ВОЗМОЖНА ЛИ ПЕРЕСАДКА МОЗГА?

В 30-х годах на прилавках книжных магазинов появился научно-фантастический роман А. Беляева «Голова профессора Доуэля».

Помните? «Лоран повернула голову в сторону и вдруг увидела нечто, заставившее ее вздрогнуть, как от электрического удара. На нее смотрела человеческая голова - одна голова, без туловища.

Она была прикреплена к квадратной стеклянной доске. Доску придерживали четыре высокие, блестящие металлические ножки. От перерезанных артерий и вен, через отверстия в стекле шли, соединившись уже попарно, трубки к баллонам. Более толстая трубка выходила из горла и сообщалась с большим цилиндром.

Цилиндр и баллоны были снабжены кранами, манометрами, термометрами и неизвестными Лоран приборами. Голова внимательно и скорбно смотрела на Лоран, мигая веками. Не могло быть сомнения: голова жила, отделенная от тела, самостоятельной и сознательной жизнью.

Несмотря на потрясающее впечатление, Лоран не могла не заметить, что эта голова удивительно похожа на голову недавно умершего известного ученого-хирурга, профессора Доуэля, прославившегося своими опытами оживления органов, вырезанных из свежего трупа».

Люди читали, удивлялись, восхищались, содрогались... А между тем сюжет романа был подсказан автору опытами профессора С. Брюхоненко. Он первым в мире создал аппарат искусственного кровообращения - автожектор.

В сентябре 1925 года на II Всероссийском съезде патологов Брюхоненко впервые публично продемонстрировал свой аппарат, а через год, в мае 1926 года, участники II Всероссийского съезда физиологов были свидетелями жизни отделенной от туловища головы. Собачья голова с помощью автожектора жила 1 час 40 минут. Что и говорить, опыт произвел ошеломляющее впечатление. Лежащая на блюде собачья голова открывала и закрывала глаза, высовывала язык, реагировала на прикосновение и даже проглатывала кусочек сыра или колбасы.

«Особенно интенсивные движения, - писал Брюхоненко, - следовали за раздражением слизистой носа зондом, введенным в ноздрю. Такое раздражение вызывало у головы, лежащей на тарелке, столь энергичную и продолжительную реакцию, что начиналось кровотечение из раневой поверхности и едва не были оборваны канюли (трубки. - В. К.), присоединенные к ее сосудам. Голову при этом пришлось придерживать на тарелке руками. Казалось, что голова собаки хотела освободиться от введенного в ноздрю зонда. Голова несколько раз широко открывала рот, и создавалось впечатление, по выражению наблюдавшего этот эксперимент профессора А. Кулябко, что она будто пытается лаять и выть». По-своему подошел к идее жизни изолированного органа В. Демихов. Ему удалось добиться стойкого приживления головы одной собаки к шее другой. Эта операция заключалась в том, что два крупных сосуда (аорта и полая вена), отходящие от сердца щенка-донора, соединялись с крупными сосудами шеи взрослой собаки (реципиента). Соединение сосудов происходило таким образом, что кровообращение в подсаженной голове ни на минуту не прекращалось. После соединения кровеносных сосудов сердце и легкие щенка вместе с внутренними органами и большей частью туловища удалялись. Кровообращение в подсаженной голове и передней части тела щенка осуществлялось за счет крови большей собаки. И если в опытах, проводившихся С. Брюхоненко и С. Чечулиным, изолированная голова жила всего несколько часов, то у Демихова - в течение восьми-девяти дней.

Демихов писал: «...после пробуждения собаки (реципиента) от операционного наркоза, как правило, просыпалась и пересаженная голова. Первое, что обращало на себя внимание, это полное сохранение всех жизненных функций головы.

Пересаженная голова живо реагировала на окружающее, имела осмысленный взгляд, смотрела в глаза подходящим к ней людям, облизывалась при виде блюдечка с молоком. С жадностью лакала молоко или воду, при осторожном поднесении облизывала палец, в момент раздражения кусала его с озлоблением. При вставании собаки-реципиента и возникновении неудобства и болезненности пересаженная голова кусала за уши до боли собаку-реципиента. При повышенной температуре в комнате (во время киносъемки от электрических осветителей) пересаженная голова высовывала язык и производила учащенные дыхательные движения. Подобные же, но не синхронные движения наблюдались у собаки-реципиента.

