Przedmowa
Przedmowa
Wrażenie było takie, jakbyśmy
nagle przenieśli się do średniowiecza. Nie dałoby się tego
przeprowadzić, przykładając po prostu coraz większą siłę, jak podczas
zaciskania imadła. Należało wykonać jedno miażdżące uderzenie. Wcześniej
przymocowałem czaszkę do stołu operacyjnego za pomocą ramy do
stabilizacji głowy z dwucentymetrowymi stalowymi szpilami (tzw. pinami).
Dzięki temu, gdyby moja pacjentka drgnęła w trakcie operacji, miałbym
mimo wszystko szansę nie pozbawić jej życia.
Po przebiciu skóry na głowie trzy metalowe szpile wystające z C-kształtnej klamry muszą się zagłębić w czaszce: jedna na czole, dwie z tyłu, na potylicy. Podczas gdy asystent trzymał głowę kobiety przy
karku, ja jednym gwałtownym ruchem zakleszczyłem jej czaszkę w stalowym
potrzasku. Na szczęk metalowych elementów klamry zebrani ze mną w sali
operacyjnej studenci, pielęgniarki i lekarze ucichli. Pierwszy z kilkuset etapów operacji, które muszą przejść gładko, sprawnie i bezbłędnie, się właśnie zakończył.
W taki sposób po raz pierwszy w życiu przystąpiłem do otwierania czaszki
żywego człowieka. Byłem na trzecim roku rezydentury na Oddziale
Neurochirurgii w szpitalu Uniwersytetu Kalifornijskiego w San Diego.
Moja trzydziestokilkuletnia pacjentka dwa dni wcześniej trafiła na izbę
przyjęć, skarżąc się na dziwne osłabienie i brak płynności ruchów lewego
ramienia oraz dłoni. Skan MRI jej mózgu ujawnił obecność białej
nieprawidłowej masy -?guza wielkości brzoskwini.
Wcześniej wielokrotnie stałem u boku doświadczonych neurochirurgów,
asystując, obserwując i ucząc się. Teraz miałem swoją pierwszą solówkę.
Neurochirurgia to osobliwa dziedzina. Zajmowaniu się nią towarzyszy
oczywiście strach, lecz także zdumienie, że wchodzi się dosłownie komuś
do głowy. Wiąże się z tym najwyższe napięcie i jednocześnie ogromne
podekscytowanie. Nie chcę, żeby zabrzmiało to niedelikatnie, ale dla
mnie to czad. Niektórzy lubią narty albo wspinaczkę, albo pokera. Ja
lubię operować ludzkie mózgi.
Ryzyko jest takie, że mogę delikatnie naciąć jakąś żyłkę i cały fragment
narządu obumrze. Albo wejdę nieodpowiednią drogą i nie będę w stanie
dostać się do zasadniczej części guza. Albo w trakcie operacji wszystko
będzie przebiegać z pozoru jak najlepiej, tylko że po wybudzeniu
pacjenta okaże się, że trwale utracił zdolność mowy.
Nadzieja -?i moja motywacja -?jest taka, że ta kobieta, która zaledwie
trzy miesiące temu wyszła za mąż i powinna mieć przed sobą długie życie,
odzyska pełnię władzy w ręce i precyzję ruchów.
Choć w mózgu pacjentki pojawiła się nieprawidłowa tkanka, to kobieta
miała sporo szczęścia, gdyż masa patologiczna nie była złośliwa. Guz -?w odróżnieniu ode mnie -?nie zagrażał jej życiu. Jeśli jednak pozostałby w mózgu i systematycznie rósł, osłabienie mięśni mogłoby się pogłębiać i rozchodzić coraz dalej. Guz usadowił się w korze ruchowej prawego płata
ciemieniowego -?czyli pasku tkanki o jednocentymetrowej szerokości i piętnastocentymetrowej długości, który posyła polecenia ruchu do lewej
części ciała. Ten konkretnie typ guza nazywa się oponiakiem, gdyż
rozrasta się z komórek opon otulających mózg. Guz nie przenika co prawda
do tkanek mózgu, ale ponieważ czaszka nie jest rozciągliwa, wciska się w mózg i go deformuje. Powodowany przez niego ucisk zakłóca sygnalizację
elektryczną, co prowadzi do osłabienia pracy mięśni.
Po odpiłowaniu okrągłego kawałka czaszki w okolicy czubka głowy (co
neurochirurdzy nazywają "odkręcaniem dekla") delikatnie wciąłem się
skalpelem numer jedenaście w twardówkę (oponę twardą) -?cieniutką, jakby
płócienną błonę, która ochrania mózg. Rozciąłem ją i uniosłem, ale nie
wchodziłem głębiej.
Pokazał się. Zobaczyłem ulokowany na samej powierzchni mózgu guz. W odróżnieniu od lśniąco opalizującej zdrowej tkanki był żółty, matowy i w przybliżeniu kulisty.
Zacząłem od wejścia w jego środek, wydrążając go jak żółtko z ugotowanego jajka, tak że pozostał tylko twardszy brzeg. Następnie
przystąpiłem do delikatnego oddzielania tej skorupki od otaczającego ją
mózgu, składając ją do wnętrza. To jest najtrudniejszy etap, ponieważ
powierzchnia guza jest przymocowana włóknami grubości pajęczej nici, a otaczająca tkanka mózgowa ma konsystencję budyniu. Powoli, metodycznie
rozdzielałem te kosmki zakrzywionymi dwudziestocentymetrowymi nożycami.
Po dwóch godzinach pracy w rzęsistym oświetleniu pod szkłem
powiększającym guz był usunięty. Przemyłem powierzchnię mózgu jałową
wodą, by sprawdzić, czy nie ma żadnego sączenia i krwawienia z naczyń.
Potem przyszła pora na zamknięcie czaszki, czyli na wykonanie wybranych
działań w odwrotnej kolejności. Przymocowałem płat kości do reszty
czaszki cieniutką siatką tytanową oraz malutkimi przyśrubowywanymi
płytkami, zszyłem naciągniętą z powrotem skórę i w końcu usunąłem ramę
stabilizującą głowę.
