Проблемы с равновесием и подбором слов, головокружение и потребность в долгих периодах сна – все это вернулось к Кэти. Симптомы Джери развивались следующие несколько дней: ее речь регрессировала, снова появились трудности с подбором слов, чувство равновесия практически пропало, она больше не могла бегать, утратила глубину зрительного восприятия и снова страдала от двоения в глазах. Сон нарушился до такой степени, что сразу же после пробуждения она чувствовала себя уставшей и лишенной энергии. Когнитивные проблемы тоже вернулись. Но хуже всего было возвращение головных болей, которые не появлялись последние три месяца. Джери пережила одну из худших мигреней в своей жизни. В январе 2011 года симптомы стали настолько тревожными, что ее направили в отделение интенсивной терапии, так как врачи заподозрили повторное кровоизлияние в мозг. К счастью, этого не случилось. Но этот регресс был типичным примером того, что происходит с людьми, получившими травматическое повреждение мозга, при повторной травме. Юрий посоветовал Джери и Кэти начать все сначала. Они должны были пользоваться устройством по двадцать минут шесть или семь раз в день, находясь в состоянии медитации. Любые упражнения, умственные или физические, были слишком трудны для их ослабленного мозга. В каждой нейропластической лаборатории есть штатный психиатр для таких случаев. Очевидно, что большинство пациентов с травмами мозга или неврологическими расстройствами имеют когнитивные, эмоциональные и мотивационные проблемы. Как же без этого, если их мозг почти не работает? К счастью, в мэдисонской лаборатории Кэти и Джери попали под опеку ироничной, но внимательной Аллы Субботиной, еще одной иммигрантки из бывшего СССР. Теперь предстояло выяснить, сможет ли эта русско-американская команда подтолкнуть и замотивировать их дважды травмированный мозг на исправление последствий новой катастрофы. «Анна – замечательный человек, – сказала Кэти. – Она наставница, ниспосланная мне Богом, и я нуждаюсь в ней. Она добрая и непринужденная, но хочет, чтобы вы делали то, что должны делать. О да, все они строгие! А Юрий – самый придирчивый, но и самый любящий человек на свете. Он так беспокоился за меня и Джери». «Знаете, они никогда не опускают руки, – продолжала Кэти. – Они живут, чтобы видеть, как вы возвращаетесь к жизни. Они творят чудеса с такими людьми, как я. Юрий хочет, чтобы его подопечные непременно добивались успеха, и не щадит ваши чувства, если вы все делаете неправильно. С другой стороны, именно он крепче всего обнимает вас, когда вы плачете, и говорит «О, Кэти» с таким выражением, что жизнь как будто снова возвращается к вам. Реабилитация – тяжелая работа, и вам дают понять это. Они великие наставники и помощники, но вы и сами должны очень сильно стремиться к выздоровлению». Прогресс Джери был медленным, но неуклонным. В конце февраля, после многих часов медитации с устройством, ей разрешили постепенно начинать прорабатывать другие функции, например, ходить с устройством PoNS во рту или пользоваться им во время написания электронных писем. «В марте мое выздоровление стало ускоряться, – сказала она мне. – Я чувствовала себя замечательно». Она снова бегала и совершала шестидесятикилометровые поездки на велосипеде. Теперь ее организм функционировал так же хорошо, как перед второй аварией. В начале мая мы с Джери снова побеседовали. Она находилась в приподнятом настроении. «Мой сын женился в конце прошлой недели. В субботу я с семи вечера до полуночи встречала гостей и танцевала со всеми. Восемь месяцев назад я бы не смогла принимать гостей; меня пришлось бы отвезти домой, спать. – Она помолчала. – Знаете, мне хочется плакать. Просто нет слов, чтобы передать вам мои чувства». Но хотя прогресс очевиден, некоторые проблемы Джери до сих пор никуда не делись. Повторное сотрясение мозга лечить обычно гораздо труднее. Она по-прежнему устает быстрее, чем до первой травмы. Но она проехала 612 километров из 800-километровой велосипедной гонки, вернула себе водительские права, занимается волонтерской работой и учится на специалиста по нейропсихологическому тестированию пациентов