Человеческий мозг — величайшая загадка мироздания, и чем больше ученые и врачи узнают о нем, тем больше вопросов возникает. «Москвич Mag» поговорил с  заведующим отделением нейрохирургии Пироговского центра, кандидатом медицинских наук Андреем Зуевым о том, зачем во время открытых операций на мозге пациентов просят играть на музыкальных инструментах, цитировать Байрона в оригинале или решать математические задачи, почему самая банальная на первый взгляд травма головы может стать смертельной и какая головная боль сигнализирует об угрозе инсульта.

Какой мозг у человека при рождении и какие изменения происходят в нашей голове на протяжении жизни?

Новорожденный появляется на свет с незрелой корой головного мозга. Нейроны, которые отвечают за различные функции, в том числе мышление и движение, формируются до трех-пяти лет. После того как кора сформирована, ее зоны начинают устанавливать между собой различные связи. И чем больше человек учится, тем больше этих связей.

Ребенок пытается ходить, и между первичной моторной корой, отвечающей за простейшие движения, и корой, которая находится в отделах передней лобной доли и создает из этих простейших движений определенный алгоритм, образуются нейронные связи. Пока эти связи не возникли, ребенок не пойдет. Но вот малыш встал, сделал первые шаги, правда, неуверенно, так как до конца связи с лобной долей и мозжечком не оформились. И только когда все эти связи станут устойчивыми, ребенок сможет ходить как взрослый. То же самое с речью и любой другой функцией.

Инволюция, или старение мозга, и нарушения в двигательной сфере происходят в обратной последовательности. Например, в результате ишемии, на фоне атеросклероза и дегенеративных процессов в мозге начинают нарушаться связи. Зоны живы, а связи нарушены. Степень деградации зависит от степени повреждения этих связей, из-за которых у пожилого человека мыслительный процесс становится медленнее, движения менее ловкими. Понятно, что чем больше мы будем тренироваться, тем дольше связи, которые формируются и за счет умственной, и за счет физической деятельности, у нас будут оставаться активными.

Есть зоны нашего мозга, которые отвечают за конкретные навыки?

Несколько десятилетий назад ученые считали, что есть некоторые зоны мозга, отвечающие за определенные функции, а есть участки, которые почти ни в чем не участвуют. Но сегодня мы знаем, что практически весь мозг задействован в выполнении той или иной функции, и любая функционально значимая зона, повреждение которой приведет к серьезным нарушениям, связана с близлежащими отделами мозга, а в некоторых случаях лобная доля может быть связана с затылочной долей. И эти связи мы можем даже на МРТ увидеть.

Например, если человек изучает иностранный язык, то зона, отвечающая за родной язык, для нас русский, будет на некотором расстоянии от зоны английского или французского.

Значит ли это, что при повреждении какой-то зоны другие части мозга берут на себя ее функции?

Такое иногда бывает. Нейропластичность мозга в некоторых случаях позволяет функциональной зоне переехать на соседние участки коры головного мозга, а в исключительных случаях даже в другое полушарие. Удаляя опухоль, которая локализуется в функционально значимой речевой зоне, мы не вырезаем ее полностью, а оставляем фрагмент, так как полная резекция может привести к серьезным речевым нарушениям пациента. И когда через полгода-год мы делаем контрольное исследование, то видим, что речевая зона переместилась на 2–3 см на ближайшие участки. Для хирургов это сигнал, что можно безопасно удалить оставшийся фрагмент опухоли.

Почему одни люди умные, а другие нет?
Генетический фактор никто не отменял. У интеллектуалов-родителей ребенок может быть глупеньким, потому что ему достались гены дурочки-прапрабабки. На гены мы влиять не можем, но на другие факторы, например обучение, можем. На чистый лист бумаги положить правильные мазки.

Что лучше развивает мозг — языки, математика, спорт?

Все развивает — и спорт, и музыка, и математика. Но для развития таланта надо вычленить ту функцию, к которой у ребенка есть предрасположенность, например музыку, и ее развивать. При этом обязательно мозгу надо давать отдохнуть, при плотной и постоянной загрузке всех зон мозга не факт, что он сможет грамотно обработать информацию.

Что мешает развитию коры головного мозга и формированию связей?

