус насекомого на кончике пальца вызывают настолько мучительную боль во всей конечности, что «механизм защиты» заставляет пациента вообще ею не двигать. Заболевание может

¹⁰³ Понятие «гиперчувствительности» было предложено Дж. МакКинзив J. MacKenzie. 1893. Some points bearing on the association of sensory disorders and visceral diseases. Brain, 16:321–54.

сохраняться долгое время после получения повреждения и нередко приобретает хроническую форму, сопровождающуюся ощущением острого дискомфорта и сильной боли даже при легком почесывании или поглаживании кожи. Рамачандран предположил, что пластическая способность мозга к самореорганизации ведет к возникновению патологической формы защиты .

Защищаясь, мы не позволяем нашим мышцам двигаться и усугублять повреждение. Если нам приходится сознательно напоминать себе о том, что двигаться нельзя, мы утомляемся и совершаем ошибки, причиняем самим себе вред и чувствуем боль. Теперь предположим, как это сделал Рамачандран, что мозг предупреждает ошибочное движение, включая механизм боли за мгновение до того , как мы его сделаем, то есть между временем, когда двигательный центр дает команду двигаться, и тем временем, когда это движение совершается. Разве можно найти для мозга лучший способ предотвратить движение, чем

сделать так, чтобы сама двигательная команда запускала механизм боли?¹⁰⁴

Рамачандран пришел к убеждению, что у пациентов с хронической болью двигательная

команда «подключается» к болевой системе, поэтому даже после излечения конечности она по-прежнему запускает механизм боли, как только мозг посылает команду двинуть рукой. Рамачандран назвал это «выученной болью» и задумался над тем, может ли зеркальный ящик помочь в ее ослаблении.

При лечении таких пациентов используют все традиционные методы: прерывание нервной связи с вызывающей боль областью, физиотерапия, болеутоляющие средства, акупунктура и остеопатия, — но, как правило, безрезультатно. Во время исследования, проводимого группой ученых, в числе которых был Патрик Уолл, пациентов проинструктировали помещать обе руки в зеркальный ящик, сев при этом так, чтобы они могли видеть только здоровую руку и ее отражение в зеркале. Затем их попросили двигать здоровой рукой в ящике в том направлении, в каком они захотят (а по возможности, и пораженной рукой) по десять минут несколько раз в день в течение нескольких недель. Предполагалось, что отражение движения, возникающего без участия двигательной команды, заставит мозг пациента убедиться, что теперь поврежденная рука может свободно двигаться без боли. Или же упражнение позволит мозгу усвоить, что защита больше не нужна, поэтому следует разорвать нейронную связь между командой на осуществление движения и болевой системой.

Пациентам, которые страдали от болевого синдрома всего два месяца, стало лучше. В первый день тренировок боль уменьшилась, и облегчение продолжалось даже после завершения работы с зеркалом. Через месяц боль у них полностью прошла. Пациенты, у которых болевой синдром был от пяти месяцев до года, не добились таких же хороших результатов, но избавились от скованности в конечностях и смогли вернуться к работе. У тех, кого боль не отпускала больше двух лет, не получили никаких улучшений.

у чем же причина? Одно из сделанных учеными предположений заключалось в том, что пациенты, страдавшие от давней боли, не двигали своими защищенными конечностями так долго, что соответствующие им двигательные карты начали таять (вспомним принцип «не использовать — значит потерять»). Все, что осталось — немногочисленные связи, которые были наиболее активны, когда конечность использовалась в последний раз. И, к сожалению, это были связи с болевой системой (совсем как в случае с пациентами, носившими гипс перед ампутацией, у которых возникли соответствующие фантомы).

^у В описанных Рамачандраном случаях хроническая боль и патологическая защита возникали из-за того, что двигательная команда «подключалась» непосредственно к болевому центру, поэтому даже мысль о движении вызывала приоритетную защиту и боль. Я предполагаю, что нечто похожее происходит, когда люди чувствуют приступы вины, лишь только подумав о совершении плохого поступка. Двигательная команда для запретного желания «подключается» непосредственно к центру тревожности, поэтому приводит в действие душевные страдания даже до того, как что-то произошло. Это позволяет чувству вины предотвращать совершение чего-то плохого, а не только заставлять нас чувствовать себя плохо постфактум.

