В 2015 году нейрохирург Серджио Канаверо заявил, что вскоре сможет провести первую в мире операцию по пересадке человеческой головы.
Это означало бы, что можно будет отделить голову одного человека и пересадить ее на шею и плечи другого. Пока такая операция проводилась только на трупах, но не на живых людях.
Но что, если вы хотите сохранить свое лицо? Или устали от тела, в котором живете? Можно ли вообще пересадить мозг из одного тела в другое?
Эмма Стоун недавно получила второй «Оскар» за роль в блестяще сюрреалистичной комедии «Бедные-несчастные». В фильме ее персонаж, Белла Бакстер, получает пересадку мозга своего нерожденного ребенка после самоубийства. Операцию проводит ученый-экспериментатор доктор Годвин Бакстер (Виллем Дефо).
Зрители видели, как доктор Бакстер извлекает мозг через затылок, словно вылущивая горошину из стручка.
Как я объясню позже, с анатомической точки зрения эта сцена неверна, но она поднимает вопрос: насколько осуществима пересадка мозга? Каковы практические сложности, возможно, самой сложной операции из всех, что можно представить?
Первая проблема: как извлечь и поместить мозг
Живой мозг по консистенции напоминает нежный пудинг и защищен черепом. Хотя череп — крепкий «орешек», с ним проще всего справиться. Современные нейрохирургические методы используют краниотомические пилы, чтобы удалить часть черепа и получить доступ к мозгу.
Не все нейрохирургические операции проводятся через череп. Например, гипофиз размером с горошину расположен в основании мозга, за одной из пазух носовой полости. Для операций на нем логичнее использовать нос.
Хотя через нос невозможно вставить новый мозг, он может служить путем для его извлечения — правда, по частям. Древние египтяне, считавшие мозг неважным, удаляли его фрагменты через носовые ходы при мумификации.
Под черепом мозг защищен тремя оболочками (менингами):
Твердая мозговая оболочка (dura) — прочная.
Паутинная оболочка (arachnoid) — похожа на паутину.
Мягкая оболочка (pia) — тонкая и нежная.
Именно они воспаляются при менингите.
Эти оболочки стабилизируют мозг, не давая ему «болтаться», и разделяют полость черепа на отсеки. Первая создает защитную жидкостную подушку вокруг мозга — как рассол вокруг огурцов в банке. Это спинномозговая жидкость (ликвор), которая фильтруется из крови и бесцветна.
Менинги также формируют каналы между мозгом и черепом, по которым кровь и ликвор возвращаются к сердцу.
Вскрыв череп и оболочки, хирург получит доступ к мозгу. Это самая простая часть операции.
Вторая проблема: подключение «проводки»
Теперь нужно поместить новый мозг. И тут начинаются сложности.
Мозг получает сенсорную информацию от всего тела и отправляет обратно команды: сокращать мышцы, биться сердцу, выделять гормоны.
Чтобы извлечь мозг, нужно перерезать:
12 пар черепных нервов, идущих прямо от мозга.
Спинной мозг.
Через эти структуры информация поступает в мозг и выходит из него. Понимаете, в чем сложность?
Нервы не срастаются просто так. После разреза они начинают разрушаться и отмирать, хотя некоторые более устойчивы к повреждениям.
Ученые по всему миру экспериментируют со способами регенерации нервных клеток после повреждений, чтобы избежать неврологических симптомов. Среди идей — использование химических веществ или трансплантация клеток, стимулирующих восстановление нейронов.
Также предлагалось применять специальный биологический клей, чтобы соединить перерезанные нервы или спинной мозг.
При удалении старого мозга придется перерезать и артерии, снабжающие его кровью. Это лишит мозг кислорода и питательных веществ, поэтому их тоже нужно будет восстановить.
Третья проблема: последствия
Самый неопределенный этап — послеоперационный период. Вопросов бесконечно много:
Придет ли пациент в сознание?
Сможет ли думать? Двигаться? Дышать?
Как тело отреагирует на новый мозг?
Большинство трансплантаций требуют совместимости донора и реципиента, иначе иммунная система атакует «чужака» с помощью лейкоцитов и антител.
Мозг обычно защищен гематоэнцефалическим барьером. Если его не восстановить во время операции, донорский мозг окажется уязвим.
Не менее важно, как мозг адаптируется к новому телу. В «Бедных-несчастных» у Беллы Бакстер мозг и тело «не совсем синхронизированы».
Но мозг может учиться. Так же, как младенцы развивают мышление, навыки и поведение, пересаженный мозг, возможно, смог бы сделать то же самое.
Вывод: пока это фантастика
На сегодня пересадка мозга остается темой научной фантастики и оскароносного кино. С точки зрения анатомии и физиологии, разработка такой процедуры крайне маловероятна.
Но что, если со временем появятся новые технологии, инструменты, экспертиза и, конечно, деньги? Если «Бедные-несчастные» предлагают взглянуть на этику таких операций, то это пугающая мысль.
Дэн Баумгардт, старший преподаватель Школы физиологии, фармакологии и нейронаук Бристольского университета