Определенные заболевания. Опухоль, рассеянный склероз, травма, кровоизлияние. Некоторые поражения неочевидны и происходят на уровне передачи информации между нейронами. Если нарушен процесс передачи ионов (от одной клетки к другой информацию несут ионы и другие медиаторы), например вследствие гипоксии, генетической поломки или аутоиммунного заболевания, то передачи информации не происходит или она передается частично. Это все замедляет процесс обучения, как это бывает у детей с ДЦП, расстройствами аутического спектра или больных эпилепсией.

Взять мозг и пересадить в череп андроида и пришить сосуды не проблема. Но чтобы мозг человека управлял стопроцентно искусственным телом, вряд ли возможно в ближайшее время.

Какой-то участок мозга по непонятной причине начинает производить большое количество электрических импульсов, и эти импульсы блокируют определенную зону мозга (она во время приступа и перед приступом не готова воспринимать информацию). В итоге все меньше информации приходит в эту зону мозга, она остается недоразвитой, а ребенок растет с задержкой развития.

Можно ли вылечить эпилепсию хирургическим путем?

Мы этим активно занимаемся. Иногда удастся четко локализовать зону, которая вырабатывает избыточный электрический сигнал, тогда удаление этой зоны приводит к полному выздоровлению и избавлению от приступов. Но есть много сложностей и условий: не всегда можно локализовать эту зону, так как на МРТ ее не видно, и нельзя ответить на вопрос о точном размере этой зоны, что это — маленький участок в несколько сантиметров или она распространяется на все полушарие. Но если убрать одно полушарие, то человек станет инвалидом.

Хотя есть и такие операции, когда целиком удаляется больное эпилептогенное полушарие, которое уже практически никаких функций не несет, для того, чтобы спасти здоровое. И ребенок тогда развивается за счет второго полушария. У ребенка мозг очень пластичный, он может научить свое недоминантное полушарие доминантным функциям, взрослый — нет. Если у взрослого речь зафиксирована в левом полушарии, то она там и останется, в лучшем случае переедет на соседние зоны, или извилину, но не дальше. А у маленького ребенка может и на другое полушарие.

Теория правополушарных и левополушарных людей еще признается наукой?

Руки и ноги двигают оба полушария, но какие-то нервные функции, в том числе и речевые, локализованы в доминантном. У большинства людей доминантное полушарие левое, и они правши, а у 20% доминантное правое, и они, как правило, левши.

Вы делаете такие операции на мозге, во время которых человек остается в сознании и активно коммуницирует во время хирургического процесса? На YouTube есть даже ролик, где человек со вскрытым черепом играет на гитаре.

Да, эта методика в нашей клинике стала уже рутинной, еженедельно проходят одна-две подобные операции.

В приоритете современной хирургии не тотальное удаление опухолей, а сохранение функций мозга. Если речь идет о двигательных функциях, то мы можем с помощью определенных манипуляций во время анестезии верифицировать эту зону, не приводя пациента в сознание. Но когда речь идет о сложной высшей нервной деятельности — мышлении, речи, музыкальных навыках, необходимо пробудить больного.

Существует несколько видов нейрофизиологического мониторинга, благодаря которым во время операции с четкостью до одного миллиметра можно утверждать, что данный участок отвечает именно за определенную функцию. Например, если для человека жизненно важны второй и третий языки, тогда мы локализуем и зону родного, и зоны второстепенных языков во время операции. У меня есть опыт успешной операции профессионального переводчика, которому удалось сохранить все четыре языка, выделив все зоны и аксональные связи.

Как это технически происходит?

Во время хирургических манипуляций с мозгом пациенту дают различные задания и смотрят, происходит ли нарушение.

Наш речевой аппарат состоит из двух больших зон: одна, расположенная в лобной доли, производит слова, другая, находящаяся в височной, их понимает. Чтобы локализовать первую зону, достаточно попросить перечислить предметы или посчитать, и когда мы подходим вплотную к зоне, отвечающей за произведение речи, пациент просто замолкает. С височной зоной сложнее — надо оценить, как больной понимает смысл сказанного. Тут арсенал увеличивается: от названий предметов до заданий продолжить предложение или описать картинку. Помимо лобной и височных долей за речь отвечают специальные тракты, длинные волокна в белом веществе, которые соединяют разные волокна друг с другом. Повреждение этих трактов также может привести к речевым нарушениям. Чтобы этого не было, перед операцией мы делаем специальное МРТ в режиме трактографии, которое нам показывает, где эти тракты проходят. А во время операции, когда хирург вплотную к этим трактам подходит, другие специалисты, например нейролингвисты, делают на каждый тракт определенный тест.

