бывает ли пересадка головного мозга
Все за сегодня
Политика
Экономика
Наука
Война и ВПК
Общество
ИноБлоги
Подкасты
Мультимедиа
Возможна ли пересадка человеческого мозга?
Люди часто задаются вопросом: «Появится ли когда-нибудь возможность пересаживать человеческий мозг? И кто это будет после пересадки мозга – тот человек, чей мозг был взят в качестве трансплантата, или тот человек, тело которого получило новый мозг?» Ну и, наконец, станет ли постоянная практика пересадки головного мозга решением проблемы вечной жизни мозга и человеческого сознания? Вот как отвечают ученые.
Анжелик Бордей (Angelique Bordey), д.м.н., профессор факультета нейронаук Медицинской школы Йельского университета:
1. [Возможна ли пересадка мозга?] Я не знаю, но почему бы и нет? Хотя и звучит жутковато. Для этого придется пересаживать не только головной мозг, но и спинной, иначе человек не сможет ходить.
2. [Сохранится ли при этом личность человека и его индивидуальность?] С психологической точки зрения это будет ужасно, поскольку наш головной мозг растет и развивается вместе с нашим телом. Поэтому личность может измениться просто под воздействием психологического шока.
3. [Можно ли будет благодаря этому жить вечно?] Нет. Наш мозг стареет с той же скоростью, что и все тело. Мы сможем использовать искусственные органы для замены сердца, легких, почек… но не мозга. Иначе мы умрем от рака или болезни Альцгеймера, или еще какой-нибудь болезни, вызванной нейродегенерацией. Или опустимся до уровня ребенка.
А теперь усложним вопрос: хотим ли мы жить вечно? А зачем? Ведь именно сознание того, что умрешь, заставляет нас жить.
Врач-нейрохирург Халид Аббед (Khalid M. Abbed), профессор Йельского университета:
До пересадки человеческого головного мозга еще очень далеко, но когда-нибудь это станет возможным. Чтобы обеспечить пересадку головного мозга, необходимо решить главную задачу – найти способ соединения нервных волокон пересаженного мозга с собственным спинным мозгом пациента. Сделать это очень сложно, и именно поэтому тяжелые травмы спинного мозга имеют очень серьезные последствия и обычно неизлечимы.
Если бы пересадка головного мозга была возможна, то личность пациента, несомненно, подверглась бы изменению, он был бы больше похож на донора, чей мозг был использован. Дело в том, что головной мозг, в отличие от сердца, это тот орган, который отвечает за индивидуальные особенности личности.
Врач-нейрохирург Константин Славин, профессор Университета штата Иллинойс, Чикаго:
Да, я убежден, что настанет день, когда появятся «тела-трансплантаты», то есть к мозгу человека будет подсоединяться новое тело (а не мозг к телу). Если это произойдет, то можно будет дать человеку новое естественное или искусственное тело, оставив ему «родной» мозг, а вместе с мозгом сохранить его личность и индивидуальность. Это не значит, что человек сможет жить вечно, поскольку со временем мозг стареет и деградирует – и я не думаю, что мы сможем полностью остановить процесс старения.
[Доктор Славин также посоветовал нам прочитать книгу русского писателя-фантаста Александра Беляева «Голова профессора Доуэля».]
Материалы ИноСМИ содержат оценки исключительно зарубежных СМИ и не отражают позицию редакции ИноСМИ.
Пересадка головы – что это было на самом деле
Операция прошла успешно – это как?
В этом ноябре бригада хирургов во главе с коллегой Канаверо, нейрохирургом из Китая Сяопинем Женем пересадила голову от одного мертвого тела на другое. «Успешность» операции состояла не в том, что голову просто пришили к телу, а в том, что (по словам Канаверо, конечно) врачи сумели полностью соединить рассеченный спинной мозг. Проверка успешности осуществлялась электрической стимуляцией спинного мозга до разреза и фиксацией возбуждения в нервных волокнах ниже.
Зачем же все это нужно?
