Што адбываецца з мозгам перад смерцю? Усё не так, як мы думалі

Нейрабіёлаг Джыма Борджыгін выдатна асэнсоўвала, што «смерць — неад'емная частка жыцця». Але тым большым было яе здзіўленне, калі ў нейкі момант яна зразумела, што аб працэсах, якія адбываюцца ў мозгу, які памірае, навукоўцы не ведаюць практычна нічога.

зЗдарылася гэта крыху больш за 10 гадоў таму, калі яна толькі пачынала працаваць у Мічыганскім універсітэце, на кафедры неўралогіі і малекулярнай фізіялогіі.

Адбылося ўсё, як гэта звычайна і бывае, цалкам выпадкова.

«Мы праводзілі лабараторныя эксперыменты на пацуках, якія нядаўна перанеслі хірургічную аперацыю, вывучалі іх нейрахімічныя вылучэнні», — успамінае яна ў інтэрв'ю іспанамоўнай службе Бі-бі-сі Mundo.

Нечакана два з паддоследных пацукоў памерлі, што дазволіла навукоўцам падрабязна разгледзець, як адбываецца працэс памірання мозгу. «У аднаго з пацукоў назіралася актыўнае вылучэнне сератаніну, які можа мець галюцынагенны эфект, — успамінае яна, — і я падумала: цікава, ці перажывае ён цяпер галюцынацыі?»

Спрабуючы знайсці тлумачэнне рэзкага ўсплёску гармона, Джыма перакапала ўсю даступную ёй навуковую літаратуру, але ў выніку толькі пераканалася, што з навуковага пункту гледжання працэс памірання практычна не вывучаны.

З тых часоў Джыма вырашыла прысвяціць сябе вывучэнню працэсаў, якія адбываюцца ў мозгу паміраючага чалавека. І тое, што ёй удалося выявіць, як запэўнівае яна, зусім не супадае з нашымі звыклымі ўяўленнямі пра тое, як надыходзіць смерць.

Вызначэнне смерці

«Вы калі-небудзь бачылі чалавека, у якога спынілася сэрца?» — пытаецца яна. «Звычайна гэта выглядае так: чалавек раптам губляе прытомнасць, падае і не рэагуе на знешнія стымулы, нібы ён мёртвы». 

Каб высветліць, ці жывы яшчэ пацыент, неабходная экспертыза спецыяліста. Цяпер для гэтага часта звяртаюцца да дапамогі апарата для зняцця электракардыяграмы.

«Але на працягу доўгага часу лекары перш за ўсё правяралі наяўнасць пульса, — нагадвае яна, — таму што, калі яго няма, значыць, сэрца спынілася і не перапампоўвае кроў. У такім выпадку чалавеку дыягнастуюць клінічную смерць».

Пры гэтым уся ўвага медыкаў надаецца сэрцу: «Гэта называецца спыненнем сэрца, а не спыненнем мозгу».

«З пункту гледжання медыцынскай навукі ўсё выглядае проста: мозг не працуе, а таму чалавек ніяк не рэагуе на знешнія стымулы, не можа ні гаварыць, ні сядзець».

Але ж для працы мозгу патрабуецца кісларод — шмат кіслароду. А калі сэрца не перапампоўвае кроў, то і кісларод у мозг не паступае.

«Усе паверхневыя сігналы паказваюць на тое, што мозг становіцца менш актыўным», — тлумачыць Борджыгін.

Аднак даследаванні, праведзеныя пад яе кіраўніцтвам, дэманструюць зусім іншую карціну.

Нейрамедыятары

У вышэйзгаданым даследаванні 2013 года, якое праводзілі на пацуках, падвышаная актыўнасць некалькіх нейратрансмітэраў была зафіксавана ў паддоследных жывёл ужо пасля таго, як іх сэрца спынілася і мозг перастаў атрымліваць кісларод.

«Узровень сератаніна падскочыў у 60 разоў; канцэнтрацыя "гармону шчасця" дафаміна, які выклікае прыемныя адчуванні, вырасла ў 40-60 разоў; выкід норадрэналіна, які адказвае за факусоўку ўвагі, таксама моцна павялічыўся».

Паводле яе слоў, усе тры гармоны выйшлі на ўзровень, які ў жывога пацука выявіць немагчыма.