Сон у пересаженной головы наступал независимо от бодрствования или сна собаки-реципиента. При повышенном аппетите у собаки-реципиента появлялся аппетит и у пересаженной головы, при виде мяса последняя облизывалась, а когда ей подносили молоко, она начинала есть...

Пересаженная голова управляла своими передними лапами, пересаженными вместе с головой. Иногда наблюдались движения пересаженных лап, напоминающие бег».

Но... через несколько дней после операции начинался отек тканей пересаженной головы, нарушалось кровообращение. Отек тканей в пересаженной голове становился заметным на третьи-четвертые сутки, и в течение одного-двух дней достигал значительной степени. Пересаженная голова приобретала форму шара, глаза полностью заплывали, язык не помещался в ротовой полости. Если надавливали на кожу пальцем, то оставалась ямка.

«Чужую голову приходилось удалять, чтобы спасти собаку, принявшую к себе часть другого организма. Из многих десятков опытов лишь одна пересаженная голова сохраняла свои жизненные функции в течение 32 дней.

Почему одни пересаженные головы животных живут 8-10 дней, а другие - более 30 дней, сказать трудно. По-видимому, в последнем случае имеет место близкое родство тканей собак, случайное совпадение групп крови.

Благодаря работам ученых появились и другие сенсационные сообщения. Например, американскому профессору-нейрохирургу Р. Уайту удалось в течение двух суток сохранять живым изолированный мозг обезьяны. Конечно, такого поразительного успеха Р. Уайт добился не сразу. Позади было свыше шестидесяти подобных экспериментов. Сначала изолированный мозг обезьяны оставался живым в пределах часа. Затем, по мере совершенствования техники эксперимента и условий проведения опыта, жизнь мозга удлинялась.

Результаты опытов американского ученого во многом схожи с первыми операциями по пересадке головы и сердца собаки, проведенными В. Демиховым. В 1979 году, например Р. Уайт пересадил головы крыс и обезьян на туловища других животных, которые жили три-четыре дня. Р. Уайту не удалось соединить ствол спинного мозга, а поэтому жизнь сохранялась только в пересаженной голове, а туловище, оставаясь неподвижным и бесчувственным, лишь обеспечивало искусственное поддержание жизни головы.

Удлинить срок жизни изолированного мозга на более продолжительное время вряд ли возможно до тех пор, пока не будут решены многие другие вопросы, относящиеся к проблеме совместимости тканей, преодоления тканевого барьера. Заметим, что в опытах Р. Уайта речь не идет о пересадке мозга от одного индивидуума другому или трансплантации внутренних органов - почек, сердца. Р. Уайту удалось доказать, что можно создать в эксперименте условия, при которых изолированный мозг на некоторое время остается живым. Как это достигается?

Наиболее разработанная экспериментальная модель трансплантации головного мозга собаки заключается в его изоляции из черепной коробки и подсадке в предварительно подготовленный подкожный карман на шее собаки-реципиента.

Операция проводится в условиях охлаждения животного до плюс 28-29 градусов Цельсия. Широко вскрывается черепная коробка, пересекается спинной мозг, извлекается и фиксируется на специальные приспособления головной мозг. Центральный конец общей сонной артерии реципиента соединяется У- образной канюлей с сонными артериями трансплантата, а другая канюля соединяется с сердечным концом яремной вены нового «хозяина». Чтобы предотвратить тромбообразование и закупорку сосуда, на протяжении всего эксперимента вводятся лекарства, не допускающие свертывания крови. Функциональное состояние головного мозга оценивается по записи его биотоков, а также содержанию кислорода и углекислого газа в крови. Для этого используются специальные катетеры, соединенные с артериальной и венозной системой трансплантата.

