Jak otworzyłem mózg. Lekcje życia od neurochirurga - ebook

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, wła­śnie się 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 dosłow­nie wcho­dzi się komuś do głowy. Wiąż 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 on 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 wodą jałową, 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 dotkną­łem tajem­nicy i poten­cjału ludz­kiego mózgu. Stał się on moją obse­sją.

Obec­nie nie tylko wyko­nuję ope­ra­cje neu­ro­chi­rur­giczne, ale także uczę stu­den­tów medy­cyny i dok­to­ran­tów, jak pro­wa­dzić bada­nia w dzie­dzi­nie neu­ro­bio­lo­gii i onko­lo­gii w moim labo­ra­to­rium w City of Hope, ośrodku kli­niczno-badaw­czym na połu­dniu Kali­for­nii. Swoim doświad­cze­niem chi­rurga dzie­li­łem się już w tak róż­nych kra­jach jak Peru czy Ukra­ina. Jestem auto­rem kil­ku­na­stu 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. Z ukry­tego wewnątrz czaszki mózgu roz­cho­dzą się nerwy bie­gnące 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 umy­słowe^(k1).
- Tre­no­wa­nie mózgu to bujda. W rze­czy­wi­sto­ści wybitni naukowcy z naj­lep­szych uni­wer­sy­te­tów na całym świe­cie kon­ty­nu­ują bada­nia nad efek­tami wywo­ły­wa­nymi 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 prak­tyką^(k2).

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 prze­ciętny.

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 tez pozba­wio­nych rze­tel­nego potwier­dze­nia nauko­wego. Nie mini­ma­li­zuję ryzyka zwią­za­nego ze sto­so­wa­niem medy­cyny alter­na­tyw­nej ani nie wyol­brzy­miam zalet tra­dy­cyj­nej medy­cyny w stylu zachod­nim. Peł­nia wie­dzy to cel, który sys­te­ma­tycz­nie się nam wymyka, 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 wynosi 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 życiowe 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 smart­fona. Nie trzeba się roz­sta­wać 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 za 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 ci 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.

Rahul1. 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 jako 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 jed­nak polała się 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. Nie­stety, 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 zebrać doń 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 inny 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 ODGRY­WAJĄ 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, a 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 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 jego poszcze­gól­nym 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 cię 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 hemia­no­pia¹ 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.

Dr 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, déjà 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 hia­cyn­towo nie­bie­skimi 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 uczuć. 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 wiel­kość zale­d­wie 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. Gdy nastąpi uraz 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 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.

NEU­RO­SPRO­STO­WA­NIE: TAJEM­NICE GLEJU EIN­STE­INA

Albert Ein­stein zosta­wił na wypa­dek śmierci jasne instruk­cje, jak należy postą­pić z jego zwło­kami: chciał być skre­mo­wany, a pro­chy miały zostać dys­kret­nie roz­sy­pane. Kiedy jed­nak zmarł 18 kwiet­nia 1955 roku, mający wtedy dyżur pato­mor­fo­log Tho­mas Harvey skradł mózg Ein­steina i zabrał go do domu. Pociął go na dwie­ście czter­dzie­ści pla­strów, utrwa­lił je, a następ­nie wło­żył do dwóch szkla­nych sło­jów i scho­wał w piw­nicy. Koniec koń­ców wysłał kilka pró­bek naukow­com z róż­nych czę­ści świata.

Jed­nym z owych bada­czy była spe­cja­listka neu­ro­ana­to­mii Marian Dia­mond. Dobrze pamię­tam ogrom­nie popu­larne wykłady dr Dia­mond na Ber­ke­ley. Jako pierw­sza wyka­zała ona eks­pe­ry­men­tal­nie, na szczu­rach, że wzbo­ga­ce­nie śro­do­wi­ska (zabaw­kami oraz obec­no­ścią innych osob­ni­ków) zwięk­sza obję­tość oraz wydol­ność ich mózgów. Jed­nak naj­bar­dziej zasły­nęła w 1985 roku publi­ka­cją wyni­ków swo­ich badań nad czte­rema wycin­kami mózgu Ein­ste­ina^(k3).

Dia­mond odkryła, że u genial­nego fizyka wystę­po­wało zde­cy­do­wa­nie wię­cej gleju – czę­sto pomi­ja­nych komó­rek mózgo­wych, które ota­czają i zabez­pie­czają neu­rony – niż w prze­cięt­nym mózgu męż­czy­zny. Poło­żyło to pod­wa­liny pod naszą dzi­siej­szą wie­dzę o zna­cze­niu komó­rek gle­jo­wych, któ­rych rola wykra­cza daleko poza bierne asy­sto­wa­nie pro­ce­som roz­wo­jo­wym mózgu.