Trzy dni później, gdy mózg pacjentki otrząsnął się już z szoku, jakim
było moje wtargnięcie do jego wnętrza, kobieta dysponowała pełnią władzy
w lewym ramieniu i dłoni, ja zaś wiedziałem, w czym chcę osiągnąć
doskonałość.
Piętnaście lat i tysiące operacji później chirurgia mózgu nadal
wyjątkowo mnie ekscytuje. Moi synowie śmieją się, że zaliczyłem
trzydzieści dwie klasy szkoły -?całe dwadzieścia lat po ukończeniu
liceum. Tak długiego okresu nauki trzeba było, aby zostać
neurochirurgiem i obronić doktorat z neurobiologii. Mimo wszystko mam
poczucie, że zaledwie poskrobałem powierzchnię tajemnicy i potencjału
ludzkiego mózgu. Stał się on moją obsesją.
Obecnie nie tylko wykonuję operacje neurochirurgiczne, ale także w moim
laboratorium w City of Hope, ośrodku kliniczno-badawczym na południu
Kalifornii uczę studentów medycyny i doktorantów, jak prowadzić badania
w dziedzinie neurobiologii i onkologii. Swoim doświadczeniem chirurga
dzieliłem się już w tak różnych krajach jak Peru czy Ukraina. Jestem
autorem ponad dziesięciu książek akademickich oraz ponad stu artykułów
naukowych z zakresu neurochirurgii i neurobiologii, które są
wykorzystywane przez studentów wydziałów lekarskich, doktorantów oraz
neurochirurgów.
Dręczy mnie jednak coś, z czym nie poradzi sobie nawet największe
dokonanie chirurgiczne ani naukowe. Mam na myśli swoistą infekcję
psychiki, która szerzy się przez bezpośredni kontakt z telewizją,
portalami internetowymi, książkami nastawionymi na sensację oraz firmami
przyciągającymi klientów za pomocą prostackiej pseudonauki i nonsensów.
Być może obiły ci się o uszy takie twierdzenia jak:
Niektórzy ludzie są bardziej lewo- lub prawopółkulowi. Wyjaśniam,
jak mit ten się narodził.
Jelita to nasz drugi mózg. Niezupełnie. Mózg wysyła nerwy z czaszki niemal do każdego punktu naszego organizmu, w tym do rozległej
sieci nerwów w jamie brzusznej, które sprawują nadzór nad pracą
przewodu pokarmowego. Jednak u wielu pacjentów, którym usunięto spore
partie przewodu pokarmowego, nie pojawiły się wskutek tego
jakiekolwiek dysfunkcje umysłowe1.
Trenowanie mózgu to bujda. W rzeczywistości wybitni naukowcy z najlepszych uniwersytetów na całym świecie kontynuują badania nad
efektami wywieranymi przez komputerowy "software dla mózgu" oraz nad
najróżniejszymi innymi metodami treningu służącego podnoszeniu naszych
zdolności poznawczych.
Pożytki z medytacji nie znajdują potwierdzenia w
twardych dowodach naukowych. Nieprawda. W niedawnym przełomowym
badaniu dokonano bezpośredniego pomiaru uspokajającego oddziaływania
oddechu medytacyjnego i przejrzyście ukazano mechanizmy fizjologiczne
leżące u podstaw tego pradawnego rytuału, który stał się dziś
nowoczesną praktyką2.
W dzisiejszych czasach odróżnianie prawdziwych informacji od fałszywych
nastręcza szczególnych trudności. Opinie głoszone przez samozwańczych
ekspertów mogą cię wręcz oddalić od wykorzystywania istniejących
możliwości. Miałem pod opieką pacjentów, którzy szczerze wierzyli, że
zdołają się pozbyć nowotworu mózgu dzięki ziołom lub praktykom
medytacyjnym, toteż zwlekali z decyzją o poddaniu się ratującej życie
operacji. Widziałem też ludzi, którzy mogliby się uchronić przed
wystąpieniem udaru mózgu, gdyby tylko stosowali się do kilku prostych
zasad dbania o własny układ nerwowy. Znałem studentów wydziału
lekarskiego, którzy uważali, że będą uzyskiwać lepsze oceny dzięki
braniu rozmaitych "suplementów na inteligencję", mimo iż takie środki
pozwalają tylko na to, by dłużej i intensywniej funkcjonować na
wyjściowym poziomie, który może być zarówno niebotyczny, jak i przyziemny.
Książka ta jest moją próbą oddzielenia neurobajek od neuronauki i pseudopewników od uzasadnionej nadziei. Chcę ci pomóc osiągać cele,
które sobie wyznaczyłeś, oraz sprawić, by ani ty, ani twoi najbliżsi nie
wylądowali na moim stole operacyjnym.
Kierując się tymi względami, nie głoszę tu jakichkolwiek twierdzeń
pozbawionych rzetelnych badań naukowych. Nie minimalizuję ryzyka
związanego ze stosowaniem medycyny alternatywnej ani nie wyolbrzymiam
zalet tradycyjnej medycyny w stylu zachodnim. Pełnia wiedzy to cel,
który systematycznie wymyka się nam, ilekroć robimy krok w jego stronę.
Dzielę się więc zarówno tym, co obecnie wiemy, jak i tym, co mamy
nadzieję odkryć.
Fakty dotyczące mózgu są tak zdumiewające, że nie trzeba ich
wyolbrzymiać. Szacuje się, że pomiędzy naszymi uszami znajduje się 85
miliardów neuronów. To oznacza, że mamy tyle komórek nerwowych, ile jest
gwiazd w Drodze Mlecznej. Każdy z tych neuronów ma tysiące nitkowatych
styków, zwanych synapsami, łączących go z innymi neuronami -?istnieje
ponad sto trylionów (1014) połączeń. Jest to
dziesięć razy więcej niż szacunkowa liczba galaktyk w całym
wszechświecie. Złożoność mózgu nie ma sobie równych.