Наличие обмена веществ - одно из главных свидетельств жизни. Мозг «дышит» - поглощает кислород и выделяет углекислоту; регистрирующая аппаратура определяет биотоки, сохраняется эндокринная функция мозга. Значит, изолированный мозг сохраняет часть физиологических функций, свойственных мозгу, находящемуся в обычных для него условиях, то есть «живет».

Но осуществляет ли изолированный мозг свою главную функцию, то есть «мыслит» ли он и существует ли в нем сознание? Видимо, нет. Для того чтобы изолированный мозг сохранил мыслительные способности, необходимо иметь соответствующий приток к нему бесчисленных нервных импульсов от органов чувств, мышц, внутренних органов. Но такого рода имитаций импульсов в эксперименте Р. Уайта не было создано. Следовательно, говорить о полноценной жизни изолированного мозга пока еще нельзя. Пока еще...

Теперь попытаемся ответить на другой вопрос: если бы удалось создать искусственные условия для биологической жизни изолированного мозга, то, может, появилась бы возможность и пересадки его от одного индивидуума к другому (животному, человеку)?

Технически при современном уровне хирургии такая операция вполне осуществима. Но сразу же встает проблема реиннервации, то есть восстановления проводящих путей в центральной нервной системе. Головной мозг связан с периферией тела огромным количеством нервных проводников, которые в основном проходят через спинной мозг. А из экспериментального и клинического опыта известно, что пересеченные нервные волокна головного и спинного мозга в дальнейшем практически не регенерируют, то есть не восстанавливаются. Это серьезное препятствие на пути пересадки мозга. Даже пересадка головного мозга вместе со спинным вряд ли приведет к положительным результатам. Восстановление проводимости нервных волокон после пересечения корешков спинного мозга едва ли возможно (я не говорю о серьезных, но чисто технических трудностях: их во много раз больше, чем при других операциях, производимых в эксперименте и клинике). Следовательно, при пересадке и одного головного мозга, и головного мозга вместе со спинным мозгом необходимо, прежде всего, преодолеть «регенерационный барьер».

Вживление пересаженного мозга и восстановление его связей с периферией - органами и тканями - жизненно необходимы, ибо он должен управлять функциями органов и тканей «чужого» тела и получать от них необходимую информацию. Конечно, когда мы научимся подчинять себе регенерационный процесс, восстанавливать проводящие пути в центральной нервной системе, тогда проблема пересадки мозга может быть решена.

Само собой разумеется, что одновременно должна быть решена и проблема тканевой совместимости, которая, по-видимому, в этих операциях будет иметь свои специфические особенности, отличные от преодоления тканевого барьера при пересадке внутренних органов.

Итак, при пересадке мозга от одного индивидуума другому встают трудные проблемы - регенерации нервной ткани, иммунобиологической (защитной) реакции организма и техники проведения такого рода операций, особенно когда речь пойдет о пересадке головного мозга вместе со спинным.

Когда опыты С. Брюхоненко, В. Демихова, Р. Уайта будут иметь какое-либо практическое значение, найдут ли они применение в клинике, пока сказать трудно. Хотя некоторые ученые не видят в этом ничего непреодолимого.

«Меня спросили: как я отношусь к идее жизни изолированной от тела головы? - пишет академик АН УССР профессор Н. Амосов, - и я ответил: ...не вижу в этом никакого кощунства, и если бы предложили мне, то согласился бы».

А если бы предложили мне? Я бы отказался! Может, потому, что мне, по специальности хирургу-анатому, более отчетливо видны и более дороги сердцу изумляющее совершенство человеческого тела, неповторимая человеческая пластичность его форм, гениальная в своей первозданной простоте взаимосвязанность частей. И вдруг нам предлагают нарушить эту величавую гармонию! Ради чего? Чтобы продлить на год или два мыслительную способность мозга? Сомневаюсь в успехе! И суть тут совсем не в технике. Если уж он, этот изолированный купол мысли, и впрямь будет и существовать, и мыслить, то неужели сам он не оценит во всей убогой реальности нищету и ограниченность собственного положения? Наверняка оценит... Нет, слишком органично и тесно связаны наша голова и тело, чтобы допустить возможность их раздельного бытия.

