101. О материальном субстрате нарушений сознания в свете нейрохирургического опыта. Э. И. Кандель

Институт неврологии АМН СССР, Москва

Если иметь в виду не философский, а медико-биологический аспект понятия "сознание", то следует признать, что последнее до настоящего времени не имеет строго научного определения. Смысл, вкладываемый в это понятие различными исследователями, весьма варьирует. Как известно, дать определение - это значит включить данное понятие в некую более широкую категорию, отметив далее признак (или признаки), отличающий объект определения от других ему подобных. Поэтому трудности с определением термина "сознание" обусловлены, по-видимому, тем, что практически невозможно подобрать более широкое понятие, в которое "сознание" могло бы войти как частный случай. Следует, однако, отметить, что для клинициста-невропатолога и нейрохирурга важен не столь вопрос об адекватности определения понятия "сознание", сколько вопрос о механизмах его нарушений при заболеваниях и повреждениях головного мозга. В свое время эту мысль хорошо сформулировал известный английский нейрохирург Д. Джефферсон примерно следующим образом: "Мы не знаем, что такое сознание, но хорошо знаем, что такое его нарушения".

Поскольку объектом нейрохирургии является мозг как материальный субстрат сознания, эта дисциплина накопила огромный фактический материал, характеризующий состояние сознания и формы его нарушения при самых различных заболеваниях. Следует, однако, подчеркнуть, что возможности нейрохирургии не ограничиваются лишь констатацией многочисленных форм изменения сознания при патологии мозга. Если рассматривать операции на мозге как своеобразные нейрофизиологические эксперименты, к чему в свое время призывал основатель отечественной нейрохирургии H. Н. Бурденко, то количество источников информации о сознании неизмеримо возрастает. Поскольку нейрохирургические операции производятся на мозге человека, то можно утверждать, что по информативности они весьма часто превосходят даже наиболее тонкие нейрофизиологические эксперименты на животных. Этому способствует и разнообразие методик, применяемых в нейрохирургической клинике с целью решения (что само собой разумеется) различных терапевтических задач. К числу подобных методик относятся:

1. Экстирпация или разрушение структур и частей мозга: почти всех отделов его коры, полюсов лобной, височной, затылочной долей, полушарий и глубоких ядер мозжечка, многих подкорковых структур и т. д.

2. Перерезка на различных уровнях проводящих путей мозга: мозолистого тела, лобно-таламических, кортико-спинальных, денто-рубро-таламических и др.

3. Электрическая стимуляция почти всех корковых, подкорковых и стволовых структур мозга, включая базальные ганглии, гипоталамус, ядра мозжечка и т. д.

4. Отведение биопотенциалов от этих структур, в частности с помощью микроэлектродной техники.

Bсe это дает возможность рассматривать нейрохирургию как особый метод изучения функциональной организации мозга и, в частности, как своеобразный метод изучения проблемы сознания.

Начнем анализ с рассмотрения давно возникшего, но доныне интенсивно обсуждаемого вопроса: существует ли в мозгу "центр сознания", т. е. некая неврональная структура, разрушение (или, наоборот, стимуляция) которой ведет к мгновенному "выключению" сознания? Нейрохирургический опыт свидетельствует, что такой строго локальной структуры в мозгу, по-видимому, нет - в противном случае она, несомненно, была бы давно обнаружена нейрохирургами. Зададим теперь этот же вопрос, но в более широкой форме: можно ли выделить зону (область) мозга, имеющую наиболее тесное отношение к "реализации" сознания, или область, морфологическая целостность которой является необходимым условием для сохранности сознания? Опыт нейрохирургии показывает, что такая область есть, хотя ее границы трудно определить с большой точностью. Это оральные отделы мозгового ствола (мезэнцефалон и диэнцефалон), включающие покрышку среднего мозга, область сильвиева водопровода, четверохолмие, гипоталамус и оральные отделы продолговатого мозга. Клинический опыт позволяет утверждать, что поражение и, в частности, ишемия, компрессия или дислокация этой области мозга наиболее часто ведут к угнетению или полному выключению сознания. Известно, что в этой области локализуется так называемая восходящая активирующая система ретикулярной формации, которая стимулирует деятельность коры мозга, необходимую для интеграции сенсорной афферентации и превращения ее в осознанные ощущения.

