Электростимуляция мозга
Статья написана Павлом Чайкой, главным редактором журнала «Познавайка». С 2013 года, с момента основания журнала Павел Чайка посвятил себя популяризации науки в Украине и мире. Основная цель, как журнала, так и этой статьи – объяснить сложные научные темы простым и доступным языком
В лаборатории нейрофизиологии Медицинской школы Йельского университета идет очередной опыт. Человек в белом халате, доктор Хозе М. Р. Дельгадо, подходит к электронному аппарату с многочисленными циферблатами и кнопками. Неподалеку в клетке спокойно мурлычет маленькая серая кошечка.
Ученый нажимает кнопку, и в автоматической камере, направленной на клетку, раздается потрескивание. Кошка продолжает мурлыкать. Она к этому привыкла. Доктор нажимает другую кнопку. Тогда кошка поднимается и, не переставая мурлыкать, начинает чесать себе ухо задней левой лапкой. Когда кнопка возвращается в исходное положение, кошка вновь садится.
Доктор Дельгадо идет к клетке и слегка поглаживает кошку. Другой рукой ученый ставит в клетку блюдце с водой. Кошка нюхает воду с полным безразличием. Она не хочет пить. Возвратившись к пульту, ученый нажимает новую кнопку. Кошка зевает, облизывается, затем быстро подходит к блюдцу и жадно пьет. Кнопка возвращается в исходное положение. Кошка идет на свое место и спокойно усаживается. Снова нажали кнопку. Кошка опять направляется к блюдцу. Кнопку отпустили — кошка садится.
Три или четыре раза опыт повторяется, мы каждый раз видим, как кошка повинуется таинственной кнопке (которую она не видит и которая могла бы быть за тысячу километров отсюда).
Человек нажимает одновременно несколько кнопок. Кошка в клетке начинает ходить по кругу, продолжая мурлыкать. Нажим других кнопок — животное начинает кружить в обратном направлении. Все кнопки возвратились в исходную позицию — кошка садится. Как же ученому удается при помощи кнопок диктовать кошке свою волю? Чтобы это понять, подойдем к ней поближе. У нее на шее тонкий ошейник, на котором укреплен миниатюрный прибор величиной с часы-браслет. От аппарата отходят несколько серебряных проводов, второй конец которых скрывается в голове животного. Это не что иное, как маленький полупроводниковый радиоприемник, который передает по проводам очень слабые электрические токи.
Но сами эти провода, куда они идут? Вы догадались — в мозг кошки. Местоположение каждого контакта выбрано заранее. Это позволяет послать ток в область мозга, соответствующую «желаниям» почесаться задней левой лапкой, пить, встать, сесть, ходить по кругу вправо, влево и т. д.
Когда исследователь нажимает кнопку, в пространство посылается радиосигнал. Этот сигнал принимается радиоприемником, поступает в соответствующий электрод… и кошка слушается.
Но что значит «слушается»? Здесь мы затрагиваем самую волнующую сторону опыта. Кошку не заставляют насильно сделать то или иное движение. Это ее воля, ее желание, предопределенные электрическим сигналом. Она делает то, что хочет. Но это определяется на расстоянии посылкой сигнала в ту или иную часть ее мозга.
Разберемся в этом подробнее. Представим себе, что животное заставляют пить насильно, хотя оно и не чувствует жажды. Тогда, если ток был бы послан в соответствующий отдел ее мозга, кошка стала бы просто совершать лакательные движения, даже если бы не было никакой жидкости. Если бы вода была рядом с ней, она бы лакала, но не стремилась сама к ней приблизиться. Происходит же совершенно другое. Если условный сигнал «жажда» поступает при отсутствии воды, кошка не начинает лакать. Она грустно мяукает, ища воду. Если открыть клетку, она из нее выйдет и постарается выбраться из комнаты в поисках воды. И будет беспокоиться, пока ее не найдет. Следовательно, ток вызывает не какие-то стереотипные движения, а поведение, могущее привести к удовлетворению возникшего желания, то есть ток вызывает желание пить.