Nawet gdy neurochirurdzy zdają sobie sprawę, że określony zabieg pozwala
na złagodzenie pewnych dolegliwości, często nie umieją wytłumaczyć,
dlaczego tak się dzieje. Wiem, że jeżeli wszczepię głęboko w mózg
elektrodę, będzie ona łagodzić depresję, zaburzenia
obsesyjno-kompulsywne lub chorobę Parkinsona. Ale na jakiej zasadzie?
Świetne pytanie. Jak tylko znajdziesz na nie odpowiedź, daj mi znać.
Jedną z rzeczy, które neurochirurdzy wiedzą z całą pewnością, jest to,
że każdy mózg wykazuje zdolność do odrodzenia się po wyniszczającej
chorobie czy urazie. Żywymi dowodami tego procesu są pacjenci, którzy
doznali udaru, traumy czy nowotworu mózgu i zdołali w zdumiewający
sposób powrócić do zdrowia. Ponownie opanowują sztukę chodzenia i mówienia, odzyskują różne zdolności motoryczne i zwiększają swoje
możliwości poznawcze dzięki stosowaniu technik, które mogą i powinny być
praktykowane nie tylko w szpitalu, ale i w domu. Skoro czegoś takiego
doświadczają moi pacjenci, dlaczego miałoby się wątpić, że można również
zwiększać zdolności poznawcze u zdrowych ludzi?
Aby pomóc ci w osiągnięciu tego celu, rozmieściłem w różnych miejscach
tej książki praktyczne, sprawdzone i realistyczne strategie i sztuczki.
Pozwalają one osiągnąć najwyższą wydolność dzięki przyjaznym dla mózgu
rozwiązaniom w kwestii żywienia, kreatywności, snu, pamięci i wielu
innych -?nadającym się dla młodych i starych, zdrowych i chorych.
Nie bój się, nie zamierzam cię przekonywać, że musisz zrezygnować ze
smartfonu. Nie trzeba rozstawać się z cudami techniki, one nie są z natury złe. Wszystko zależy od tego, jak się nimi posługujemy. Zresztą
moi pacjenci często używają urządzeń elektronicznych w celach
rehabilitacyjnych. Pokażę ci, jak z pomocą narzędzi cyfrowych zachować
przenikliwość spojrzenia i jasność umysłu.
W książce tej zabieram cię na wycieczkę do sali operacyjnej oraz w podróż ku wyzwaniom chirurgicznym w różnych zakątkach świata, a także na
wizytę w moim laboratorium, gdzie zobaczysz front badań
neurobiologicznych. Zapuszczam się też na skraj neuronauk
eksperymentalnych, by przedstawić najnowsze przełomowe dokonania, dzięki
którym science fiction staje się rzeczywistością, oraz opowiadam
historie części moich pacjentów, którzy w spektakularnym stylu powrócili
do zdrowia.
Ponadto każdy rozdział zawiera co najmniej jedną z poniższych sekcji
specjalnych:
NEUROSPROSTOWANIE, gdzie odnoszę się do rozpowszechnionych mitów i nieporozumień;
DLA NEUROMANIAKÓW, gdzie zagłębiam się w pasjonujące (choć czasem nie
do końca jeszcze pewne) teorie naukowe oraz przedstawiam wyjątkowe
odkrycia i historię;
NEUROTRENING, gdzie przekładam wiedzę akademicką na praktyczne, łatwe
do zastosowania rozwiązania.
Znajdziesz tu porcję rzetelnych, najświeższych informacji, a osiągnięcie
pozytywnych rezultatów nie będzie wymagało od ciebie wyczerpującej i czasochłonnej realizacji programu. Jako chirurg pracujący na co dzień z pacjentami oraz ojciec trzech chłopców i mąż specjalistki w dziedzinie
biologii nowotworów, mającej napięty grafik własnych zajęć, zdaję sobie
sprawę, że wymogi bieżącego życia potrafią stawać na drodze naszych
najlepszych chęci.
Kiedy daję pacjentom listę dziesięciu zaleceń pooperacyjnych, wiem, że
95 procent z nich nie zastosuje się do wszystkich wytycznych, dlatego
zawsze wskazuję dwie czy trzy pozycje, których wprowadzenie przyniesie
największe korzyści. Tak samo postąpię w stosunku do ciebie -?wskażę
wzmacniające mózg strategie, które nie będą niepotrzebnie zabierać ci
czasu.
Czekałem z pisaniem tej książki całą dekadę, aż znajdę się na takim
etapie życia, w którym nie będę już żółtodziobem, ale wciąż daleko mi
jeszcze będzie do emeryta.
Mam nadzieję, że uznasz ją za wartą czytania.
Rahul
1. Wyjątkowa lekcja anatomii
1
Wyjątkowa lekcja anatomii
Nie znosiłem zajęć z anatomii ogólnej. Ten podstawowy kurs dla
wszystkich pierwszorocznych studentów medycyny odbywał się w moim
przypadku w cuchnącej formaldehydem sali, pełnej zwłok leżących na
stalowych stołach. Wokół nich jak na sabat czarownic zbierali się
studenci spragnieni zanurzenia rąk w tkankach.
Całe to doświadczenie było dla mnie dość makabryczne i odrażające, a przy tym, prawdę mówiąc, nudne. Jakie ryzyko wiąże się z rozcinaniem
trupa? Wszystko to rozstrajało mnie do tego stopnia, że przez cały
pierwszy rok ani razu nie trzymałem nawet w dłoni skalpela. Nalegałem,
abym mógł jedynie obserwować, jak koledzy kroili ciała i macali narządy.
Chirurgia nie majaczyła nawet na horyzoncie moich zainteresowań.