Вот так комментирует эту операцию сам Канаверо:
«Первая трансплантация на человеческих трупах совершена, а полная замена голов у доноров с мертвым мозгом станет следующим этапом. Это будет финальным шагом к неминуемой пересадке головы по медицинским показаниям. Мы вступили в эпоху, когда мы вновь станем хозяевами своей судьбы. Это поменяет все. Это изменит вас на всех уровнях».
Действительно, фамилия Канаверо, более 20 лет проработавшего нейрохирургом в Университетской клинике Турина, привлекла внимание два года назад. Тогда он заявил, что собирается пересадить голову полностью парализованного пациента на новое тело, взятое у умершего человека. Именно так, как это было сделано в романе Александра Беляева «Голова профессора Доуэля».
Первым потенциальным пациентом Канаверо должен был стать наш соотечественник, программист Валерий Спиридонов с болезнью Верднига – Хоффмана (спинальной мышечной атрофией). Однако сейчас говорят о том, что пациентом станет китаец: во-первых, именно в Поднебесной нашлась команда нейрохирургов, во-вторых, среди более чем миллиарда жителей будет проще найти донора с максимальной совместимостью (в смысле, конечно, найти подходящее тело), в-третьих, именно в Китае проще со всякими этическими запретами на пионерские медицинские манипуляции.
Валерий Спиридонов с Серджио Канаверо. Фото: ria.ru
Этические соображения и сомнения
Разумеется, на Канаверо посыпалась критика, которая, в общем, пока что делится на две категории. Конечно, во-первых, всполошились специалисты по медицинской этике. Крупнейший авторитет в области биоэтики Артур Каплан в Forbes выступил резко, назвав инициативу Канаверо «научно гнилой и этически вшивой».
Другие специалисты в статье «Этические соображения по поводу трансплантации головы», опубликованной в Surgical Neurology International, пишут, что первый эксперимент однозначно завершится смертью, и в любом случае риск больше потенциальной пользы.
Другая же группа критиков просто сомневается в том, что команда Канаверо способна провести саму операцию. Нет, в том, что можно просто пересадить голову, сохранив жизнь мозгу, сомнений нет.
Еще в 1950-х годах наш соотечественник Владимир Демихов пересаживал вторую голову собаке, после чего его опыт повторил волгоградец Анатолий Коневский. Проблема в том, что, одновременно с подсоединением головы к кровеносным сосудам, нужно соединить разрезанный спинной мозг.
Если бы Канаверо мог это, сотни тысяч людей в мире, парализованные полностью или только частично после спинальной травмы, обрели бы подвижность.
Однако пока что новая технология GEMINI по сращиванию спинного мозга не обросла доказательствами.
Серджио Канаверо. Фото: Fotogloria / LUZ Photo
О полноценном соединении речь не шла
Что же сделал Канаверо? Пока что были продемонстрированы пересаженная голова мыши (вместе с передними лапками, как в одном из опытов Демихова), в январе 2016 года его команда пересадила голову обезьяне. Нужно подчеркнуть, что о полноценном соединении речь не шла, Канаверо хотел лишь продемонстрировать, что охлажденная во время процедуры до 15 градусов голова будет пересажена без неврологических нарушений. Потому обезьяна была умерщвлена через 20 часов после операции – «по этическим соображениям».
Операция вызвала очередную порцию негодования – из-за того, что Канаверо «рекламы ради» обнародовал информацию о ней еще до того, как были приняты к публикации семь научных статей, описывающих ее результаты.
Что касается спинного мозга, то еще до опыта с обезьяной Канаверо провел эксперимент на мыши в корейском Университете Конкук.
Мышке перерезали спинной мозг и соединили заново. Как утверждается, через несколько недель животное смогло шевелить лапками. Однако эксперименты на добровольцах со спинальной травмой не проводились.
Поэтому пока что деятельность Серджио Канаверо по-прежнему остается очень противоречивой – и с точки зрения науки, и с точки зрения этики – медицинской и научной. При всем при этом Канаверо остается не фриком, а действующим ученым, принятым в научном сообществе.