Rozu­miemy obec­nie, że około 85 miliar­dów komó­rek gle­jo­wych dokar­mia neu­rony sub­stan­cjami odżyw­czymi i tle­nem, zapew­nia im izo­la­cję, nisz­czy inwa­zyjne pato­geny, usuwa obumarłe neu­rony oraz wspo­maga ich wza­jemną komu­ni­ka­cję.

1. Czyt. hemi-an-opia (przyp. tłum.).Zapraszamy do zakupu pełnej wersji książki

1. Han­dley J.D., Wil­liams D.M., Ste­phens J.W. i in., Chan­ges in Cogni­tive Func­tion Fol­lo­wing Baria­tric Sur­gery: A Sys­te­ma­tic Review, „Obe­sity Sur­gery” 2016, t. 26, nr 10, s. 2530–2536.

2. Levine G.N., Lange R.A., Bairey-Merz C.N. i in., Medi­ta­tion and Car­dio­va­scu­lar Risk Reduc­tion: A Scien­ti­fic Sta­te­ment from the Ame­ri­can Heart Asso­cia­tion, „Jour­nal of the Ame­ri­can Heart Asso­cia­tion” 2017, t. 6, nr 10, doi: 10.1161/JAHA.117.002218.

3. 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.

4. Lash­ley K., In Search of the Engram, „Society of Expe­ri­men­tal Bio­logy” Sym­po­sium, 1950, nr 4, s. 454–482.

5. Clark G.A., McCor­mick D.A., Lavond D.G., Thomp­son R.F., Effects of Lesions of Cere­bel­lar Nuc­lei on Con­di­tio­ned Beha­vio­ral and Hip­po­cam­pal Neu­ro­nal Respon­ses, „Brain Rese­arch” 1984, t. 291, nr 1, s. 125–136.

6. Quian R., Quiroga L., Reddy, Kre­iman G. i in., Inva­riant Visual Repre­sen­ta­tion by Sin­gle Neu­rons in the Human Brain, „Nature” 2005, t. 435, s. 1102–1107.

7. Hills T.T., Dukas R., The Evo­lu­tion of Cogni­tive Search w Cogni­tive Search: Evo­lu­tion, Algo­ri­thms and the Brain, The MIT Press, Cam­bridge, MA 2012, s. 13.

8. Unsworth N., Bre­wer G.A. i in., Wor­king Memory Capa­city and Retrie­val from Long-Term Memory: The Role of Con­trol­led Search, „Memory and Cogni­tion” 2013, t. 41, nr 2, s. 242–254.

9. Gagliano M., Ren­ton M., Dep­czyn­ski M. i in., Expe­rience Teaches Plants to Learn Faster and For­get Slo­wer in Envi­ron­ments Where It Mat­ters, „Eco­lo­gia” 2014, t. 175, nr 1, s. 63–72.

10. Gagliano M., Vyazo­vskiy V.V., Bor­bely A.A. i in., Lear­ning by Asso­cia­tion in Plants, „Scien­ti­fic Reports” 2016, t. 6, s. 38427, doi: 10.1038/srep38427.

11. Lumo­sity to Pay $2 Mil­lion to Set­tle FTC Decep­tive Adver­ti­sing Char­ges for Its ‘Brain Tra­ining’ Pro­gram, https://www.ftc.gov/news-events/press-rele­ases/2016/01/lumo­sity-pay-2-mil­lion-set­tle-ftc-decep­tive-adver­ti­sing-char­ges.

12. Hur­ley D., Could Brain Tra­ining Pre­vent Demen­tia?, „The New Yor­ker”, 24 lipca 2016, https://www.newy­or­ker.com/tech/annals-of-tech­no­logy/could-brain-tra­ining-pre­vent-demen­tia.

13. Brem A.K., Almqu­ist J.N., Mans­field K. i in., Modu­la­ting Fluid Intel­li­gence Per­for­mance Thro­ugh Com­bi­ned Cogni­tive Tra­ining and Brain Sti­mu­la­tion, „Neu­rop­sy­cho­lo­gia” 2018, t. 118, cz. A, s. 107–114. doi:10.1016/j.neu­rop­sy­cho­lo­gia.2018.04.008.

14. Gole­man D., Inte­li­gen­cja emo­cjo­nalna, Media Rodzina, Poznań 2007.

15. Duc­kworth A., Grit: The Power of Pas­sion and Per­se­ve­rance, Scrib­ner, New York 2016.

16. Erics­son K.A., WEG Chase i in., Acqu­isi­tion of a Memory Skill, „Science” 1980, nr 208, s. 1181–1182.

17. Gla­dwell M., Poza sche­ma­tem, Znak, Kra­ków 2019.

18. Roedi­ger H.L., Kar­picke J.D., Test-Enhan­ced Lear­ning: Taking Memory Tests Impro­ves Long-Term Reten­tion, „Psy­cho­lo­gi­cal Science” 2006, t. , nr 3, s. 249–255.