Także sam mózg okazał się przy pierwszym spotkaniu rozczarowujący. W przeciwieństwie do jego obrazu jak cudu natury wyłaniającego się z wykładów i podręczników narząd, który ujrzałem na pierwszym roku
medycyny -?martwy i pozbawiony krwi -?wyglądał jak pomarszczony beżowy
kalafior. Przestało mnie dziwić, dlaczego starożytni przez tysiące lat
go ignorowali. Moją uwagę przykuło jedynie to, jak trudno jest się do
niego dostać. Do przebicia się przez czaszkę miała nam posłużyć zwykła
piła elektryczna ze sklepu z narzędziami, należało nią wykonać koliste
nacięcie wzdłuż obwodu głowy.
Moje zobojętnienie, a może nawet pogarda dla anatomii człowieka
wyparowały na trzecim roku, kiedy po raz pierwszy pozwolono nam
obserwować operację na otwartym sercu. Napięcie, najwyższa stawka,
adrenalina -?właśnie na to czekałem. Do tamtej chwili nachodziły mnie
coraz większe wątpliwości, czy dobrze zrobiłem, idąc na medycynę. Ciągle
były tylko podręczniki, nuda i martwe ciała. Wreszcie polała się jednak
krew. Wiedziałem, że nie będę w stanie spędzić życia zawodowego na
wypisywaniu recept. Brzmi to upiornie, ale musiałem czuć krew na rękach.
Po skończeniu czterech lat szkoły medycznej na Uniwersytecie Południowej
Kalifornii przyjęto mnie na staż z chirurgii ogólnej w szpitalu
uniwersyteckim w San Diego. Chciałem zostać kardiochirurgiem. Dziedzina
ta wydawała mi się najtrudniejsza i jednocześnie najbardziej pociągająca
spośród specjalności chirurgicznych. Nigdy nie przyszło mi do głowy, że
mógłbym być neurochirurgiem. Zresztą w ciągu czterech lat studiów nie
widzieliśmy ani jednej operacji mózgu.
Podczas pierwszego roku stażu aspirujący chirurdzy rotacyjnie zmieniali
co miesiąc specjalności, przechodząc od urazówki i ortopedii do
chirurgii plastycznej, jamy brzusznej, serca, gardła i ucha oraz -
teoretycznie -?mózgu. Jednak neurochirurdzy uważali nas za tak
zielonych, że ani razu nie pozwolili nam nawet wejść na salę operacyjną
i wykorzystywali nas wyłącznie w charakterze skrybów w salach przed- i pooperacyjnych.
Pod koniec tego roku po szpitalnych korytarzach rozeszła się jednak
plotka, że neurochirurdzy szykują się do zmiany dotychczasowego
stażysty; ten wybrany przez nich z jakiegoś powodu się nie sprawdził. Ta
szczególna specjalność była tak elitarna, że przyjmowano tylko jednego
stażystę rocznie w odróżnieniu od trzech czy czterech we wszystkich
pozostałych specjalnościach.
Pewnego popołudnia w szpitalnej stołówce przysiadł się do mnie rezydent
neurochirurgii i wspomniał, że jego oddział nie mógłby funkcjonować bez
tego jednego stażysty.
-?Rozglądają się, kogo by tu wyłuskać z innych działek -?powiedział mi.
-?I kogo mają na oku? -?spytałem.
-?Myślą o tobie -?odparł.
"Co takiego?", przeszło mi przez głowę.
Nie miałem bladego pojęcia o mózgu. Jest to jeden z obszarów, które
stażyści na chirurgii całkiem ignorują, jeśli nie mają zamiaru się w nim
specjalizować. Nie marnuje się na to czasu, bo w praktyce, jeśli ma się
przypadek wymagający grzebania w mózgu, wzywasz po prostu specjalistę,
bez dyskusji.
-?Masz dobrą opinię -?ciągnął rezydent. -?Najmniej wiesz, ale najwięcej
umiesz zrobić. Podoba się im, jak pracujesz i że się nie szczypiesz.
Profesorowie martwią się tylko, czy dasz radę podgonić z teorią i zdać
egzaminy. Wiedzą, że masz ręce chirurga, kardiochirurdzy to
potwierdzali. Pytanie tylko, czy wystarczy ci oleju w głowie.
-?No, dzięki... -?odpowiedziałem niepewny, czy traktować to jako
komplement.
Kilka dni później pojawiłem się na spotkaniu z profesorami, by omówić
składaną przez nich formalną ofertę przejścia na neurochirurgię.
-?Może byś po prostu spróbował -?powiedział w końcu jeden z nich. -?A jak nie opanujesz materiału, to cię wywalimy i po krzyku.
Zaśmiał się wesoło. Pozostali mu zawtórowali. To nie był żart.
-?Nigdy nawet nie widziałem operacji mózgu -?powiedziałem im. -?Przed
zmianą bandery chciałbym się trochę rozejrzeć.
Zaproponowali mi obejrzenie obustronnej kraniotomii czołowej,
zaplanowanej na następny dzień rano. Operacja zaczyna się od usunięcia
większości czaszki z czoła.
-?I można to zrobić, nie posyłając pacjenta na tamten świat? -
zapytałem.
Rozbawiła ich moja naiwność.
Ale następnego ranka, gdy o wpół do ósmej stanąłem naprzeciw chirurga
znajdującego się po drugiej stronie stołu operacyjnego, nie było już
śmiechów. Leżący przed nami pacjent był szczelnie okryty chustami z wyjątkiem czubka głowy, uprzednio całkowicie ogolonej. Chirurg rozciął
skórę, rozborował i odłupał kość, rozsunął oponę twardą i wtedy ukazała
się pofałdowana biała masa, usiana drobniutkimi naczynkami krwionośnymi.
Przez chwilę miałem poczucie, jakby dokonał się gwałt na prywatności.
Kardiochirurgia robi wrażenie, lecz w pewnym sensie można ją porównać do
remontowania silnika samochodu -?tłoków, zaworów i przewodów paliwowych.
Mózg to coś innego. To tajemniczy rdzeń istoty ludzkiej. Zacząłem się
nawet zastanawiać, czy wnętrze czaszki żywego człowieka nie jest
przestrzenią świętą -?tabu -?miejscem, do którego się nie wkracza.