Есть разные формы жизни - простейшие, элементарные и высшие, свойственные в наших условиях человеку и человеческому обществу. Современная наука считает, что мыслительный процесс, присущий людям, есть высшее проявление их жизнедеятельности. Наличие и развитие человеческой мысли обусловлено двумя органическими взаимосвязанными факторами: биологическим (материя мозга) и социальным (совокупность общественных условий, в которых живет человек). Если исходить из экспериментов на животных, и, в частности, из факта жизни в искусственных условиях головы собаки, можно допустить и возможность присущей животным элементарной мыслительной деятельности в этих условиях. Однако допустимо ли подобное применение к человеку? Мне кажется, ни в коей мере.

Несмотря на многие общие черты в строении и функционировании человеческого организма и, предположим, организма высших животных, между ними существует принципиальное различие. Оно состоит, прежде всего в том, что человек подчиняется не только биологическим, но и социальным законам. И при единстве тех и других решающую роль играют законы социальные. Сама биологическая природа человека в известной мере изменяется под влиянием тех общественных условий, в которых он живет.

Что касается зачатков мыслительных способностей животных, то они являются преимущественно продуктом биологических закономерностей. И, как свидетельствуют зоопсихологи, элементарная мыслительная деятельность животных обладает лишь некоторой общностью с мышлением человека.

О решающем значении общественных законов в появлении и развитии мышления людей свидетельствуют и такие факты. Даже еще не родившийся ребенок в организме матери подчиняется определенным жизненным законам своего вида, следовательно, отражает так или иначе, в той или иной форме процесс развития человека и человеческого общества. Одновременно с биологическими процессами жизнедеятельности возникают и формируются зачатки мыслительных способностей людей. То есть не может мыслить мозг, существующий отдельно от человека- мыслит человек при помощи или посредством мозга. И мыслит не потому только, что у него есть мозг, а потому, что он - человек, цельное, необыкновенно сложное живое существо.

Люди становятся людьми постольку, поскольку они живут в мире себе подобных, вступают в многообразные отношения с ними. И процесс мышления невозможен без общения с другими людьми. Все высокое и низменное, благородное и порочное в человеке, гений и злодей - все это порождено людьми и в обществе людей. То, что дается природой, формируется, развивается в обществе. И человеческое мышление по своей природе, форме и содержанию не только биологический, но и социальный продукт. Наличие мозга - это только возможность мысли, ее биологическая предпосылка; общество превращает данную возможность в действительность. Духовный мир человека есть мир тех социальных отношений, в которых он живет.

Окружающий человека мир отражается как в его мыслях, так и в чувствах, как сознательно, так и неосознанно. И это сознательное и бессознательное восприятие мира дает сложную, пеструю картину человеческой психики, элементом которой является мыслительная деятельность. Причем мысль возникает из диалектической взаимосвязи сознательного и бессознательного, ВОЛУ и эмоций, памяти и чувственных восприятий. В живом процессе сложной психической жизни человека мы искусственно выделяем мыслительную деятельность с целью познать ее особенности и законы, по которым она осуществляется. В реальной жизни нет сухой, голой, «чистой» мысли. Мыслит, повторяю, человек, который радуется и страдает, восхищается и ненавидит.

«Ничто великое не рождается без страстей», - сказал Гегель. Но и самая маленькая мысль всегда окрашена человеческими чувствами и переживаниями. Поэтому допустить ее наличие в отдельно от человека существующем мозге равнозначно тому, чтобы признать, что мысль рождается из ничего. И наконец, как мне представляется, не может мыслить изолированно существующий мозг потому, что конечный источник всей духовной жизни человека - созидание, творчество.

И животное получает информацию из окружающего мира, психическая жизнь животного также складывается из различных взаимосвязанных форм. Но только психика человека и мыслительная деятельность его имеют своим источником особого рода информацию, в основе которой лежит трудовая деятельность. Человек тем и отличается от животного, что он творит мир, преобразует его в большом и малом. В этом истоки человеческой мысли.

Как же, спрашивается, будет мыслить самостоятельный мозг?