У 2015 годзе яе каманда апублікавала яшчэ адно даследаванне, прысвечанае вывучэнню мозгу пацукоў, якія паміралі.

«У абодвух выпадках [у момант смерці] у 100% жывёл назіралася інтэнсіўная актывацыя мазгавой дзейнасці, — запэўнівае яна. — Мозг, які памірау, прыходзіў у стан гіперактыўнасці».

Гама-хвалі

У 2023 годзе яны апублікавалі даследаванне, у якім апісаны выпадкі чатырох чалавек, якія знаходзіліся ў коме і былі падлучаных да апаратуры жыццезабеспячэння, з электродамі для электраэнцэфалаграфіі.

«Усе чацвёра паміралі ад розных хвароб», — удакладняе яна.

Калі лекары і сваякі, па яе словах, прыйшлі да высновы, што «хворыя не паддаюцца ніякім медыцынскім працэдурах, якія маглі б ім дапамагчы, пацыентаў было вырашана адпусціць».

З дазволу сваякоў хворых адключылі ад апаратаў механічнай вентыляцыі лёгкіх.

Пры гэтым у двух пацыентаў даследчыкі таксама зафіксавалі раптоўны пік актыўнасці мозгу, звязанай з кагнітыўнымі функцыямі.

Былі выяўленыя гама-хвалі — самыя хуткія мазгавыя хвалі, якія ўдзельнічаюць у складанай апрацоўцы інфармацыі і фарміраванні памяці.

«Калі пацыенту адключаюць апарат штучнай вентыляцыі лёгкіх, — кажа неўролаг, — у яго надыходзіць так званая генералізаваная гіпаксія. Так недахоп кіслароду ў крыві называюць лекары».

Генералізаваня гіпаксія заўсёды асацыюецца з спыненнем сэрца, так як сэрца перастае перапампоўвае кроў.

«Падобна на тое, што гіпаксія з'яўляецца сігналам для актывацыі мозгу. І як толькі апараты штучнай вентыляцыі лёгкіх былі адключаныя, мозг дваіх з чатырох пацыентаў прыйшоў у актыўны стан літаральна на працягу некалькіх секунд».

Канкрэтныя дэталі

Калі ў пацукоў навукоўцы назіралі актывацыю ўсёй мазгавой тканіны, то «ў людзей актываваліся толькі асобныя ўчасткі мозгу».г

Гэта былі вобласці, звязаныя з кагнітыўнымі, свядомымі функцыямі. Адна з іх вядомая медыкам як скронева-цемянны вузел (ВТУ), дзе злучаюцца скроневая, цемянная і патылічная долі. 

«Гэта задняя частка мозгу, якая адказвае за сэнсарнае ўспрыманне, — тлумачыць Джыма. — Вядома, што яна звязаная са свядомасцю, а таксама са снамі і зрокавымі галюцынацыямі».

Яшчэ адна зона, дзе назіралася падвышаная актыўнасць, называецца зонай Верніке, якая адказвае за мову, гаворку і слых і найбольш актыўна выкарыстоўваецца ў працэсе засваення і разумення пісьмовай і вуснай мовы.

«Але найбольш актыўнай часткай, паводле нашых даследаванняў, з'яўляецца скроневая доля мозгу, прычым з абодвух бакоў», — кажа яна.

Гэты ўчастак, які прылягае спераду да вушэй, вельмі важны не толькі для захоўвання памяці, але і для іншых кагнітыўных функцый.

Джыма Борджыгін адзначае, што ВТУ на правым баку мозгу звязаны з развіццём эмпатыі.

«Многія пацыенты, якія перажылі спыненне сэрца і так званыя калясмяротныя перажыванні (NDE), кажуць, што гэты вопыт змяніў іх у лепшы бок, што яны сталі больш суперажываць».

Кажучы пра аднаго з загінулых пацыентаў, якія ўдзельнічалі ў даследаванні, Барджыгін выказвае меркаванне, што, калі б той выжыў, «хутчэй за ўсё, і ён распавёў бы тое ж самае, але гэтага мы, вядома, ніколі не даведаемся».

Калясмяротныя перажыванні

На працягу ўсёй гісторыі чалавецтва многія людзі, якія пабылі ў стане, блізкім да смерці, ці нават перажылі зафіксаваную клінічную смерць, але выжылі пры дапамозе рэанімацыі, распавядалі пра адчуванні, якія ім давялося перажыць (NDE).