с травматическим повреждением мозга. Кэти тоже стало лучше. Она проходит по пять километров в день и сбросила двадцать три килограмма, которые набрала из-за вынужденной неподвижности после травмы. Она хорошо спит, ясно мыслит и больше не испытывает неудобств из-за шума или обостренных ощущений, хотя ее часто клонит в сон при попытке выполнять несколько задач одновременно, и временами она испытывает информационную перегрузку. «Но это все равно не похоже на то время, когда мой мозг был отключен в буквальном смысле слова. Теперь я снова живу по-настоящему». Ей до сих пор приходится ежедневно пользоваться устройством, но уже в два раза реже, чем раньше. Эффект от его использования накапливается. Еще слишком рано судить, приведет ли постоянное использование устройства через два года к такому же стойкому эффекту, как у Черил, которая больше не нуждается в терапии. Но Черил потребовалось на это два с половиной года, а Кэти и Джери подверглись повторному травмированию мозга. Кэти продолжает часто общаться с Джери. «Да, – говорит она, – я до сих собираю треснувшие горшки, но горшечникам больше нечего бояться». IV. Как мозг уравновешивает себя – с небольшой помощью. Женщина с поврежденным стволом мозга. Сейчас группа исследователей из Мэдисона работает со Сью Войль. У нее отсутствует часть ствола головного мозга, и задача состоит в том, чтобы узнать, можно ли научить оставшиеся нейроны выполнять функции утраченных. И хотя ей всего лишь сорок четыре года, она пришла в лабораторию на костылях. Когда Сью было тридцать пять лет, ее почерк и чувство равновесия по неясной причине стали ухудшаться. МРТ головного мозга показало редкую кавернозную мальформацию – аномальное сплетение кровеносных сосудов, один из которых начал протекать. Девять лет спустя нейрохирург сказал, что если в ближайшем времени не сделать операцию, то она умрет; он также сообщил, что при хирургическом вмешательстве есть реальный риск получить инвалидность и что даже в лучшем случае результат будет неидеальным. Сью была учительницей, воспитывала двоих сыновей, и она решилась на операцию. Сейчас я рассматриваю результаты ее фМРТ до операции и вижу, что примерно чайная ложка мозговой ткани была удалена из области, которая в нормальном состоянии не толще большого пальца ноги. Жизнь Сью была спасена, но она не могла нормально ходить и контролировать мышцы лица, речь, равновесие и зрение. Утром в лаборатории я наблюдал, как Юрий и Митч проводят тесты с целью определить основные параметры функциональности организма Сью. Они проверили ее чувство равновесия, поместив ее в «трясущуюся телефонную будку» и отметив, как долго она может простоять прямо. Потом они проверили ее походку на стандартном маршруте с препятствиями. При помощи фМРТ[261] была зафиксирована активность ее мозга при просмотре видео, создававшего иллюзию потери равновесия. Они засняли, как она держит голову, улыбается и следит взглядом за движущимися объектами; все эти действия контролируются черепно-мозговыми нервами. Потом Юрий обозначил Сью ее первую задачу: стоять неподвижно с устройством во рту в течение двадцати минут и просто сохранять равновесие. Свет в комнате был приглушен для создания спокойной медитативной обстановки. Юрий включил устройство. Его первая цель – «перезагрузка» ее мозга и отключение зашумленных нейронных сетей с помощью нейромодуляции. Она быстро успокоилась, ее лицо расслабилось, а равновесие улучшилось. Юрий внимательно следил за ее осанкой: он хотел, чтобы движение энергии было правильным и она могла войти в медитативное состояние. Она должна была стоять, слегка приподняв подбородок и опустив плечи, чтобы шея не искривлялась и кровь свободно поступала в ствол мозга. Кроме того, она должна была дышать диафрагмой, отслеживать любое напряжение в своем теле и пытаться расслабиться. В правильной позе колени должны быть немного разведены, а бедра находиться в одной плоскости. Четыре тысячи лет восточной практики определили наилучшую позу для медитативной релаксации, которая, как обнаружил Юрий, помогает нервной системе войти в состояние, способствующее получению максимальной пользы