Myśli te zaprzątały mnie może przez pięć sekund. Potem przyszła
ekscytacja. Nawet jeżeli sklepienie czaszki jest świętym sanktuarium, ja
mogę należeć do nielicznych wtajemniczonych, którzy mają do niego wstęp.
Po południu poinformowałem profesorów, że przyjmuję propozycję
rozpoczęcia szkolenia neurochirurgicznego.
W ten sposób zaczęła się moja wyjątkowa lekcja anatomii. Pozwól, że
oprowadzę cię teraz po moim miejscu pracy.
Pod czaszką
Zacznijmy od tego, że mózg w zasadzie nie spoczywa wewnątrz czaszki,
tylko w niej pływa, zabezpieczony przez naturalny amortyzator wstrząsów:
płyn mózgowo-rdzeniowy. Płyn ten jest wytwarzany w ilości około dwóch
szklanek na dobę przez wewnętrzną wyściółkę ukrytych głęboko we wnętrzu
komór mózgu.
Choć na pozór płyn mózgowo-rdzeniowy wygląda jak woda, jest pełen
aktywnych biologicznie substancji, które służą jako "odżywczy nektar"
dla mózgu. Zawiera on składniki, które utrzymują tkankę nerwową w dobrej
kondycji, a także odprowadzają z niej zbędne produkty przemiany materii.
Ciekawą cechą mózgu jest jego osobliwa faktura, którą da się wyczuć
dotykiem. Można by się spodziewać, że mózg jest jak mięsień albo tkanka
tłuszczowa -?kiedy uciśniesz go palcem, powinien się trochę wgłębić, a potem sprężynować, wracając do pierwotnego kształtu, podobnie jak
dotykany w ten sposób brzuch. Dzieje się jednak inaczej. Mózg odznacza
się fakturą niespotykaną w żadnej innej części ciała. Konsystencją
przypomina raczej pasztet czy budyń. Podczas ucisku palec po prostu się
w nim chowa. Jeśli zanurzyłoby się w nim naparstek, można by z łatwością
nagarnąć z milion komórek nerwowych.
Nawiasem mówiąc, komórki z tej zewnętrznej warstwy mózgu są wyjątkowo
cenne. Zapewne słyszałeś o korze mózgowej. Nie jest to synonim całego
mózgu. Kora nie bez powodu nazywa się korą, a od jej łacińskiej nazwy
cortex pochodzi również słowo "korek", będący zewnętrzną warstwą kory
pewnej odmiany dębu. Kora mózgowa jest zewnętrzną warstwą mózgu -?o grubości zaledwie pół centymetra -?i w przeważającej mierze właśnie w niej zachodzą najbardziej magiczne przejawy aktywności umysłowej
człowieka: uświadamianie, mowa, postrzeganie, myślenie.
Jeśli chodzi o wygląd, najbardziej uderzającą cechą powierzchni mózgu
jest jej ukształtowanie, przypominające ciasno rozmieszczone grzbiety
górskie i doliny. Każda z tych wypukłości nosi nazwę zakrętu (zwoju).
Doliny, czyli odcinki wklęsłe, określa się mianem bruzd.
Pofałdowanie służy zwiększeniu powierzchni. Rozłożona na płasko kora
mózgowa wielkością przypominałaby pizzę XL. Mózgowi zależy na tym, by ta
cieniutka, ale jednocześnie arcyważna struktura miała jak największy
obszar, upycha więc korę w czaszce, składając ją jak fałdy akordeonu czy
plisy kotary.
Trzeba pamiętać, że kora jest w całości złożona z "istoty szarej", czyli
ciał komórkowych neuronów. Pod silnym mikroskopem widać, że neurony te
rosną obok siebie do jednej wysokości jak sosny w lesie. I podobnie jak
drzewo każdy neuron ma rozbudowaną sieć nitkowatych wypustek łączących
go z innymi neuronami. Te łączniki -?biologiczny odpowiednik kabli -
składają się na "istotę białą". Stanowi ona 60 procent objętości mózgu.
Włókna doprowadzające, które przewodzą sygnały od innych komórek, są
nazwane dendrytami. Włókna odprowadzające, które niosą sygnały do
innych komórek, nazywa się aksonami. Jeśli jakiś neuron chce porozmawiać
z innym, posyła aksonem sygnał elektryczny, który ma dotrzeć do jednego
z dendrytów neuronowego rozmówcy. Fizycznie się one jednak nie stykają
(przypomnij sobie fresk Michała Anioła w Kaplicy Sykstyńskiej, na którym
palce Boga i Adama wyciągają się ku sobie). Przestrzeń pomiędzy nimi,
zwana synapsą, buzuje od chemicznych posłańców. Te chemiczne cząsteczki,
nazwane neuroprzekaźnikami, przepływają z jednego krańca szczeliny
synaptycznej na drugi. Istnieją dziesiątki różnych neuroprzekaźników
(być może słyszałeś choćby o serotoninie, adrenalinie, histaminie), a każdy z nich w innym sposób wpływa na komunikację i działanie neuronów.
Gdy wszystkie te aspekty złoży się w całość, można zacząć rozumieć
system zdolny do wytwarzania nieskończenie różnorodnych uczuć, myśli i wyobrażeń doświadczanych przez człowieka.
NEUROSPROSTOWANIE: MIT, ŻE CZĄSTECZKI CHEMICZNE W MÓZGU MAJĄ TYLKO JEDNĄ
ROLĘ
Niektórzy traktują dopaminę jako przekaźnik "wprawiający w dobry
nastrój", substancję, która zalewa twój mózg, kiedy ogarniają cię
uczucia miłości czy szczęścia, albo zostaje uaktywniona za pomocą
narkotyków takich jak kokaina. Jednak podobnie jak wszystkie
neuroprzekaźniki dopamina pełni wiele funkcji. Z jednej strony ma udział
w wytwarzaniu subiektywnego poczucia przyjemności, z drugiej jej brak w mózgu powoduje na przykład trudności ruchowe u pacjentów z chorobą
Parkinsona. Kiedy zaś leki takie jak L-dopa podaje się w celu
uzupełnienia niedoboru dopaminy i tym samym złagodzenia zaburzeń
ruchowych, pojawia się dająca do myślenia rozpiętość możliwych skutków
ubocznych. Niektórzy pacjenci wpadają w uzależnienie od hazardu, inni
stają się nadaktywni seksualnie. Ogólnie wniosek jest taki, że
przypisywanie dowolnemu neuroprzekaźnikowi jednego uczucia lub jednej
funkcji poznawczej jest kolosalnym uproszczeniem. Wszystkie
neuroprzekaźniki -?nie tylko dopamina, lecz także adrenalina,
noradrenalina, glutaminian, histamina i wiele innych -?odgrywają różne
role w określonych partiach mózgu.