Некаторыя расказвалі пра тое, як у іх перад вачыма прамільгнула ўсё жыццё або ўспомніліся нейкія ключавыя моманты мінулага; многія бачылі яркае святло; іншыя пакідалі сваё фізічнае цела, уставалі на ногі і бачылі ўсё, што адбываецца вакол.

Ці могуць падобныя моцныя перажыванні на парозе смерці тлумачыцца выплескам актыўнасці мозгу, які Борджыгін зафіксавала падчас сваіх даследаванняў? Сама яна мяркуе, што так.

У даследаванні 2023 года адзначаецца, што па меншай меры 20-25% людзей, якія выжылі пасля спынення сэрца, распавядалі, што бачылі святло — а для нейрабіёлага гэта відавочны паказчык таго, што ў пацыента быў актываваны ўчастак кары галаўнога мозгу, які адказвае за зрокавае ўспрыманне.

У двух пацыентаў, у якіх пасля адключэння ад апарата штучнай вентыляцыі лёгкіх назіраўся пік мазгавой актыўнасці, інтэнсіўную актывацыю дэманстраваў менавіта гэты ўчастак, падкрэслівае яна — «што, магчыма, карэлюе з візуальным вопытам падобнага кшталту».

Некаторыя выжылыя пацыенты нават паведамлялі, што чулі, што адбывалася падчас перанесенай імі хірургічнай аперацыі, або што казалі лекары, якія прыбылі на месца аўтакатастрофы, хоць пацярпелыя былі без прытомнасці.

Гаворачы аб двух загінулых пацыентах, прафесар адзначае, што «ў абодвух была актывізавана частка мозгу, якая адказвае за ўспрыманне гаворкі, мовы».

Парадокс

Па словах Борджыгін, паколькі на працягу стагоддзяў для канстатацыі смерці асноўная ўвага надавалася сэрцу, сфармавалася агульнае перакананне, што мозг пры спыненні сэрца працаваць перастае.

«Але гэта наўпрост супярэчыць назіранням людзей, якія выпрабавалі калясмяротныя перажыванні», — кажа яна.

Хоць знешніх праяў мазгавой актыўнасці пры спыненні сэрца не назіраецца, сцвярджаць, што мозг у гэты час не функцыянуе, на яе думку, ні ў якім разе нельга.

«Якім чынам становіцца магчымым тое, што чалавек адчувае надзвычай эмацыйныя, уражлівыя псіхічныя перажыванні: бачыць святло, чуе галасы, адчувае сябе па-за целам, лунае ў паветры? Бо ўсе гэтыя адчуванні — вынік (і сведчанне) працы мозгу».

«Паколькі медыкі лічаць, што мозг актыўнасці не праяўляе, многія чамусьці вырашылі, што ўсе гэтыя перажыванні павінны, напэўна, зыходзіць аднекуль звонку цела, што гэта нешта пазацялеснае», — кажа даследчыца. «Але мы ў гэта не верылі і ў сваім першым даследаванні на жывёлах, у 2013 годзе, напісалі: ідэя аб тым, што гэтыя суб'ектыўныя перажыванні прыходзяць звонку цела, недаказальная, але гэта проста немагчыма», — працягвае яна.

«Таму з самага пачатку я цвёрда верыла, што зыходзяць гэтыя сігналы з мозгу — хоць гэта і парадаксальна, паколькі лічыцца, што мозг пры спыненні сэрца не функцыянуе».

«Я перакананая, што калясмяротныя перажыванні — вынік дзейнасці мозгу, якая адбываецца да спынення жыццёва важных паказчыкаў сэрца і мозгу, а не пасля таго, як тыя аднавіліся», — лічыць Джыма Борджыгін.

Новае разуменне

Борджыгін прызнае, што яе даследаванняў на людзях недастаткова, і неабходна нашмат глыбей вывучыць працэсы, якія адбываюцца ў мозгу паміраючага чалавека.

Аднак па выніках дзесяці з лішнім гадоў працы ў гэтай галіне яна кажа, што адно ёй ясна: «Мозг, які лічыцца недастаткова актыўным падчас спынення сэрца, наадварот, менавіта ў гэты момант як раз праяўляе пікавую актыўнасць».