от использования устройства PoNS. На следующий день Сью выпустили на беговую дорожку. Она начинала со скорости 800 метров в час. Юрий постепенно повышал скорость до двух с половиной километров в час, потом еще быстрее, – и это для женщины, которая еще вчера ходила на костылях. Она жалобно посмотрела на Юрия и попросила дать ей отдохнуть. – Вы должны смертельно устать; это моя работа, – ответил он. – У меня болит спина, Юрий, – объясняет она, вынимая устройство изо рта, чтобы поговорить. – Вы еще не устали, и работа идет плохо, – отвечает Юрий. И видя, как ее осанка начинает ухудшаться, добавляет: – Это неправильно! Она пыхтит и отдувается, а выражение ее лица говорит: Я на самом деле очень устала. – Хотите обмануть меня? – спрашивает он вербально и невербально, пожимая плечами и приподнимая брови. Он не дает ей поблажек; никакой американской слащавости. Юрию не терпится помочь ей. Он объясняет, что нейропластический подход требует, чтобы она играла очень активную роль в происходящем, концентрируясь на каждом движении. Он уводит Сью с беговой дорожки, чтобы показать ей, как активнее работать бедрами при ходьбе. Как и у большинства людей, ходивших на костылях, ее осанка изменилась, и теперь Сью при ходьбе автоматически наклоняется вперед. – Сейчас ваше тело похоже на одну большую глыбу, и вы должны научиться двигать им по частям, – говорит он. – Представьте, что самая драгоценная вещь – это ваша голова, и научитесь двигать нижней частью тела, оставляя неподвижной верхнюю часть. Он показывает ей, как делать стойку тай-цзи, чтобы ее жесткое тело ожило и распрямилось. – У нее есть возможность выполнять все нормальные движения, но эти движения не согласованы, – обращается он ко мне. – Вы заметили несколько проскользнувших моментов стабильности? Их наличие означает, что все возможно. Она нормально выполняет один из трех шагов, а это значит, что она способна нормально ходить. Я постоянно бросаю ей вызов и затрудняю ее задачу. – ХОРОШО! – кричит он, когда она возвращается на беговую дорожку. – Да, мне приходится быть грубым, – продолжает он. – Когда я стараюсь быть милым, все начинает ухудшаться, поэтому я должен выглядеть злодеем. Она волочит ноги, то есть недостаточно высоко поднимает пятки. Поэтому я меняю угол наклона дорожки. – Он поднимает дальний конец механизма и кричит, перекрывая шум тренажера: – Я не хочу видеть, как вы волочите ноги! Поднимайте колени, Сью! Не тащитесь! Делайте более длинные шаги и мягко опускайте ноги! Компенсация функций утраченной мозговой ткани Сью будет медленным процессом, гораздо более медленным, чем восстановление певческого голоса Рона Хасманна. У Рона оставалась здоровая ткань; она неправильно функционировала, но с ней можно было работать. У Сью же часть мозговой ткани была удалена, поэтому ей придется перестроить свой мозг, чтобы другие области взяли на себя утраченные функции, а это гораздо более долгий процесс. Время покажет, сможет ли она навсегда отказаться от костылей. Тренировка на беговой дорожке наконец заканчивается. – Сегодня вы были хорошей лабораторной крысой, – говорит Юрий. – Что ж, спасибо и на том, – с сияющей улыбкой отвечает Сью. Теория Юрия: как это работает. В западной медицине принято считать, что каждая болезнь протекает по-своему, а значит, методы терапии, применяемые для лечения, тоже должны быть разными. Поэтому я задаю Юрию вопрос: как это устройство может помогать снимать симптомы таких разных расстройств, как рассеянный склероз, болезнь Паркинсона, черепно-мозговые травмы и хронические боли? «Нет ничего более практичного, чем хорошая теория», – отвечает Юрий, повторяя лозунг советской Академии наук. Юрий считает, что устройство работает через активацию системы самокоррекции и саморегуляции мозга, что позволяет ему достигнуть гомеостаза. Как я упоминал ранее, термин «гомеостаз» был впервые использован в западной медицине французским физиологом XIX века Клодом Бернаром для описания способности живых систем регулировать себя и свою внутреннюю среду, способности поддерживать стабильное состояние организма, несмотря на влияние множества внешних и внутренних