Електростимуляція мозку
Стаття написана Павлом Чайкою, головним редактором журналу «Пізнавайка». З 2013 року з моменту заснування журналу Павло Чайка присвятив себе популяризації науки в Україні та світі. Основна мета як журналу, так і цієї статті – пояснити складні наукові теми простою та доступною мовою.
У лабораторії нейрофізіології Медичної школи Єльського університету йде черговий дослід. Чоловік в білому халаті, доктор Хозе М. Р. Дельгадо, підходить до електронного апарату з численними циферблатами і кнопками. Неподалік у клітці спокійно муркоче маленька сіра кішечка.
Вчений натискає кнопку, і в автоматичній камері, спрямованій на клітку, лунає потріскування. Кішка продовжує муркотіти. Вона до цього звикла. Доктор натискає іншу кнопку. Тоді кішка піднімається і, не перестаючи муркотіти, починає чесати собі вухо задньою лівою лапкою. Коли кнопка повертається у вихідне положення, кішка знову сідає.
Доктор Дельгадо йде до клітки і злегка погладжує кішку. Іншою рукою вчений ставить у клітку блюдце з водою. Кішка нюхає воду з повною байдужістю. Вона не хоче пити. Повернувшись до пульта, вчений натискає нову кнопку. Кішка позіхає, облизується, потім швидко підходить до блюдця і жадібно п’є. Кнопка повертається у вихідне положення. Кішка йде на своє місце і спокійно вмощується. Знову натиснули кнопку. Кішка знову прямує до блюдця. Кнопку відпустили – кішка сідає.
Три або чотири рази дослід повторюється, ми кожен раз бачимо, як кішка кориться таємничій кнопці (яку вона не бачить і яка могла б бути за тисячу кілометрів звідси).
Людина натискає одночасно кілька кнопок. Кішка в клітці починає ходити по колу, продовжуючи муркотіти. Натиск інших кнопок – тварина починає кружляти у зворотному напрямку. Всі кнопки повернулися у вихідну позицію – кішка сідає. Як же вченому вдається за допомогою кнопок диктувати кішці свою волю? Щоб це зрозуміти, підійдемо до неї ближче. У неї на шиї тонкий нашийник, на якому укріплений мініатюрний прилад завбільшки з годинник-браслет. Від апарату відходять кілька срібних проводів, другий кінець яких ховається в голові тварини. Це не що інше, як маленький напівпровідниковий радіоприймач, який передає по проводам дуже слабкі електричні струми.
Але самі ці дроти, куди вони йдуть? Ви здогадалися – в мозок кішки. Розташування кожного контакту вибрано заздалегідь. Це дозволяє послати струм в область мозку, що відповідає «бажанням» почухатися задньою лівою лапкою, пити, встати, сісти, ходити по колу вправо, вліво і т. д.
Коли дослідник натискає кнопку, в простір надсилається радіосигнал. Цей сигнал приймається радіоприймачем, надходить до відповідного електрода… і кішка слухається.
Але що значить «слухається»? Тут ми торкаємося самої хвилюючої сторони досвіду. Кішку не змушують насильно зробити той чи інший рух. Це її воля, її бажання, зумовлені електричним сигналом. Вона робить те, що хоче. Але це визначається на відстані посилкою сигналу в ту чи іншу частину її мозку.
Розберемося в цьому детальніше. Уявімо собі, що тварина змушують пити насильно, хоча вона і не відчуває спраги. Тоді, якщо струм був би посланий до відповідного відділу її мозку, кішка стала б просто здійснювати ковтальні рухи, навіть якщо б не було ніякої рідини. Якби вода була поруч з нею, вона б ковтала, але не прагнула сама до неї наблизитися. Відбувається ж зовсім інше. Якщо умовний сигнал «спрага» надходить при відсутності води, кішка не починає ковтати. Вона сумно мявкає, шукаючи воду. Якщо відкрити клітку, вона з неї вийде і постарається вибратися з кімнати в пошуках води. І буде турбуватися, поки її не знайде. Отже, струм викликає не якісь стереотипні руху, а поведінку, що може привести до задоволення виниклого бажання, тобто струм викликає бажання пити.