Австралийский ученый Д. А. Мосли считал, что, возможно, ему удастся помочь пациентам, которым не удалось вылечиться с помощью зеркального ящика из-за того, что они часто испытывали очень сильную боль, не позволявшую им двигать конечностями во время сеанса терапии. Он полагал, что формирование новой двигательной карты поврежденной конечности с помощью ментальных упражнений может привести в действие процесс пластических изменений. Он просил своих пациентов просто представить , как они двигают своими вызывающими боль конечностями, не совершая движений, чтобы активировать соответствующие двигательные зоны мозга. Кроме этого, пациенты смотрели на изображения рук, чтобы определить, какие из них правые, а какие левые, до тех пор, пока

и них не получалось делать это быстро и точно — хорошо известное задание для активации двигательной области коры головного мозга. Им показывали руки в разных положениях и просили представлять их в своем воображении в течение пятнадцати минут три раза в день. После выполнения упражнений на визуализацию они проходили зеркальную терапию, и после двенадцати недель этой терапии у некоторых пациентов боль уменьшилась, а у половины исчезала полностью.

Представьте, насколько это замечательно — перед нами совершенно новый метод лечения наиболее мучительной — хронической боли, который использует воображение и иллюзию для пластической реструктуризации карт мозга без применения лекарственных препаратов, иголок и электричества.

Открытие болевых карт мозга также позволяет разработать новые подходы к хирургическим вмешательствам и использованию обезболивающих средств. Например, послеоперационные фантомные боли можно минимизировать, если сделать хирургическому больному местную блокаду нервов или местную анестезию, которая будет действовать на периферические нервы до того, как он будет введен в состояние сна с помощью общего наркоза. Болеутоляющие средства, назначенные до проведения хирургической операции, а

не после, могут предотвратить пластические изменения в болевых картах мозга¹⁰⁵, способные «зафиксировать» боль.

Рамачандран и Эрик Альтшулер продемонстрировали возможность эффективного использования зеркального ящика для решения других проблем, не связанных с фантомными органами и болями, таких как паралич ног у пациентов с инсультом. Зеркальная терапия отличается от терапии Тауба тем, что она «обманным путем» заставляет мозг пациента убедиться, что он двигает поврежденной рукой, и, таким образом, начинает стимулировать двигательные программы для этой конечности. Еще одно исследование показало, что зеркальная терапия может пригодиться для подготовки парализованных пациентов, перенесших тяжелый инсульт и не использующих одну из сторон тела, к прохождению лечения по методу Тауба. Участвовавшему в этом исследовании пациенту удалось восстановить некоторые двигательные навыки руки, и это стало первым случаем последовательного использования двух новаторских подходов к лечению, ориентированных на нейропластичность — зеркальной терапии и терапии «принудительным использованием».

* * *

Родившись в Индии, Рамачандран вырос в мире, где многие вещи, кажущиеся невероятными западному человеку, воспринимаются как самые обычные. Он с детства знал о

²⁶ R. Melzack, T. J. Coderre, A. L. Vaccarino, and J. Katz, 1999, 35–52, 43–45; Герта Флор рассуждала точно также. Она для снижения послеоперационной боли у пациентов, перенесших операцию по ампутации конечности, назначала им лекарственный препарат мемантин. Разделяя идею Рамачандрана о том, что фантомная боль — это воспоминание, «запертое» в организме, она использовала мемантин для блокирования деятельности белков, необходимых для формирования воспоминаний. Она обнаружила, что препарат действует, если его давать перед операцией или в течение четырех недель непосредственно после ампутации.

Reported in The Economist, 2006.

йогах, которые облегчают боль и страдания с помощью медитации и ходят босиком по раскаленным углям или лежат на гвоздях. Он видел религиозных людей, находившихся в состоянии транса, протыкавших свои подбородки иглами. Древнеиндийская философия говорит о том, что все живое меняет свою форму; сознание способно влиять на тело. Иллюзия же считается настолько важной мировой силой,что предстает в образе Майи,богини иллюзии. Рамачандран перенес ощущение чуда с индийских улиц в западную неврологию, и в своей работе поднимает вопросы, объединяющие их в единое целое. Что такое транс, как не закрытие ворот боли внутри нас? Почему мы думаем, что фантомная боль менее реальна, чем обычная боль? А еще Рамачандран напоминает нам о том, что великую науку по-прежнему можно делать с элегантной простотой.