факторов, стремящихся вывести его из равновесия. Таким образом, гомеостаз противодействует воздействиям, которые могут вывести организм из оптимального состояния, определенного эволюцией, в котором он функционирует наилучшим образом. К примеру, нормальной температурой человеческого тела считается 36,6° по шкале Цельсия, и наш организм лучше всего функционирует при этой температуре. Если мы перегреваемся, наше тело пытается вернуться к нормальной температуре; если этого не происходит, мы можем умереть. Многие органы задействованы в поддержании гомеостаза, в том числе печень, почки, кожа и нервная система. Нейронные сети имеют собственные гомеостатические механизмы, которые лучше всего рассматривать в контексте того, что разные нейронные сети выполняют разные функции. В центральной нервной системе моторные нейроны обычно переносят информацию от мозга к мышцам, давая нам возможность произвольно сокращать или расслаблять их. Сенсорные нейроны обычно передают входящую сенсорную информацию от всех частей тела. Моторные и сенсорные нейроны называются первичными нейронами и участвуют в передаче информации посредством электрических сигналов. Другой вид – интернейроны, или ассоциативные нейроны (они же промежуточные нейроны). Их основная задача состоит в том, чтобы модулировать и регулировать активность соседних нейронов. Промежуточные нейроны могут выполнять гомеостатическую регуляторную функцию, обеспечивая оптимальную частоту и амплитуду передаваемых сигналов[262], чтобы нейроны проводили полезную информацию без чрезмерного или недостаточного возбуждения. «Хороший пример работы промежуточных нейронов[263] – это фоторецепторы в сетчатке глаза», – говорит Юрий. Им приходится обрабатывать информацию об уровне освещенности в очень широком диапазоне, от минимальной интенсивности света в темной комнате до огромной интенсивности на солнечном пляже. Освещенность измеряется в люксах. В гостиной перед телевизором она составляет 15 люкс, в то время как в летний день на солнечном пляже она может достигать 150 000 люкс. Каждый отдельно взятый фоторецептор в человеческом глазе не может обрабатывать такой широкий диапазон, но может адаптироваться к нему с помощью промежуточных нейронов. Если сигнал, поступающий на сенсорный нейрон, слишком слабый для распознавания, то промежуточный нейрон повышает чувствительность постсинаптического нейрона. Если сигнал слишком сильный, промежуточный нейрон тормозит срабатывание сенсорного нейрона, делая его менее чувствительным. Промежуточные нейроны также помогают делать сигналы более четкими и ясными[264]. И наконец, промежуточные нейроны и их сети посылают сигналы в мелкие мышцы вокруг зрачков, уменьшая или увеличивая их размер в зависимости от освещенности. (Поэтому изменение размера зрачков – это наглядная демонстрация работающей обратной связи, реализованной при помощи интернейронов.) Но не только зрачки могут адаптироваться к обстановке для сохранения гомеостаза. Сами интернейроны тоже адаптируются. Болезни мозга часто приводят к поражению промежуточных нейронов. При некоторых расстройствах клетки остаются живыми, но не могут вырабатывать нужное количество тех или иных нейротрансмиттеров. В других случаях, таких как инсульт или травма мозга, клетки умирают. В любой из этих ситуаций нарушается способность системы интернейронов поддерживать гомеостаз в мозге. Сигналы могут быть слишком слабыми, отчего мозг упускает из виду важную информацию, или слишком сильными и распространяться слишком широко, стимулируя нейроны, на которые не должны были обрабатывать эти сигналы. (Мы наблюдали подобное, когда Джери стала гиперчувствительной к свету, звукам и движению.) Кроме того, сигналы могут стать слишком продолжительными – тогда они станут неотличимы от тех, что следуют за ними; сигналы сливаются воедино и превращаются в шум. Иногда нейронные сети становятся такими гиперчувствительными, что не отключаются практически никогда (как это происходит с синдромом хронической боли: мелкое движение может вызвать приступ боли, который продолжается от нескольких часов до нескольких дней)[265]. Поступление слишком сильных