Wróćmy jednak do szerszego obrazu mózgu. Pod względem czynnościowym kora
dzieli się na cztery rejony, czyli płaty, i każdy z nich ma określony
zbiór funkcji. Natomiast pod względem strukturalnym mózg -?oglądany od
góry -?dzieli się ponadto na prawą i lewą połowę. Połowy te łączy
umiejscowione głęboko w mózgu, dużo poniżej kory, spoidło wielkie (po
łacinie corpus callosum, dosł. ciało stwardniałe) -?wiązka setek
milionów aksonów. Wszystkie cztery płaty oraz inne struktury mózgowe
zlokalizowane głębiej w mózgu występują parami, podobnie jak nasze oczy,
uszy czy kończyny.
Zacznijmy od tego płata, który jest najbardziej charakterystyczny dla
ludzi: rozległego płata czołowego, który wybrzusza się za naszym czołem.
Płat czołowy
Płat czołowy odgrywa zasadniczą rolę w motywacji oraz zachowaniach
nastawionych na nagrodę.
Kiedy z wytężoną uwagą słuchasz słów nauczyciela czy szefa, pracuje przy
tym właśnie płat czołowy. Wykonywanie obliczeń? Płat czołowy.
Rozwiązywanie krzyżówki? Płat czołowy. Rozmyślanie nad tym, jak zachować
się w stosunku do dawnego przyjaciela, który teraz obmawia cię za
plecami? Zintegrowanie wszystkich wchodzących tu w grę uczuć, wspomnień
i możliwych reakcji wymaga potężnej mocy płata czołowego.
Kiedy zaś czujesz impuls, by wyskoczyć z samochodu i zrobić awanturę
kierowcy stojącemu przed tobą w korku, do działania powinien właśnie
przystąpić płat czołowy, mówiąc ci: "Daj spokój, nie warto".
W zasadzie tymi złożonymi procesami decyzyjnymi oraz żonglowaniem
sprzecznymi możliwościami zarządza fragment tego płata, zwany korą
przedczołową, w skrócie PFC od jej angielskiej nazwy prefrontal
cortex. Tak jak nazwa wskazuje, jest to najmocniej wysunięta do przodu
część płata czołowego. Tu zlokalizowane są jedne z najbardziej
charakterystycznych dla człowieka umiejętności: planowanie, osobowość,
przyswajanie reguł i inne funkcje "zarządcze", które umożliwiają nam
życie w skomplikowanym, zniuansowanym świecie, nieustannie atakującym
nas bodźcami.
Inny fragment tego płata, umiejscowiony niedaleko bocznego krańca brwi,
występuje tylko z jednej strony twojej głowy -?w "dominującej" półkuli,
co zwykle oznacza lewą (jeśli jesteś praworęczny), ale bardzo rzadko
prawą (nawet jeśli jesteś leworęczny). Obszar ten, zwany polem Broki,
jest siedzibą zdolności mówienia. W rozdziale 3 znajduje się szczegółowe
przedstawienie tego i sąsiednich pól, które sprawują kontrolę nie tylko
nad zdolnością mówienia, lecz także rozumienia mowy.
Płat ciemieniowy
Płat ciemieniowy, rozciągający się na kilkanaście centymetrów od czubka
głowy w tył, w stronę karku, kontroluje czucie somatyczne. W pierwszej
połowie XX wieku kanadyjsko-amerykański neurochirurg Wilder Penfield
nakreślił precyzyjną mapę płata ciemieniowego wraz z częściami ciała
odpowiadającymi poszczególnym jego fragmentom. Korzystając z malutkiej
sondy z rozdwojonym zakończeniem, w którym pomiędzy szpikulcami płynął
minimalny prąd elektryczny, badacz drażnił fragmenty płata ciemieniowego
żywych, przytomnych pacjentów w trakcie operacji mózgu.
(Brzmi to może koszmarnie, ale wciąż dla dobra pacjentów wykonuje się
operacje, podczas których pozostają oni przytomni. Okazuje się, że
powierzchnia mózgu jest pozbawiona czucia. Skóra na głowie odczuwa ból,
ale powierzchnia mózgu nie ma receptorów bólowych. Polega na swoich
emisariuszach -?nerwach biegnących do twarzy oraz do reszty ciała przez
rdzeń kręgowy. Jeśli zatem znieczulę ci skórę głowy i otworzę czaszkę,
gdy jesteś pod narkozą, a potem zmniejszę stopień znieczulenia ogólnego,
ockniesz się trochę skołowany, ale wolny od bólu i gotowy dać mi znać,
gdybym dotykając miejsca w mózgu, zakłócił u ciebie na przykład zdolność
wykonania ruchu, mówienia albo widzenia).
Krok po kroku Penfield systematycznie drażnił kolejne punkty wzdłuż i wszerz płata ciemieniowego swoich pacjentów, by identyfikować
odpowiadające im wrażenia dotykowe z całego ciała. W jednym miejscu
płata było tak, jakby ktoś dotknął ci stopy, w innym tak, jakby ktoś
głaskał po policzku. Penfield uszczegóławiał mapę płata ciemieniowego,
aż ostatecznie powstał tak zwany homunkulus (człowieczek) korowy.
Zauważ, że język, wargi i palce zajmują mniej więcej tyle samo miejsca w mózgu co cała część ciała od bioder w dół. Nic dziwnego, że pocałunek
czy pieszczota na nas działają.