Поражение других отделов мозга, как правило, не дает такого эффекта выключения сознания, который имеет место при поражениях ствола. Нейрохирургический опыт и, и частности опыт операций, которые в прошлом производились под местной анестезией, что давало возможность контролировать сознание больного, свидетельствует, что даже обширные резекции долей мозга, различных зон мозговой коры, полушарий и червя мозжечка, резкое воздействие на лобные доли (приподымание их для доступа к базальным отделам мозга) - все это в подавляющем большинстве случаев не ведет к потере сознания. То же самое можно сказать и о стереотаксической деструкции ядер таламуса, бледного шара и других базальных ганглиев.

Известно, что сознание полностью сохраняется и у больных, которым была произведена продольная перерезка мозолистого тела.

Не только клинический, но, несомненно, и теоретический интерес представляет вопрос о степени и характере нарушения сознания при различных поражениях головного мозга.

На основании клинического опыта мы хотели бы предложить разделение всех главных нарушений сознания на две основные группы. Не претендуя на строгость этой классификации и понимая ее условность, мы все же полагаем, что она может быть полезной для разграничения основных направлений исследования. К первой группе мы относим нарушения сознания, условно определяемые как "количественные". Сюда входят изменения "уровня" ("объема") сознания, происходящие в диапазоне от относительно нерезкого снижения этого уровня по сравнению с "нормальным", до полного отсутствия сознания. У клинициста не вызывают сомнений проявляющиеся здесь положительные корреляции со степенью тяжести поражения мозга при глобальной оценке такого поражения.

Именно на этом "количественном" принципе основаны широко принятые в нейрохирургической клинике классификации, например шкала Боттерелла - "ясное сознание", "оглушение (сомноленция) ", "сопор", "кома". Состояние комы подразделяется на просто кому и атоническую или запредельную кому.

Ко второй группе мы относим "качественные" изменения сознания, включающие необозримое множество его нарушений. Очевидно, что в эту группу входят изменения сознания при многих психических заболеваниях.

Если такая аналогия дозволена, то первую группу нарушений сознания мы сравнили бы с уровнем громкости радиоприемника, в то время как вторую - с содержанием радиопередач. Из этого сравнения вытекает и несомненная зависимость между обеими группами, ибо, чем меньше громкость, тем труднее оценить содержание.

Предлагаемое условное разделение, само по себе, еще, конечно, не приближает нас к раскрытию патофизиологических механизмов нарушений сознания при поражениях мозга, однако оно позволяет наметить и разграничить аспекты обсуждения проблемы.

Как было подчеркнуто выше, существуют немалые трудности в выявлении детерминированности "уровня" или "степени ясности" сознания конкретными церебральными структурами. Несколько иное положение возникает при оценке его "качественных" нарушений. Органические поражения многих областей мозга, как об этом свидетельствует клинический опыт, могут уловимо закономерным образом модифицировать состояние сознания, вызывая самые разнообразные его нарушения. Нисколько не претендуя на обобщение этих явлений неизмеримой сложности, мы опять-таки допустили бы их разграничение на две группы. К первой можно отнести качественные, нередко специфические нарушения психической деятельности, возникающие при поражении (разрушении) вполне определенных мозговых структур. Ярким примером этой группы являются изменения сознания при поражениях лобной доли. Или другой характерный пример - сумеречные состояния сознания и психомоторные пароксизмы при височной эпилепсии, возникающие вследствие поражения глубоких структур височной доли - гиппокамповой извилины и миндалевидного ядра. Нарушения сознания этого вида в принципе обратимы. После удаления, например, опухоли лобной доли или участка глиоза в гиппокампе они обычно полностью исчезают.

Ко второй группе можно отнести нарушения сознания, обусловленные не локальным, а общим поражением мозга. Такого рода нарушение деятельности мозга в целом может иметь место при воздействии разнообразных экзогенных и эндогенных патологических факторов (инфекции, интоксикации, артериосклероз, повышение внутричерепного давления и т. п.). В отличие от первой группы эти нарушения сознания значительно менее специфичны. При более же выраженном воздействии патогенного фактора возникают не только "качественные", но и "количественные" нарушения сознания в соответствии с представленной выше классификацией.