Можно вызвать таким же образом любое, самое специфическое желание. Нужно лишь как следует изучить и тщательно выбрать места расположения электродов в мозгу. Дельгадо удалось одновременно укрепить до 42 электродов в мозгу одной кошки.
Еще в 1941 году ученые заметили, что раздражение электричеством определенной части мозга вызывает у самых спокойных и ласковых животных все симптомы ярости: зрачки у них расширяются, шерсть встает дыбом, поведение становится агрессивным, нередко они нападают на любой движущийся предмет. Но тогда еще не думали, что животное испытывает подлинное чувство ярости.
Чтобы быть абсолютно уверенным в этом, Дельгадо помещает в одной клетке двух котов, которые находятся в дружеских отношениях. Сначала их оставляют в покое, и они продолжают оставаться «приятелями», затем экспериментатор направляет электрический ток в мозг одного из них. Поведение кота тотчас резко меняется. Он смотрит на второго с ненавистью, прижимает уши, шипит, ворчит и, наконец, вцепляется в глотку своего недавнего друга.
Этот опыт повторяли много раз, и вражда котов стала постоянной. Чувство, вызываемое по желанию нажатием кнопки, превратилось в привычку. Раздражение другой области головного мозга может совершенно снять природную агрессивность некоторых животных. Известно, что у обезьян породы резус вожак стада выбирается методом исключения, после целой серии драк. Дельгадо поставил интересный опыт. В клетке, где жила группа таких обезьян, вожак (ставший таковым после многих драк) важно прогуливался по клетке, а остальные боязливо жались в углу. Тогда в мозг этого драчуна направили «утихомиривающий» ток. Почти тотчас же снова начинается драка, и поверженный вождь возвращается в общую группу. Но только до конца опыта. Благодаря току его агрессивные инстинкты молчали. А как только ток прекратился, они снова возобладали и он опять завоевал господство.
Возникает вопрос: возможно ли, чтобы стремления и желания человека также подчинялись электрическому току, подаваемому в ту или иную часть нашего мозга? Дельгадо попытался проверить это предположение.
Крошечные электроды были введены в мозг эпилептиков и шизофреников. И больные жили с этими электродами, которые их нисколько не беспокоили — ведь мозг лишен болевой чувствительности. Врач мог, смотря по необходимости, посылать слабый электрический ток простым нажатием соответствующей кнопки. Больной получал этот сигнал без предупреждения.
Результаты оказались ошеломляющими. Дельгадо описывает такую, например, сцену. Пациент сидит в кабинете. Он знает, что в его мозгу находятся электроды и что его собеседник может, когда захочет, направить туда электрический ток. Он читает стихотворение. В этот момент включается электрический ток напряжением всего в десять вольт. Сто импульсов в секунду поступают в лобную область. Пациент тотчас умолкает с растерянным выражением лица. Через пять секунд ток прекращается.
— Что вы почувствовали? — спрашивает Дельгадо.
— Пустоту. Мой ум был пуст, будто бы я пьян.
Это повторялось со многими пациентами. Результат один: «блокада мысли» — по выражению Дельгадо.
Вот что еще более поразительно: установлено, что электрическое раздражение нижней боковой поверхности лобных частей мозга вызывает дружеские чувства. Ток, посылаемый в другую область лобной части мозга, вызывает страх.
Во всех этих случаях, подчеркивает Дельгадо, удивляет немедленная реакция на раздражение. Пациенты не выходят из естественного состояния, как бывает при введении лекарства. Вызываются ли удовольствие, страх, чувство дружбы, хорошее настроение — пациент держит себя совершенно естественно, употребляет слова, делает жесты, которые ему присущи, будто его чувства вызваны какими-то внешними условиями. Он целиком уходит в то, что он делает и что он чувствует, как если бы его страх был оправдан, его хорошее настроение — подлинным.
Уже сейчас ясно, что эти опыты могут быть использованы для лечения некоторых видов психических расстройств. Правильнее всего о них говорит сам Дельгадо: роль электростимуляции — активизировать современную физиологию и психологию. Но сама по себе электростимуляция не может создать заново ни той, ни другой.
Автор: Ю. Богуславская.