Пересадить голову человека Насколько реальна жизнь с новым телом
В конце февраля 2015 года итальянский нейрохирург Серджо Канаверо (Sergio Canavero) заявил о плане провести первую трансплантацию головы человека уже в 2017 году. Эта новость вызвала бурную реакцию — смех, возмущение, страх, энтузиазм. «Лента.ру» попыталась разобраться, насколько реалистичен (с точки зрения медицины) проект Канаверо и каковы этические и психологические последствия такой операции — в случае ее успешного завершения.
В 1954 году советский врач Владимир Демихов «присадил» 20 собакам по дополнительной голове. Подопытные после операции выжили, хотя и ненадолго — всего на несколько дней. Спустя 16 лет американский медик Роберт Уайт провел пересадку головы от одного туловища обезьяны другому. Животное прожило девять дней, но это вряд ли можно было назвать жизнью: из-за перерезанного спинного мозга оно не чувствовало тела и совершенно не могло им управлять. Канаверо надеется на более благоприятный исход. Хирург считает, что он сможет помочь всем, чьи тела пришли в негодность — и раковым больным, если метастазы не достигли головы, и пациентам с мышечной атрофией, как у Стивена Хокинга. Но насколько реален план Канаверо и чем он грозит человечеству?
Проблемы
Из всех разделов медицины трансплантология — один из самых сложных и «капризных» как в теории, так и на практике. Каждый орган, предназначенный для пересадки, состоит из нескольких типов тканей, окружен нервами, посылающими ему сигналы и принимающими ответные импульсы от самого органа, и кровеносными сосудами, питающими его. Все это практически невозможно не повредить во время изъятия органа, а значит, даже если операция пройдет успешно, понадобится немало времени, чтобы иннервация (а с ней чувствительность и способность сокращаться) и кровоснабжение органа на новом месте восстановились. К тому же — и это, пожалуй, основная проблема — иммунная система организма будет отвергать любую клетку, которая изначально этому организму не принадлежала. Таким образом, донорские органы могут не прижиться из-за иммунной реакции. Обезьяна с пересаженной головой умерла именно из-за того, что иммунная система тела отвергла искусственное приобретение организма. Чтобы эту реакцию подавить, пациентам назначают курсы иммуносупрессоров. Эффект иммуносупрессоров, впрочем, имеет обратную сторону медали: когда снижен иммунитет, защита организма от инфекций ослаблена.
Мозг и позвоночник
Меж тем голова — это в строгом смысле слова не орган, а целый органокомплекс, и риск осложнений, связанных с его пересадкой, во много раз выше, чем при трансплантации одного-единственного органа. В голове находится самый важный орган — головной мозг, и пересадить ее, не повредив последний и связанные с ним нервные окончания, практически невозможно. Ведь в основании шеи в месте соединения позвоночника с черепом головной мозг переходит в спинной. Спинной мозг управляет движениями всех мышц ниже шеи, и делает он это на основе команд, приходящих от головного мозга. При пересадке головы спинной мозг неизбежно отделится от головного, и никакие сигналы к туловищу и конечностям пройти не смогут — следовательно, все движения, кроме жевания и выражения эмоций мимическими мышцами, станут невозможными. В обратном направлении импульсы тоже не будут передаваться, и даже если человек выживет после операции, он не будет чувствовать ничего, кроме лица. Нервные пути, идущие через спинной мозг и соединяющие головной мозг и сердце, головной мозг и легкие, также нарушатся. А ведь спинной мозг — это не какой-нибудь тоненький нерв, способный восстановиться после повреждения за обозримое количество времени. Случаи полного восстановления связей в спинном мозге при его перерезке неизвестны. Те парализованные, которые учатся вновь двигать конечностями после серьезных травм позвоночника, посылают сигналы рукам и ногам «в обход» спинного мозга.
Возможные решения
В 2013 году итальянский нейрохирург Серджио Канаверо заявил на заседании Группы перспективной нейромодуляции в Турине, что разрабатывает методику, которая позволит успешно пересадить голову человека (по-научному — провести цефалосоматический анастомоз) через несколько лет. В феврале нынешнего года Канаверо назвал более точный срок — 2017 год. К этому времени, считает он, его метод будет доработан и опробован, однако Канаверо не станет проводить операцию, если ему никто не поможет. А поддержка ученому, безусловно, нужна: даже если все технические препятствия процедуры удастся обойти, впереди врача ждут поиски места, где можно осуществить задуманное. И дело тут не в отсутствии нужной аппаратуры, а в законодательствах различных стран. Далеко не каждое правительство одобрит столь рискованное мероприятие — пересадку головы на своей территории.