«Нам неабходна глыбей зразумець механізм працы мозгу ў працэсе падобнага біялагічнай крызісу», — падкрэслівае яна.

Даследчыца лічыць, што назіраны пік мазгавой актыўнасці — частка склаўшагася эвалюцыйна рэжыму выжывання мозгу, актывізуецца ў перыяды, калі ён пазбаўлены кіслароду.

Але што адбываецца з мозгам, калі ён разумее, што яму не хапае кіслароду?

«Мы спрабуем у гэтым разабрацца, але навуковай літаратуры вельмі мала, і мы не можам сцвярджаць з упэўненасцю», — кажа навукоўца.

Яна ўпэўненая, што «ў жывёл (як мінімум у пацукоў і людзей) ёсць эндагенны механізм, які дазваляе спраўляцца з кіслародным галаданнем». 

«Да гэтага часу лічылася, што мозг з'яўляецца нявінным сведкам спынення сэрца: калі сэрца спыняецца, мозг проста памірае. Так што на сённяшні дзень прынята лічыць, што мозг не спраўляецца і памірае».

«Але, — настойвае яна, — мы гэтага не ведаем».

Адолець смерць

Борджыгін не верыць, што ў падобнай сітуацыі мозг проста «здаецца без бою». Звычайна, у іншыя крызісныя моманты, ён змагаецца за жыццё да апошняга.

«Спячка, на мой погляд, вельмі паказальны прыклад эвалюцыйнага механізму, які дазваляе мозгу перажыць гэты кашмар, моцны недахоп кіслароду. Але гэтую тэорыю яшчэ трэба пацвердзіць навукова».

У якасці аналогіі яна прыводзіць ўмоўную сям'ю, у якой бацькі раптам страцілі працу і засталіся наогул без якіх бы там ні было крыніц даходу.

«Што яны будуць рабіць? Вядома, перш за ўсё скарачаць выдаткі, выключаючы са спісу рэгулярных пакупак усё, што не адносіцца да прадметаў першай неабходнасці».

«Тыя грошы, што засталіся ў такой сям'і, выдаткоўваюць толькі на тое, што дазваляе выжыць яе членам», — тлумачыць яна.

Гэтак жа і з кіслародам для мозгу — калі яго пачынае не хапаць, арганізм уключае рэжым эканоміі.

«Якая функцыя ў мозгу самая галоўная? — пытаецца яна. — Не, гэта не тая, што дазваляе вам гаварыць, рухацца і танцаваць. Без усіх гэтых дзеянняў арганізм можа і абысціся. Самае важнае — гэта прыводзіць у рух лёгкія і прымушаць біцца сэрца».

«Мне здаецца, што мозг як бы кажа: “Насоўваецца крызіс, і мне лепш нешта зрабіць пад гэтай нагоды, неяк падрыхтавацца". І ён пачынае эканоміць колькасць кіслароду, якая паступае ў арганізм».

Ніжняя частка айсберга

Борджыгін лічыць, што вынікі яе даследаванняў паказваюць толькі самую верхавіну гіганцкага айсберга, хаваючы масу цікавага пад вадой.

«Прыдумаўшы аналогію з сям'ёй, якая страціла даходы, я прыйшла да высновы, што ў мозгу проста павінны быць прыродныя, эндагенныя механізмы барацьбы з гіпаксіяй, якія зусім не абавязкова павінны быць нам зразумелыя ў прынцыпе».

«Менавіта гэта я маю на ўвазе, калі кажу пра падводную частку айсберга, параўноўваючы яе з тым фрагментам, які мы бачым на паверхні».

«Здавалася б, мы дакладна ведаем, што ёсць людзі, якія пасля спынення сэрца адчувалі неверагодныя суб'ектыўныя перажыванні. А нашы назіранні паказваюць, што абумоўлены гэтыя перажыванні пікам мазгавой актыўнасці», — кажа даследчыца.

«Пытанне ў тым, з чаго гэта і навошта гэта раптам паміраючаму мозгу спатрэбілася такая інтэнсіўная нагрузка?»

«Гэта неабходна даследаваць, выявіць і добра ў гэтым пытанні разабрацца. Бо не выключана, што мільёнам людзей лекары цяпер канстатуюць наступ смерці занадта заўчасна, зусім не разумеючы пры гэтым механізмаў гэтага працэсу», — заключае яна.