Co zdumiewające, sporządzone przez Penfielda mapy pozostają po upływie
ponad czterdziestu lat od jego śmierci na tyle adekwatne, że nadal
stosujemy je jako ogólny przewodnik po lokalizacji funkcji czuciowych i ruchowych.
Płat potyliczny
Część mózgu umiejscowiona z samego tyłu głowy nazywa się płatem
potylicznym (po łacinie occipitalis -?od ob "za" i caput "głowa").
Jest to mózgowy ośrodek przetwarzania wzrokowego. Uraz lub udar obu
płatów potylicznych (prawego i lewego) powoduje ślepotę, nawet gdy oczy
działają prawidłowo.
Wyjątkowa sytuacja powstaje natomiast wtedy, kiedy uszkodzeniu ulega
tylko lewy albo tylko prawy płat potyliczny. Wówczas wpływ na wzrok może
być znikomy, wszystko zależy od dokładnej lokalizacji uszkodzenia.
Sporadycznie wywiązuje się jednak stan pod nazwą hemianopia3
homonimiczna -?częściowa utrata widzenia w obu oczach, lecz tylko w prawej albo w lewej połowie pola widzenia. Człowiek widzi wtedy
prawidłowo na wprost siebie, ale z jednej strony nie ma widzenia
peryferyjnego.
Płat skroniowy
Przyłóż sobie palce dwa centymetry nad uszami. Tuż pod tym miejscem w głębi głowy znajdują się prawy i lewy płat skroniowy. Specjalnie nie
dziwi to, że zajmują się one przetwarzaniem dźwięków, w szczególności
zaś mowy.
Doktor Penfield używał swej elektrycznej sondy także do drażnienia kory
płata skroniowego. Odkrył, że kiedy pewne punkty były pobudzane,
człowiek nagle tracił zdolność rozumienia słów. Z kolei po stymulacji
innych miejsc pojawiało się zdumiewające bogactwo doznań: stany
parasenne, wrażenie duszenia się, oparzenia, spadania, déja vu, a nawet
głębokie przeżycia duchowe.
Użyłem kiedyś stymulatora elektrycznego na płacie skroniowym pacjenta, u którego w głębi tego płata wyrósł guz. Poszukując drogi, którą mógłbym
bezpiecznie dostać się dalej, stymulowałem różne punkty, pytając za
każdym razem, czego -?jeśli czegokolwiek -?mężczyzna doświadcza.
-?Słucham Kendricka Lamara! -?krzyknął w pewnym momencie. -?Kendrick
rapuje!
Powiedział mi, że doświadczenie było tak namacalne, jakbym przystawił mu
głośnik do samego ucha.
W środku
Cztery omówione właśnie rejony są płatami kory, zewnętrznej warstwy
mózgu. Pod nimi splatają się aksony i dendryty. Za ich pomocą następuje
komunikacja miliardów neuronów leżących jedne nad drugimi -?zarówno
wzajemna, jak i z głębszymi tworami w mózgu. Struktury podkorowe służą
po części jako stacje przekaźnikowe sygnałów pochodzących z rdzenia
kręgowego i kierowanych do niego. Modulują one i precyzują te
informacje.
NEUROSPROSTOWANIE: CZY ISTOTA SZARA JEST SZARA
W żywym mózgu istota szara wcale nie ma koloru szarego, a biała białego.
Barwy te pojawiają się dopiero w martwym mózgu po tym, jak zostanie on
chemicznie utrwalony. Wewnątrz żyjącego mózgu istota "szara" jest w rzeczywistości połyskująco beżowo-różowa, a "biała" (aksony owinięte
tłuszczową otoczką mielinową) jest koloru lśniąco perłowego. Pod
rzęsistym światłem w sali operacyjnej widać, że opalizująca powierzchnia
mózgu jest usiana rubinowymi tętnicami i hiacyntowoniebieskimi żyłami.
U podstawy płata skroniowego znajduje się hipokamp. Nazwa tej
struktury bierze się z jej podobieństwa do konika morskiego (od
greckiego hippos "koń" i kampos "stwór morski"), które dostrzegł
pewien szesnastowieczny anatom wenecki. Mamy dwa hipokampy, położone w głębi lewego i prawego płata skroniowego. Są one niezbędne do tworzenia
nowych treści pamięciowych.
Zwykle albo lewy, albo prawy hipokamp odgrywa rolę dominującą i ta
redundancja pozwala na usunięcie jednego płata skroniowego (w przypadku
rozchodzących się stamtąd napadów padaczkowych) bez pozbawiania pacjenta
zdolności do zapamiętywania nowych osób, miejsc i zdarzeń. O tym, która
strona dominuje, przekonujemy się, dając pacjentowi serię zadań
pamięciowych po przejściowym zablokowaniu jednego hipokampu przez środek
znieczulający.
Naukowcy po raz pierwszy uświadomili sobie rolę hipokampów w związku z dramatycznym przypadkiem mężczyzny, który aż do swej śmierci w 2008 roku
był znany opinii publicznej pod inicjałami H.M. Henry Molaison cierpiał
na padaczkę od dzieciństwa do 1953 roku, kiedy to w wieku dwudziestu
siedmiu lat przeszedł eksperymentalny zabieg chirurgiczny. W nadziei na
powtrzymanie nieprawidłowych wyładowań elektrycznych, które powodowały
napady padaczkowe, usunięto fragmenty jego prawego i lewego płata
skroniowego. Skończyło się to wycięciem obu hipokampów i sąsiednich
obszarów. Po operacji pacjent potrafił tworzyć bieżące wspomnienia
krótkotrwałe (pamiętał na przykład, co ktoś powiedział minutę temu), ale
nie był w stanie wytwarzać długotrwałych śladów pamięciowych (po
godzinie nie pamiętał już niczego z odbytej rozmowy).
