Войны мозга. Научные споры вокруг разума и сознания

Вскоре после этого командование ВВС США обратилось к Стермену с предложением протестировать негативное влияние монометилгидразина на когнитивные функции. Известно, что этот компонент ракетного топлива способен вызывать эпилептические припадки; считалось, что он действует и на рабочих, занятых в производстве этого вещества, и даже на астронавтов. Стермен принял предложение ВВС и ввел это вещество пятидесяти кошкам. По прошествии часа у большинства кошек начались судороги. Но у троих припадка так и не случилось. Стермен выяснил, что эти три кошки участвовали в его предыдущем эксперименте и научились вызывать СМР. Он выдвинул предположение, что после тренинга СМР двигательная кора головного мозга этих кошек стала лучше сопротивляться медленным тета-волнам, причастным к стимуляции судорог.

Следующим шагом Стермена было выяснение, есть ли СМР у человека. ЭЭГ, проведенная у пациентов с удаленной из-за рака частью черепа, подтвердила существование этого ритма у людей, и Стермен решил проверить правильность идеи, согласно которой люди обладали способностью вызывать СМР.

Он поручил своему лаборанту Сиду Россу сконструировать аппарат для нейрофидбека – простое электронное устройство с двумя лампочками, красной и зеленой, – и в 1972 году использовал этот прибор в работе с первым участником-человеком, двадцатитрехлетней Мэри Фэрбенкс. С восьмилетнего возраста она страдала острыми большими эпилептическими припадками, которые повторялись не реже двух раз в месяц. Стермен выяснил, что когда Фэрбенкс вызывала СМР и подавляла низкочастотные волны, способствующие припадкам, на аппарате загоралась зеленая лампочка. Когда Фэрбенкс находилась за пределами диапазона СМР или была не в состоянии блокировать медленные волны, включалась красная. Стермен просил Фэрбенкс следить за тем, чтобы зеленая лампочка горела как можно чаще, а красная – как можно реже. Участница эксперимента тренировалась по часу в день два раза в неделю на протяжении трех месяцев. К концу тренинга ее припадки практически полностью прекратились.

Стермен написал научную статью об эксперименте с участием Мэри[80]. В 1976 году он получил грант Национального института неврологических расстройств и инсульта при Национальных институтах здравоохранения (NIH) на проведение пробного исследования, направленного на демонстрацию эффективности протокола обучения СМР. Исследование было разработано на основе модели А-В-А.

Восемь пациентов с эпилепсией в течение трех месяцев тренировались усиливать волны СМР и препятствовать низкочастотным волнам. Как и ожидалось, количество припадков заметно снизилось. (Это была первая А-часть исследования.) По прошествии трех месяцев протокол изменили: пациентов – которым не объясняли, чем они занимаются, – учили увеличивать низкочастотные волны и снижать СМР. Неудивительно, что эпилептические припадки у них участились (В-часть исследования). Три месяца спустя протокол опять поменяли. Теперь, как и на первом этапе исследования, пациенты должны были снижать частоту припадков, усиливая СМР. И опять частота возникновения судорог существенно снизилась. (Это вторая А-часть.) Эти впечатляющие результаты были опубликованы в журнале Epilepsia в 1978 году[81]. Несколько лет спустя, благодаря еще одному гранту NIH, Стермен смог воспроизвести свои результаты, на этот раз при участии 24 пациентов.

С 70-х годов ХХ века новаторские эксперименты Стермена были повторены в нескольких других лабораториях. За последнее десятилетие были проведены два независимых метаанализа с целью оценки влияния тренинга СМР на эпилепсию. В целом эти метаанализы охватывали 87 исследований. Их результаты показали, что протокол СМР приводит к значительному снижению частоты припадков у примерно 80 % больных эпилепсией, прошедших тренинг нейрофидбека такого типа, причем эффект сохраняется, даже когда противосудорожные препараты не действуют[82].

* * *

Исследования показали, что у примерно 5 % детей наблюдается синдром дефицита внимания (СДВ) и синдром дефицита внимания с гиперактивностью (СДВГ)[83], – проблемы развития, распространенные в детском возрасте. Дети с такими нарушениями невнимательны, импульсивны, а в случае СДВГ – гиперактивны. Им трудно усидеть на месте и надолго сосредоточиться на чем-то одном. СДВ и СДВГ негативно сказываются на академической успеваемости и приводят к повышению риска антисоциальных расстройств и наркомании во взрослом возрасте[84].

У детей с СДВГ замечено обилие тета-волн в лобной доле – части головного мозга, которая играет важную роль в организации поведения и управлении эмоциями. Некоторые ученые считают, что этот избыток медленных волн препятствует эффективной коммуникации лобной доли с другими структурами головного мозга.