Можна викликати таким же чином будь-яке, саме специфічне бажання. Потрібно лише як слід вивчити і ретельно вибрати місця розташування електродів в мозку. Дельгадо вдалося одночасно зміцнити до 42 електродів в мозку однієї кішки.
Ще в 1941 році вчені помітили, що роздратування електрикою певної частини мозку викликає у найспокійніших і ласкавих тварин всі симптоми люті: зіниці у них розширюються, шерсть встає дибки, поведінка стає агресивною, нерідко вони нападають на будь-який рухомий предмет. Але тоді ще не думали, що тварина відчуває справжнє почуття люті.
Щоб бути абсолютно впевненим в цьому, Дельгадо поміщає в одній клітці двох котів, які знаходяться в дружніх стосунках. Спочатку їх залишають у спокої, і вони продовжують залишатися «приятелями», потім експериментатор направляє електричний струм в мозок одного з них. Поведінка кота негайно різко змінюється. Він дивиться на другого з ненавистю, притискає вуха, сичить, бурчить і, нарешті, вчіплюється в глотку свого недавнього друга.
Цей досвід повторювали багато разів, і ворожнеча котів стала постійною. Почуття, яке викликається за бажанням натисканням кнопки, перетворилося на звичку. Роздратування іншої області головного мозку може абсолютно зняти природну агресивність деяких тварин. Відомо, що у мавп породи резус вожак стада вибирається методом виключення, після цілої серії бійок. Дельгадо поставив цікавий дослід. У клітці, де жила група таких мавп, вожак (який став таким після багатьох бійок) важливо прогулювався по клітці, а решта боязко тулилися в кутку. Тоді в мозок цього забіяки направили «втихомирюючий» струм. Майже негайно ж знову починається бійка, і повалений вождь повертається в загальну групу. Але тільки до кінця досліду. Завдяки струму його агресивні інстинкти мовчали. А як тільки струм припинився, вони знову взяли гору і він знову завоював панування.
Виникає питання: чи можливо, щоб прагнення і бажання людини також підпорядковувалися електричному струму, який подається, в ту чи іншу частину нашого мозку? Дельгадо спробував перевірити це припущення.
Крихітні електроди були введені в мозок епілептиків і шизофреніків. І хворі жили з цими електродами, які їх аніскільки не турбували – адже мозок позбавлений больової чутливості. Лікар міг, залежно від необхідності, посилати слабкий електричний струм простим натисканням відповідної кнопки. Хворий отримував цей сигнал без попередження.
Результати виявилися приголомшуючими. Дельгадо описує таку, наприклад, сцену. Пацієнт сидить в кабінеті. Він знає, що в його мозку знаходяться електроди і що його співрозмовник може, коли захоче, направити туди електричний струм. Він читає вірш. В цей момент включається електричний струм напругою всього в десять вольт. Сто імпульсів в секунду надходять в лобову область. Пацієнт негайно замовкає з розгубленим виразом обличчя. Через п’ять секунд струм припиняється.
– Що ви відчули? – Питає Дельгадо.
– Порожнечу. Мій розум був порожній, нібито я п’яний.
Це повторювалося з багатьма пацієнтами. Результат один: «блокада думки» – за висловом Дельгадо.
Ось що ще більш вражає: встановлено, що електричне подразнення нижньої бічної поверхні лобових частин мозку викликає дружні почуття. Струм, що посилається в іншу область лобної частини мозку, викликає страх.
У всіх цих випадках, підкреслює Дельгадо, дивує негайна реакція на подразнення. Пацієнти не виходять з природного стану, як буває при введенні ліків. Штучні задоволення, страх, почуття дружби, гарний настрій – пацієнт тримає себе абсолютно природно, вживає слова, робить жести, які йому властиві, ніби його почуття викликані якимись зовнішніми умовами. Він цілком йде в те, що він робить і що він відчуває, як якби його страх був виправданий, його гарний настрій – справжнім.
Вже зараз ясно, що ці досліди можуть бути використані для лікування деяких видів психічних розладів. Правильніше за все про них говорить сам Дельгадо: роль електростимуляції – активізувати сучасну фізіологію і психологію. Але сама по собі електростимуляція не може створити заново ні тієї, ні іншої.
Автор: Ю. Богуславська.