Схематическое изображение опыта Уайта с обезьянами
Трудности, связанные с осуществлением цефалосоматического анастомоза, по словам Серджио Канаверо, разрешимы. В частности, спинной мозг вполне возможно отделять от головного с меньшими повреждениями, используя нанонож из нитрида кремния или микротом с алмазным лезвием. Чем больше сила, прикладываемая к спинному мозгу во время перерезки, тем меньше повреждаются нервные пути, входящие в его состав. Помимо этого, два конца спинного мозга (от донора и от реципиента) необходимо соединить друг с другом с помощью полиэтиленгликоля (ПЭГ) или хитозана. Эти вещества работают подобно припою при пайке проводов, соединяя отдельные части отростков нейронов в единое целое. За счет постоянного соприкосновения отростки регенерируют.
Иллюстрация к статье Канаверо
(a): Срез на спинном мозге обезьяны. Наноразмерность среза показана на схеме справа (b): Визуализация разрезанного коркового-спинномозгового пути и его аксонов. Изображение: surgicalneurologyint.com
К тому же для ускорения восстановления Канаверо собирается вводить пациентов после операции на несколько недель в искусственную кому, чтобы исключить возможные движения. Во время этого периода имплантаты, вживленные в спинной мозг, будут стимулировать поврежденные части нейронов и помогать им расти. В то же время будут восстанавливаться и кровеносные сосуды, и мышцы. Утверждается, что после выхода из комы человек сможет практически сразу заговорить, а через год вновь будет ходить — конечно, не без помощи физиотерапевтов. В совокупности методика называется GEMINI (аббревиатура, читается как английское слово «близнецы»).
Надо понимать, что при операции будут использовать «свежий» донорский материал, подготовленный согласно GEMINI. Все остальные головы и тела, в том числе специально подвергшиеся криоконсервации, не подойдут, тем более что до сих пор неизвестны способы размораживать формально мертвые организмы, сохраняя им жизнь или даже возвращая ее (ведь клиенты компаний, предлагающих услуги крионики, попадают в крионические устройства уже после остановки сердца). Впрочем, большинство экспертов-трансплантологов считает, что методики, предложенные Канаверо, недостаточно эффективны для операции, которую задумал хирург.
Голова к телу или тело к голове?
Термин «пересадка головы» остался со времен экспериментов Уайта и Демихова. На самом деле, сложно однозначно сказать, что куда пересаживают — голову на туловище или туловище к голове. Конечно, в туловище находится основная часть органов, и оно как часть тела несомненно крупнее головы. С другой стороны, уже никто не сомневается, что личность и сознание человека запрятаны в голове, а точнее, в мозге. Если смотреть с этой точки зрения, то донорский материал — это туловище, а не голова.
Кадр: фильм «Франкенштейн»
Но одно дело — вопрос терминологии, и совсем другое — вопрос этики. Как отнесутся представители различных религий к пересадке головы? Если, по мнению верующих, в этом органе заключена душа, получается, отделять его от тела и уж тем более передавать кому-то другому не следует. Впрочем, для представителей тех религий, в которых вместилищем души считается некий другой орган, особенного запрета на трансплантацию головы/тела возникнуть не должно.
Интересно, что Роберт Уайт, который провел эксперимент по пересадке головы обезьяне, долгое время служил советником Папы Римского по этическим вопросам медицины. Именно под его руководством в 1981 году была создана Ватиканская комиссия по биомедицинской этике, пересмотревшая отношение католической церкви к смерти мозга и использованию стволовых клеток в медицине.