сигналов в течение продолжительного времени приводит к «насыщению» нейронных сетей. В этом состоянии нейроны не могут отличать один поступающий сигнал от другого, что приводит к потере информации. (Вероятно, это лежит в основе постоянной усталости, которую испытывают почти все пациенты, и помогает объяснить, почему минимальные успехи требуют таких огромных усилий.) При нарушении гомеостаза нарушается равновесие между возбуждением и торможением, и организм не может регулировать интенсивность поступающих извне сигналов для их адекватной интерпретации. В результате пациенты оказываются отданными на милость внешних обстоятельств. Они могут испытывать тревогу от вспышек света, например, от фонарика в темноте, и им приходится закрывать глаза. Они часто приписывают гиперчувствительность и чувство смятения определенным сенсорным стимулам. Если подобное «насыщение» происходит в моторных областях, у пациентов снижается возможность произвольного контроля над мышцами. Гипотеза Юрия состоит в том, что устройство PoNS оказывается эффективным при разных диагнозах, так как оно активирует общие нейронные механизмы мозга для гомеостатической регулировки. Его акцент на достижении гомеостаза в работе мозга – это новый и уникальный метод самолечения. Он считает, что устройство посылает дополнительные электрические импульсы в систему промежуточных нейронов, создавая в них четко выделенные серии сигналов, которые не могут быть сгенерированы самой системой из-за повреждения. Это помогает восстановлению нейронной сети, утратившей способность регулировать баланс между возбуждением и торможением. Еще одно чудо лаборатории в Мэдисоне заключается в том, что после лечения двухсот человек исследователи не обнаружили побочных эффектов. (Юрий сначала испробовал PoNS на себе от тридцати минут до одного часа каждый день, чтобы в случае появления нежелательных эффектов принять на себя роль канарейки в угольной шахте.) «За двенадцать лет исследований мы видели только позитивные результаты или отсутствие результата», – говорит он. Тот факт, что на выходе мы получаем либо позитивные результаты, то есть возвращение мозгу его нормальных функций, либо нулевой эффект, – согласуется с концепцией о том, что устройство корректирует нейронные сети в направлении гомеостаза. «Когда мы подаем миллион дополнительных сигналов в эту сеть, то запускаем процесс саморегулирования и самоисцеления, – говорит Юрий. – Ствол мозга – это перекресток между головным и спинным мозгом, здесь проходят связи мозжечка с многочисленными черепно-мозговыми нервами. Мы направляем миллионы импульсов в ту часть мозга, которая имеет прямые связи со всеми остальными его частями. Это часть мозга с высочайшей плотностью функциональных структур, половина из которых отвечает за регулировку вегетативной нервной системы и других участников гомеостатического регулирования». Таким образом, целенаправленное воздействие на ствол мозга и его промежуточные нейроны является способом гомеостатической регулировки организма, включающим механизмы регуляции сигналов от черепно-мозговых нервов (таких, как чувство равновесия и некоторые аспекты зрения), которые были нарушены у Черил. В стволе мозга находятся контрольные механизмы вегетативной нервной системы (симпатическая система с реакцией «борись или беги» и успокаивающая парасимпатическая система). Здесь расположены нейронные субстраты саморегуляции таких функций, как частота сердцебиения, дыхание и кровяное давление. Блуждающий нерв, который поддерживает и регулирует желудочно-кишечный тракт и пищеварение, начинается в стволе мозга; его стимуляция активирует парасимпатическую систему и успокаивает человека. Также в стволе мозга находится ретикулярная активирующая система (RAS), которая регулирует уровень возбуждения, влияет на циклы сна и бодрствования и может поддерживать активность остальных областей мозга (подробности см. в главе 3). По мнению Юрия, стимуляция блуждающего нерва и RAS является причиной, благодаря которой пациенты с устройством PoNS могут лучше спать по ночам и чувствовать себя бодрее после пробуждения[266]. Центры контроля голоса и глотания