Да, мы можем допустить наличие элементарных форм жизнедеятельности в отдельно от человека существующем мозге, но возможность сознания, мышления для него совершенно исключены. И положение, как нам кажется, не изменится даже тогда, когда станет возможным искусственный приток информации к такому мозгу. В данном случае допустимо воспроизведение каких-то сторон, форм мышления человека, но это будет искусственное мышление, осуществляющееся в соответствии с целесообразной волей людей, направляемое ею. Здесь вполне уместна аналогия со счетно-вычислительными машинами и подобными им устройствами.

Если мы сегодня еще далеки от того, чтобы пересадить мозг, то нельзя ли это осуществить по отдельно взятым его частям? Ведь мозг не является однородной субстанцией. В нем выделяют кору головного мозга, ведающую высшими нервно-физиологическими функциями, включая такие понятия, как память, мышление, ассоциативные связи, интеллект и в целом сознание человека, и подкорковую зону, в которой находятся дыхательный, сосудодвигательный и ряд других жизненно-важных центров. С ней же связывают некоторые поведенческие реакции человека и психо-эмоциональное восприятие. Подкорковая зона также неоднородна и, в свою очередь, состоит из отдельных центров - скоплений нервных клеток, наделенных однородной функцией. Среди них имеются ядра, тесно связанные с центральной эндокринной железой - гипофизом. Этот участок подкорковой зоны головного мозга называется гипоталамусом. Как сейчас установлено, нервные клетки ядер переднего отдела гипоталамуса имеют прямые анатомические связи с задним отделом гипофиза через нервные волокна и его воронку. Нервные клетки ядер выделяют биологически активные вещества - медиаторы (нейропептиды). Они образуются преимущественно в нейрогипофизе, а затем оказывают свое регулирующее действие на весь организм.

Таким образом, нейрогипофиз является в функциональном отношении рабочим органом для некоторых нервных центров гипоталамуса. Другие его ядра способны также выделять активные вещества, так называемые рилизинг-гормоны. Они регулируют поступление в кровь гормонов, выделяемых передним отделом гипофиза, получившим название аденогипофиз (гормоны щитовидной железы, надпочечников, половых желез и т. д.).

Исходя из этих представлений, в Клиническом центре андрологии и пересадки эндокринных органов профессор И. Кирпатовский предложил осуществить «забор» ядер гипоталамуса вместе с его рабочим органом в виде единого анатомо-физиологического комплекса - гипоталамо-гипофизарного трансплантата. Поскольку гипофиз и функционально связанные с ним ядра гипоталамуса имеют единую зону кровоснабжения, питаются с помощью верхних и нижних гипофизарных артерий, забор трансплантата и его пересадку удается осуществить, сохранив эту единую систему кровоснабжения. Иными словами, ядра мозгового вещества и гипофиз пересаживаются на общей для них артериально-венозной ножке.

В последние годы за рубежом также начались исследования, направленные на трансплантацию нервной ткани, которые, однако, еще не вышли из стадии экспериментальных наблюдений. Так, американский исследователь Гэш в 1980 году осуществил на мышах с несахарным диабетом пересадку эмбриональных нервных клеток в мозг и показал, что таким путем можно добиться уменьшения количества потребляемой жидкости и выделяемой мочи. Шведский ученый Бьерклунд экспериментально пересаживал в мозг эмбриональные нервные клетки - они проявили способность в нем жить и функционировать. Наконец, еще один ученый, Кригер, на мутационных линиях крыс и мышей с недоразвившимися мужскими половыми железами - семенниками смог добиться восстановления их половой функции после пересадки им в мозг нервных клеток гипоталамуса.

Таким образом, нейротрансплантология уже ясно выявила свои возможности как в условиях эксперимента, так и в клинических условиях. Несомненно, в ближайшие годы это перспективное направление получит свое дальнейшее развитие, особенно такие его разделы, как пересадка эмбриональных нервных клеток или гипоталамо-гипофизарного комплекса на сосудистых связях в различные отделы мозга. В нейротрансплантологии уже сейчас нашла практическое применение нейроэндокринная трансплантология, успешно разработанная советскими учеными.