Психология
Отбросим возможные неудачи и представим, что цефалосоматический анастомоз все же удалось осуществить, пациент выжил и идет на поправку. Что дальше? Пересадка части мозга (гипофиза) преступника сделала из профессорской собаки Шарикова-человека, но человека не самых высоких моральных принципов. Это, конечно, булгаковская фантастика. Впрочем, все равно стоит задуматься: что будет чувствовать человек, получив при старой голове новое тело? Изменится ли его личность?
Прежде всего, возможно, что пациент не будет в полной мере ощущать себя самим собой. Другое туловище, другие конечности — это не только необычно видеть, но и ощущать мышцами и кожей. Информация от рецепторов напряжения в мышцах (проприорецепторов) и тактильных рецепторов (ощущающих прикосновения) в норме поступает в кору больших полушарий, где вместе с информацией от органов зрения формирует у человека образ тела. При любом изменении данных от рецепторов-«информаторов» этот образ несколько изменяется. Правда, обычно это происходит постепенно и практически незаметно — например, когда человек растет.
Радикальная же перемена в составе тела может повлечь за собой неожиданные последствия. Вполне вероятно, что пациент, перенесший пересадку головы / тела, может не опознать руку или ногу как свою. В таком случае она будет мешать человеку, так как он постоянно станет акцентировать на ней внимание (вспомните, как хотелось в детстве потрогать языком только что вылеченный зуб с новой пломбой или расчесать ссадину). Возможен и другой вариант: кора головного мозга запомнит расположение, форму и силу конечностей предыдущего тела, а раз их ощущение никуда не ушло, эти уже не существующие конечности будут восприниматься как фантомные.
Разумеется, это не все возможные проблемы. Сама личность человека, перенесшего пересадку головы, вполне может необратимо измениться — правда, никто пока не может точно сказать, как именно.
Пересадка головного мозга
Уже давно не является чудом трансплантация различных органов: сердце, почки, печень, костный мозг успешно приживаются в новом теле. Однако до сих пор недоступной являлась операция по пересадке мозга от одного человека другому, хотя ученые-медики неустанно ведут поиск решения этой задачи.
Центральный отдел нервной системы требует к себе особого подхода. Когда врачи будут без проблем проводить подобные операции? Какова стоимость пересадки мозга? И кем станет человек (тело, получившее мозг): самим собой или тем, кто являлся прежним хозяином нового органа? Эти и другие вопросы интересуют многих. Но, пожалуй, самым интригующим вопросом остается: обеспечит ли пересадка вечную жизнь и человеческое сознание? Чтобы ответить на них, нужно сделать небольшой экскурс в историю.
Трансплантация головного мозга — перенос его хирургическим способом в другое тело с сохранением личности пациента.
История развития: можно ли сделать пересадку мозга
Эксперименты ведутся с прошлого столетия на подопытных животных:
Ученые, почти сто лет изучая столь важный вопрос как пересадка головного мозга, так и не пришли к консенсусу о возможности этой операции. Притом что всего несколько десятилетий назад трудно было вообразить, что человеческая голова может быть трансплантирована на другое тело. Однако в 2017 году ученым-нейрохирургом С. Канаверо доказана такая возможность после успешно проведенной операции. Хотя в качестве пациента использовалось неживое тело.
Возможна ли пересадка мозга: что говорят ученые
По мнению А. Бордея, сотрудника Йельского университета, пересадка мозга возможна, но для достижения желаемого эффекта нужна трансплантация и спинного мозга, в противном случае человек будет лишен самостоятельного передвижения. Что же касается сохранения души и индивидуальности, то здесь сложно прогнозировать и дать однозначный ответ.
По мнению профессора после трансплантации этого органа индивидууму не будет даровано бессмертие. Ведь мозг тоже стареет. Достижения науки с успехом позволяют заменять искусственными почки, другие органы и даже сердце, но заменить мозг таким образом невозможно. Это чревато нейродегенерацией, которая приведет к образованию опухолей или снижению интеллекта.
По мнению другого ученого того же университета Х. Аббеда пересадка вполне реальна, но пока в будущем. Когда будет успешно решена проблема соединения головного со спинным мозгом пациента. Пока задача неразрешимая – травмы последнего чреваты необратимыми последствиями.