находятся в нижней части ствола мозга, которая называется продолговатым мозгом. Таким образом, воздействие на ствол мозга равнозначно воздействию на основной узел саморегулировки организма. Ствол мозга и близлежащий мозжечок связаны с другими важными областями, которые управляют движением (поэтому устройство помогает пациентам с болезнью Паркинсона, травмами мозга и перенесшим инсульт), с областями, отвечающими за высшие когнитивные функции (поэтому у пациентов улучшаются сосредоточенность, направленное внимание и способность выполнять несколько задач одновременно), а также с центрами регулировки настроения. По мнению Юрия, у пациента с повреждением моторной коры в некоторых местах резко снижается активность моторных нейронов. Для того чтобы человек правильно двигался, мозг нуждается в постоянной обратной связи от мышц и конечностей, так он узнает об их положении в пространстве и при необходимости регулирует движения. Эти «моторно-сенсорные петли» образуют целостные контуры. Юрий считает, что в поврежденном мозге сигналы, проходящие по моторно-сенсорным петлям от тела к мозгу и обратно, являются несбалансированными, рассинхронизированными или слишком слабыми. К примеру, если в нормальном состоянии мышца получала сотню импульсов, несущих информацию о предстоящем движении, за сто миллисекунд, то от травмированного мозга она за такое же время получает только десять импульсов, поэтому мышца не сокращается надлежащим образом. Перед тем как приступить к лечению Джери, ученые определили количество импульсов, поступающих от мышц в ее мозг; они обнаружили, что сигналы, которые должны быть короткими и быстрыми, теперь передавались в мозг намного медленнее. По мнению Юрия, из-за малого количества импульсов сенсорная информация поступала в мозг в недостаточном объеме и слишком медленно, так что моторные и сенсорные нейроны «простаивали» большую часть времени. В такой ситуации пациенту было трудно получить какую-то пользу от физиотерапии. Но если во время физиотерапии устройство направляло дополнительную сотню импульсов в сенсорную и моторную кору, это могло инициировать контролируемое движение. Тестирование мышц Джери после использования устройства показало, что ее мозг получал нормальное количество импульсов в единицу времени. По мере того как импульсы проходят по нейронным сетям моторной коры, конечность начинает лучше двигаться, а это, в свою очередь, активирует сенсорную часть системы, которая более четко регистрирует движение конечности и посылает больше импульсов в моторную кору в процессе обратной связи. Так возникает цикл исцеления. Устройство может улучшать много разных функций и по другой причине, которая покажется удивительной клиницистам, привыкшим думать о мозге в терминах жесткой локализации; тем, кто считает, что психические функции осуществляются строго определенными нейронными структурами, расположенными в конктретных областях мозга. Согласно этой модели, при повреждении нескольких психических функций необходимо направленное воздействие на клеточный субстрат каждой из них в отдельности. Однако большая часть психических функций осуществляется не в изолированных зонах, а в распределенных сетях. Даже простая функция, такая как сгибание пальца с целью нажать компьютерную клавишу, активирует участки фронтальных долей (участвующие в осмысленном планировании движения), участки моторной коры (участвующие в автоматическом сочетании движений, поскольку печатающий палец сначала движется вперед, потом опускается на клавишу и поднимается вверх) и периферийные нервы, – и это лишь для одного простого движения. Такие распределенные сети называются функциональными системами. Даже простой жест требует включения огромной функциональной системы. По мнению Юрия, если повреждена одна часть функциональной системы, необходимой для движения, – скажем, если человек перенес инсульт моторной коры, – последствия не будут ограничены моторной корой. Поскольку моторная кора связана со многими другими областями мозга, будет повреждена вся функциональная система, отвечающая за движение, и сигналы в некоторой степени будут ослаблены повсюду. Иными