Глава 8

Воображение

Как действуют наши мысли

нахожусь в Бостоне, в лаборатории магнитной стимуляции мозга Медицинского центра Бет Израэль Диконесс при Гарвардской медицинской школе. Во главе этого центра стоит Альваро Паскуаль-Леоне, который проводит эксперименты, доказывающие, что мы можем изменить топографию нашего мозга, просто используя мысленные образы. Он только что закрепил аппарат, напоминающий по форме весло, на левой стороне моей головы. Это устройство предназначено для транскраниальной магнитной стимуляции, или ТМС, и может влиять на мое поведение. Внутри пластикового корпуса аппарата находится катушка медной проволоки, через которую проходит электрический ток, создающий переменное магнитное поле, которое, в свою очередь, устремляется в мой мозг — в аксоны моих нейронов, а оттуда

В двигательную зону моей руки в коре головного мозга. Переменное магнитное поле индуцирует в коре электрический ток. Паскуаль-Леоне стал первым, кто использовал ТМС для активации нейронов. Каждый раз, когда он включает источник магнитного поля, четвертый палец на моей правой руке приходит в движение, потому что он стимулирует область моего мозга размером примерно в 0,5 кубического сантиметра, состоящую из миллионов клеток — зону мозга для этого пальца.

ТМС — это мостик, перекинутый к моему мозгу. Его магнитное поле безопасно и безболезненно проходит через мое тело, индуцируя электрический ток только в момент достижения нейронов. Уайлдеру Пенфилду приходилось вскрывать череп хирургическим путем и имплантировать электрический зонд в мозг для стимуляции двигательной или сенсорной областей коры. Когда Паскуаль-Леоне включает прибор и заставляет мой палец двигаться, я ощущаю в точности то же самое, что чувствовали пациенты Пенфилда, когда он вскрывал их череп и воздействовал на их мозг большими электродами.

Паскуаль-Леоне

Альваро Паскуаль-Леоне достаточно молод, но уже успел многого достичь в своей области. Он родился в 1961 году в Валенсии, в Испании. Родители Альваро, врачи по профессии, отдали его в немецкую школу, где, прежде чем заняться медициной, он, как многие специалисты по нейропластичности, изучал работы греческих и немецких философов. Он получил степень доктора медицины и доктора физиологии в Университете Фрейбурга, затем приехал в Соединенные Штаты для продолжения обучения.

и Паскуаль-Леоне кожа оливкового цвета, темные волосы и выразительный голос. О серьезных вещах он говорит с оттенком шутливости. Главное место в его кабинете занимает компьютерный монитор с большим экраном, который он использует для демонстрации того, что видит в мозге через свое «окно» ТМС. В его компьютер со всех концов света стекаются

электронные сообщения от его коллег и соратников. Расположенные за его спиной полки заполнены книгами по электромагнетизму, и повсюду разложены бумаги.

Паскуаль-Леоне был первым ученым, который использовал ТМС для картирования мозга. В зависимости от интенсивности и частоты ТМС может применяться для активации какой-либо области мозга или блокирования ее деятельности. Желая определить функцию конкретного участка мозга, Паскуаль-Леоне применяет импульсы ТМС, чтобы временно блокировать этот участок, а затем устанавливает, какая психическая функция утрачена.

Он также первым начал использовать высокочастотную «повторяющуюся ТМС», или пТМС. Высокочастотная повторяющаяся ТМС может вызвать такую сильную активацию нейронов, что они возбуждают друг друга и остаются в активированном состоянии даже после того, как первоначальный импульс пТМС прекращается. Это позволяет на некоторое время активировать участок мозга, что может быть использовано в терапевтических целях. Например, при некоторых типах депрессии префронтальная кора головного мозга частично дезактивирована и функционирует недостаточно хорошо. Группа Паскуаль-Леоне первой показала эффективность пТМС при лечении таких пациентов с тяжелой формой депрессии. Семьдесят процентов тех, кому не помогли никакие традиционные методы лечения, выздоровели с помощью пТМС, при этом у них наблюдалось меньше побочных эффектов, чем при назначении лекарственных препаратов.