Когда же такое станет реальностью, то, как считает профессор, личность пациент приобретет вместе с трансплантированным мозгом – ведь именно он отвечает за данную особенность.
А вот другой ученый К. Славин убежден, что не за горами, когда нейрохирургия сможет подсоединять к мозгу тело, а не наоборот. И такие тела будут создаваться искусственно. Человек при этом сохранит полностью свою личность. Но он также солидарен с мнением других ученых, что даже это не обеспечит бессмертия. Для решения этой задачи, нужно отыскать средство, способное «завести» процесс обновления на клеточном уровне.
Какие открывает возможности
Если в будущем наука продвинет развитие технологий в этом направлении на такой уровень, что пересадка головного мозга человека станет вполне обычной процедурой, это позволит использовать ее, например, в таких ситуациях:
Также может применяться при смене пола, для пересадки размороженного крионированного мозга в выращенное тело и решения других задач.
Как делают пересадку мозга
Как уже говорилось выше, ученому Р. Вайту полвека назад удалось трансплантировать обезьянью голову в туловище другой. Доктор Канаверо предлагает применять похожую методику. По его словам основной проблемой остается манипуляции со спинным мозгом и той и другой стороны.
Пересадка головы вместе с мозгом требует охлаждения тела до определенной температуры, после чего изъятия спинного мозга и замены одного другим, плюс к этому нужно будет соединить новое тело и голову, для чего применяется клей (неорганический полимерный). Этот метод использовался на подопытных собаках и других животных.
Сложность операции заключается в обратном совмещении всех артерий, мышц, нервов и многих других связей. Однако при восстановлении даже нескольких из них, уже можно надеяться, что пациент не будет обездвижен. После чего используется электростимуляция спинного мозга для обучения новым функциям нервных клеток.
Для операции нужно будет огромное количество врачей – не менее ста, чтобы за полтора суток провести ее. Головы должны удаляться одномоментным действием, на соединение их вновь отводится не более 60 минут – дольше этого времени мозгу человека нельзя оставаться, так как необходим постоянный приток кислорода и крови. На вопрос, сколько стоит пересадка мозга, нейрохирург Канаверо ответил, что в будущем эта операция будет стоить не меньше 9 миллионов фунтов стерлингов.
Для проведения операции по пересадке головного мозга, по мнению ученых, будет необходима бригада из сотни врачей
Особенности трансплантации мозга
Хотя это не столь масштабная операция, как пересадка головы, и не требуется перемещения всех мышц, сосудов, нервов и сухожилий, однако появляются сложности другого плана – неизвестна его реакция на замену туловища, другая конфигурация коробки черепа. Также имеются другие препятствия, без преодоления которых невозможна успешная трансплантация мозга:
Пересадка мозга человека – это крайне сложная операция. Техника проведения ее предусматривает не только решение проблем с сохранением невредимости мозга, но и того, как будет воспринят организмом шок, как сильно он скажется на психике. Кроме этого нужно будет до самой большой точности провести воссоединение всех тканевых участков, нервов, сосудов друг с другом. В случае повреждения нервных волокон мозг не будет отдавать сигналы телу, а значит, возникнет неправильная реакция на раздражители, утратится контроль над соответствующими тканями. В итоге новое тело станет «неуправляемым».
Для воплощения этой задачи С. Канаверо намерен использовать человеческие мозги, подвергшихся криозаморозке тел. Как считает ученый, не исключено, что ему дастся вдохнуть жизнь в первого замороженного пациента уже в 2018 году.
В заключение
Интерес к проблеме не утихает. Часто можно услышать вопросы: делают ли пересадку мозга? Если да, сколько стоит операция по пересадке мозга? Нейрохирургия не теряет оптимизма насчет возможности такой трансплантации в недалеком будущем, хотя воспользоваться такой операцией в скором времени вряд ли удастся простому смертному. Это будет доступно богатым, причем сильно богатым – по подсчетам стоимость составит не менее десяти миллионов евро.
А с другой стороны, нужно ли это вам? Сохранить индивидуальность и при этом испытывать шок от нахождения в другом теле! Впрочем, делается все это не ради развлечения, а для исправления безнадежных ситуаций.