Ciało migdałowate ma zgodnie z nazwą kształt migdała i podobnie jak
hipokamp występuje podwójnie -?jedno po każdej stronie mózgu. Chcąc
uzmysłowić sobie, gdzie się owe twory znajdują, wyobraź sobie dwie linie
biegnące w tył od oczu i przecinające się z trzecią linią przebiegającą
między uszami.
Tę podwójną strukturę okryto złą sławą, określając ją jako siedlisko
strachu. To toporne uproszczenie jest naiwne i mylące. Wynikło z prasowych doniesień o rzadkim schorzeniu zwanym zespołem
Klüvera-Bucy'ego, w którym, po uszkodzeniu ciał migdałowatych niemal
całkowicie zanika strach. I choć jest prawdą, że struktury te odgrywają
ważną rolę w doznawaniu strachu, są nie mniej ważne dla innych,
pozytywnych emocji. Nie jest to więc ośrodek strachu, tylko stacja
rozrządowa intensywnych emocji.
Kolejną parzystą strukturą jest wzgórze. Jest ono większe od
pozostałych głęboko położonych struktur anatomicznych i znajduje się w części podstawnej, na szczycie pnia mózgu. Stanowi duże skupisko istoty
szarej w samym środku półkul mózgu i służy jako swoiste centrum
logistyczne dla wszystkich aksonów przechodzących tamtędy w drodze do
rdzenia kręgowego. Tutaj dopracowuje się sygnały z aksonów: wygładza się
i oczyszcza sygnały wysyłane w celu poruszania mięśniami, a jednocześnie
w podobny sposób moduluje się wrażenia pochodzące z ciała, które potem
są kierowane właściwymi szlakami do odpowiednich zakątków kory.
Działanie wzgórza można porównać do pracy telefonistek w dawnej centrali
telefonicznej, które kierują strumień przychodzących i wychodzących
połączeń do właściwych abonentów.
Podwzgórze, umiejscowione bezpośrednio poniżej wzgórza, ma zaledwie
wielkość dorodnego winogrona, reguluje jednak poziom hormonów, które
kontrolują ciśnienie tętnicze, temperaturę ciała, procesy wzrostu i wiele innych. Wstęp do tej strefy jest neurochirurgom surowo wzbroniony.
Pień mózgu znajduje się pod wszystkim innym. Jest to nie grubsza niż
kciuk struktura u samej podstawy, pośrodku mózgu. Jeśli włożysz sobie
palec wskazujący do ust, będzie on wskazywał właśnie pień mózgu. Od tyłu
pień sięga mniej więcej kołnierzyka koszuli. Jest to fragment mózgu,
który sprawuje kontrolę nad podstawowymi czynnościami życiowymi, takimi
jak oddychanie, sen, tempo pracy serca, przytomność, wrażliwość na ból.
Niestety po uszkodzeniu nie daje się go już naprawić. W razie urażenia
tego obszaru cuda się kończą.
Móżdżek leży z tyłu za pniem, poniżej innych części mózgu.
Znajdujemy go u wszystkich kręgowców. Bierze udział w precyzyjnej
kontroli ruchów ciała, w szczególności w koordynacji i synchronizacji.
Choć kiedyś kontrolę motoryczną uważano za jego jedyne zadanie,
neurobiolodzy wiedzą dzisiaj, że odgrywa on też ważną rolę w rozmaitych
funkcjach poznawczych i emocjonalnych. Niektórzy widzą w nim komputer
wykonujący tzw. uczenie się nadzorowane, który dopracowuje myśli i emocje, podobnie jak czyni to z ruchami. Tak jak w przypadku wielu
aspektów naszej wiedzy o mózgu szczegóły na jego temat poznamy dopiero w przyszłości.
Poniżej karku
Mózg przedstawia się zawsze jako odrębny narząd spoczywający na szczycie
ciała niczym najwyższy władca. W rzeczywistości jego macki rozchodzą się
po całym organizmie. Z rdzenia kręgowego -?"ogona" mózgu -?wychodzą
trzydzieści dwie pary nerwów, biegnące od kręgosłupa i wnikające między
innymi do rąk i nóg. Z jednej strony pozwalają one mózgowi wyczuwać, co
znajduje się pod ludzkimi palcami, a z drugiej pozwalają mu instruować
palce, czy mają chwycić winogrono, czy też odrzucić szypułkę. Inne nerwy
wyrastają wprost z mózgu i zstępują aż do serca i jelit, by regulować
ich pracę (dyktując na przykład, jak szybko mają się kurczyć) -?a także
informując cię, kiedy masz "motyle w brzuchu".
Kontakt mózgu z resztą ciała odbywa się zresztą nie tylko za
pośrednictwem nerwów. Głębsze struktury mózgu, takie jak podwzgórze,
wytwarzają nadrzędne regulatory hormonów, które pobudzają pobliską
przysadkę mózgową do wydzielania określonych hormonów do krwiobiegu.
W miarę, jak docierają one z krwią z mózgu do reszty ciała, regulują
pracę tarczycy, nadnerczy, jąder i jajników. Wszystkie gruczoły dokrewne
w organizmie znajdują się pod kontrolą cząsteczek chemicznych
wydzielanych przez przysadkę, która zwisa pod mózgiem na wysokości
nasady nosa. Analogicznie do wychodzących z mózgu nerwów, stężenie
hormonów jest monitorowane przez mózg, co pozwala utrzymywać ich
precyzyjne dostrojenie. Zakłócenia tego mechanizmu bywają przyczyną
różnych chorób.
Wciąż nie mamy pojęcia, w jaki sposób z ludzkiego ciała wyłania się
świadomość, czyli jak w materii rodzi się psychika. Dopiero
zaczynamy poznawać tajniki mózgu, a stworzone przez nas mapy tego
narządu są zaledwie szkicowe. Nie mogę się doczekać, jak zapełnią się na
nich puste plamy.
1. Diamond M.C., Scheibel A.B., Murphy Jr G.M., Harvey T., On the Brain of a Scientist: Albert Einstein, "Experimental Neurology" 1985, t. 88, nr 1, s. 198-204. [wróć]
Zapraszamy do zakupu pełnej wersji książki