Неужели вы пускаете в операционную не только медиков?

Врачи не всегда могут адекватно оценить нарушение той или другой глубокой функции, поэтому во время операции присутствуют профессионалы из нужных нам областей — нейролингвисты, музыканты, математики, способные уловить даже мельчайшие изменения в мышлении.

Одному математику во время операции в нашей клинике задавали логарифмические уравнения. А его ответы анализировал другой профессиональный математик.

Например, есть определенный тракт, который соединяет лобную долю с затылочной, отвечающей за восприятие зрения: человек увидел картинку, воспринял ее затылочной долей, дальше ему эту информацию надо перекинуть в лобную долю, чтобы понять, что за картинка, и потом из лобной — в речевой аппарат. Если затронуть любой из этих путей, могут быть значительные нарушения: пациент может не узнать картинку, если нарушен тракт между затылком и лобной долей, или не сможет ее назвать, если нарушен тракт между затылком и зоной понимания. Поэтому очень важно иметь в команде профессионального лингвиста, который четко выделит эти пути.

Или идет работа со структурами теменной доли. Тогда больного просят вычислить какие-то арифметические примеры, иногда, если математика важна для его работы, могут быть чрезвычайно сложные задания. Одному математику во время операции в нашей клинике задавали логарифмические уравнения. А его ответы анализировал другой профессиональный математик.

У вас тоже в операционной пациенты дают концерты со вскрытым черепом?

Была у меня одна пациентка — преподаватель музыки. На время ее операции мы пригласили профессионального музыканта, который играл разные ноты и музыкальные фразы, а она их называла, чтобы все были уверены, что ее профессиональные знания и способности не пострадают.

С какими болячками чаще всего к вам приходят москвичи?

Мы специализируемся на опухолях головного мозга, эпилепсии и заболеваниях позвоночника. С этим к нам и приходят.

Какие правильные действия при сотрясении мозга или травме черепа?

Любая черепно-мозговая травма, которая привела к потере сознания — повод к нейровизуализации. Иными словами, надо срочно сделать МРТ. Бывает, что пациент пришел в себя после краткой потери сознания, встал и вроде неплохо себя чувствует, но это может быть лишь так называемым светлым промежутком. А на самом деле в момент травмы у него произошел разрыв сосуда, и кровь потихоньку начала выходить в мозг. И, когда через три-четыре часа наберется достаточный объем гематомы, человек может впасть в кому. Если срочно не провести операцию, он умрет.

Какие распространенные симптомы инсульта?

Как правило, происходит внезапное выпадение какой-то функции: лицо потеряло симметрию, рука-нога перестала двигаться. Есть инсульты, которые протекают по типу выраженных головных болей, когда вдруг на фоне полного здоровья развивается сильная головная боль, которая ничем не снимается. В таких случаях — срочно к врачу.

Мобильные телефоны или 5G-вышки могут провоцировать болезни мозга?

Мы живем в эру доказательной медицины. До тех пор пока такое влияние не доказано, говорить об этом можно только на уровне догадок.

Как к человеку приходят великие мысли? Черпают ли гении идеи из информационного поля Земли, ноосферы, космоса?

Ясного понимания, как возникают мысли у ученых, нет. Известно лишь, какие зоны должны активизироваться, чтобы человеческую мысль воспроизвести. Мы видим лишь верхушку айсберга, но фундаментально более глубокие аспекты процесса нам до сих пор не известны.

Лично я не верю в информационное космическое облако, так как не знаю ни одного кусочка мозга, который мог бы взять на себя функцию антенны. Скорее каждый мозг человека — индивидуальный компьютер, не связанный напрямую с сетью или с главным компьютером. Но сеть все же есть — это наше социальное общение.

Что вы думаете про возможности пересадки мозга в аватар, искусственное тело?

Взять мозг и пересадить в череп андроида и пришить сосуды не проблема. Уже есть протезы, которые соединены с нейросетью, и мысль приводит в движение пальцы искусственной руки. Но сделать так, чтобы мозг человека управлял стопроцентно искусственным телом, вряд ли возможно в ближайшее время. Головной мозг связан с кучей нервов, со спинным мозгом, и эти нейросвязи восстановить сейчас практически нереально. Но в будущем, пусть и отдаленном, все может быть.

Фото: из личного архива Андрея Зуева