словами, мертвая ткань в моторной коре повлияет на живые ткани, с которыми она связана, и все компоненты системы станут слабее. Это обстоятельство не учитывается в современном фрагментарном и локальном подходе к проблемам мозга, который сосредоточен только на мертвой ткани, но оставляет без внимания последствия для связанных с ней живых тканей, на что делается особый акцент в теории аритмии мозга (the theory of brain arrhythmias). Но врачи ежедневно видят, как локальные повреждения влияют на всю функциональную систему. Пациенты с болезнью Паркинсона, травмами мозга и рассеянным склерозом часто имеют похожие проблемы с равновесием, движением и сном, а также с мышлением и настроением, хотя все они имеют разные расстройства, первоначально поразившие разные области мозга. Пациенты с болезнью Паркинсона, которые теряют равновесие, очень похожи на людей с рассеянным склерозом, несмотря на то, что у них поражены разные участки мозга; с течением времени болезнь распространяется по распределенным сетям, нарушая целый ряд функций. Гениальность подхода исследователей из Мэдисона заключается в сочетании электрической стимуляции нейронных сетей с реабилитационными упражнениями для пробуждения функциональной системы в целом. Почти всем пациентам предписываются упражнения, которые успокаивают сенсорные шумы и тренируют поддержание равновесия, двигательные функции и ощущение движения, а также упражнения для совершенствования когнитивных функций, независимо от того, страдает ли человек от болезни Паркинсона, травмы мозга, последствий инсульта или рассеянного склероза. Существуют другие методы успешной стимуляции мозга, такие как транскраниальная магнитная стимуляция (подробно описанная в книге «Пластичность мозга») и глубокая стимуляция мозга (DBS), но PoNS во многих случаях имеет неоспоримое преимущество. При транскраниальной магнитной стимуляции используется неинвазивный прибор, который содержит катушку переменного магнитного поля; удерживаемый над головой, он стимулирует трехсантиметровый участок мозга, но не факт, что этот участок имеет отношение к поврежденной функциональной системе. DBS, иногда используемый для лечения болезни Альцгеймера, активирует необходимые системы, но требует хирургического вмешательства для имплантации электродов. С помощью МРТ Юрий, Митч и Курт продемонстрировали, что могут стимулировать тот же участок, который является целью DBS при лечении болезни Паркинсона (бледный шар), пользуясь неинвазивным устройством PoNS. Возможно, именно поэтому они смогли помочь Анне, страдавшей болезнью Паркинсона. Для Юрия лучший способ активизации соответствующей функциональной системы заключается в привлечении пациента к упражнениям, которые естественным образом активируют поврежденную функциональную систему, в сочетании с дополнительной стимуляцией от устройства. При использовании PoNS искусственная электрическая стимуляция происходит лишь на поверхности языка; она «включает» сенсорные нейроны на глубине до 300 микрон, которые передают нормальные, естественные сигналы через черепно-мозговые нервы в ствол мозга и далее по всей функциональной сети. Таким образом, после первичной низкоуровневой стимуляции языка все нейроны функциональной системы возбуждаются по цепочке, не электрическими импульсами от устройства, а естественным образом, через передачу сигналов от одного нейрона к другому. Юрий утверждает, что первичная стимуляция необходима, поскольку, как мы могли убедиться, некоторые области, затронутые болезнью, генерируют недостаточно сильные для нормального функционирования электрические сигналы. А как известно, неиспользуемые нейронные сети либо отмирают, либо начинают использоваться для выполнения других психических функций. Когда в функциональную систему поступает больше импульсов, она снова становится активной, начинаются процессы нейропластического роста, количество синапсов увеличивается. Вся эта активность начинается с искусственной стимуляции, которая модулирует, балансирует и оптимизирует систему, благодаря чему пациентам становится легче выполнять упражнения и восстанавливать атрофированные нейронные сети.