МОЖНО ЛИ ПЕРЕСАДИТЬ МОЗГ?
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 увидала 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 и содрогались… А между тем сюжет романа был подсказан автору опытами профессора С. С. Брюхоненко. Выше уже упоминалось, что он впервые в мире создал образец аппарата искусственного кровообращения — автожектор.
В сентябре 1925 года на II Всероссийском съезде патологов С. С. 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. Лежавшая на блюде собачья голова открывала и закрывала глаза, высовывала язык, реагировала на прикосновение и даже проглатывала кусочек сыра или колбасы.
«Особенно интенсивные движения, — писал С. С. 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. А. Кулябко, что она будто пыталась лаять и выть».
Идея жизни изолированного органа по–разному развивалась и осуществлялась. По–своему подошел к ней В. П. Демихов. Ему удалось добиться стойкого приживления головы одной собаки, подсаженной на шею другой. Эта операция заключалась в том, что два крупных сосуда (аорта и полая вена), отходящие от сердца щенка–донора, соединялись с крупными сосудами шеи большой 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 большой собаки. И если в опытах, проводившихся ранее С. С. Брюхоненко и С. И. Чечулиным, изолированная голова питалась искусственно, отвечала лишь на сильные раздражения и жила всего несколько часов, а у В. П. Демихова — в течение восьми–девяти дней.
По методу профессора Доуэля.
В. П. 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 с электрическими осветителями) 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 мясо, она начинала есть…
Мечта охотника.
Пересаженная голова управляла своими передними лапами, пересаженными вместе с головой. Иногда наблюдались движения пересаженных лап, напоминающие бег»[27].
Но… через несколько дней после операции начинался отек, 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, когда нет выраженной ответной реакции организма на чужеродную ткань.
Ум по выбору.
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. П. 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 и 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° по Цельсию. Широко вскрывается черепная коробка, пересекается спинной мозг, извлекается и фиксируется на специальные приспособления головной мозг. Центральный конец общей сонной артерии реципиента соединяется V-образной канюлей (трубкой) 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, предотвращающие свертывание 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.
«Быть или не быть?»
Наличие обмена веществ — главное свидетельство жизни. Мозг «дышит» — поглощает кислород и выделяет углекислоту, регистрирующая аппаратура определяет биотоки. Значит, изолированный мозг проявляет некоторые физиологические функции, свойственные 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.
Теперь попытаемся ответить на другой вопрос: если удалось создать искусственные условия для биологической жизни изолированного мозга, то, может быть, возможна и пересадка его от одного индивидуума к другому (животному, человеку)?
Технически при современном уровне хирургии такая операция вполне осуществима. Но сразу же встает проблема реиннерации, то есть восстановления проводящих путей в центральной нервной системе. Головной мозг связан с периферией тела огромным количеством нервных проводников, которые проходят через спинной мозг. А из экспериментального и клинического опыта известно, что пересеченные нервные волокна головного и спинного мозга в дальнейшем 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 больших технических трудностях: их во много раз больше, чем при других операциях, производимых в эксперименте и клинике). Следовательно, при пересадке одного головного мозга или 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 несовместимости, 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.
Будут ли опыты С. С. Брюхоненко, В. П. Демихова, Р. Уайта иметь когда–нибудь практическое значение, найдут ли они применение в клинике, пока сказать трудно. Хотя, надо заметить, некоторые ученые не видят в этом ничего непреодолимого.