Можно уверенно сказать, что сознание в конечном итоге детерминируется сложнейшими биохимическими процессами, определяющими жизнедеятельность мозга. В связи с этим следует полагать, что лежащая в основе сознания интегративная нейрональная активность головного мозга обусловлена как интенсивностью, так и качеством его метаболизма. В виде рабочей гипотезы мы могли бы даже предположить, что охарактеризованные выше "количественные" изменения сознания зависят от интенсивности (уровня) церебрального метаболизма, в то время как "качественные" нарушения обусловлены изменениями характера этого метаболизма. В качестве примера первого варианта можно привести метаболическую депрессию мозга при гипотермии, примером второго могут быть токсические поражения мозга (бактериальные токсины, алкоголь, наркотики). Есть основания думать, что специфические изменения сознания, стоящие в центре внимания настоящего симпозиума (разнообразные нарушения степени и качества осознаваемости психической деятельности ее субъектом), также в какой-то степени могут быть связаны со сдвигами в характере церебрального метаболизма. Психопатология при алкогольных и других интоксикациях заставляет, во всяком случае, не упускать подобную возможность из вида.

Как известно, метаболизм непосредственно обусловлен кровообращением мозга. Прекращение церебрального кровотока вызывает практически мгновенную потерю сознания. Этот давно известный факт получил отражение в названии главных артерий, питающих мозг (сонные артерии). Однако лишь в последние годы после разработки применимых в клинике количественных методов исследования мозгового кровообращения появилась возможность определить его "критический уровень", т. е. уровень, ниже которого закономерно наступает потеря сознания. Этот уровень равен примерно 20-25 мл кропи, протекающей через 100 г. мозгового вещества в 1 минуту. Это означает, что прекращение сознания возникает при снижении нормального объемного мозгового кровотока (ОМК) примерно наполовину. В то же время установлено, что линейной зависимости между "уровнем" сознания и величиной ОМК нет. Другими словами, снижение ОМК в конце концов неизбежно приведет к потере сознания, однако это может произойти и при достаточно высоком ОМК. Так, глубокая кома после отравления барбитуратами может иметь место и при нормальном уровне ОМК. Более того, при полном или почти полном отсутствии сознания после массивного инфаркта мозга ОМК может быть значительно выше нормальных цифр (феномен избыточной или "роскошной" перфузии по Ингвару и Лассену). Из этих фактов можно сделать вывод, что прямые корреляции "уровня" сознания должны существовать не с кровоснабжением, л с метаболизмом мозга. Актуальность и важность дальнейшего углубленного изучения этого вопроса не вызывает сомнений.

Обобщение фактического материала, накопленного неврологической клиникой, и уникального опыта общей и стереотаксической нейрохирургии позволяет нам предложить следующую ориентировочную схему взаимоотношений сознания с его материальным субстратом, т. е. с комплексами церебральных структур, обеспечивающих и осуществляющих активность сознания (подразумевая, что сознание, как высшая интегративная функция мозга в целом, безусловно, не может рассматриваться с позиций узкого локализационизма).

Есть основания выделить три основные регуляторные системы мозга, осуществляющие функцию сознания. Первая из них - наиболее древняя в филогенетическом плане - представлена мезэнцефальными и диэнцефальными структурами. На основании приведенных выше данных можно предположить, что эта система ответственна за "количественный" уровень сознания. Эту регуляторную систему можно представить себе в виде триггерного механизма, не только "включающего" и "выключающего" сознание, но и определяющего его базисный "уровень".

Второй регуляторчой системой или вторым уровнем интеграции следует признать лимбическую систему - гиппокамп и медио-базальные структуры височной доли. Древняя кора лимбической области осуществляет регуляцию эмоциональных и аффективных реакций и уже хотя бы поэтому должна быть в какой-то мере связана с динамикой осознаваемости переживаний, так резко нарушающейся в условиях аффекта. На уровне лимбической системы происходит также интеграция всего потока афферентации, включая интеро- и экстерорецепцию с соматическими и висцеро-вегетативными системами, также играющими важную роль в состоянии сознания. Поражение этой второй системы интеграции приводит к резко выраженным нарушениям "качественного" уровня сознания (расстройства памяти, ориентировки, психомоторное возбуждение и т. д.).

И, наконец, третьей, наиболее молодой в филогенетическом отношении системой регуляции является мозговая кора, адаптирующая сознание к изменчивым условиям внешней среды. При поражении этого высшего уровня интеграции страдают детерминированные сознанием сложнейшие функции мозга (речь, тонкая моторика, интеллектуальные процессы и т. д.). В свете новейших данных о т. н. "правополушарной психике" связь этого уровня с феноменом осознания выступает особенно отчетливо (неосознаваемость того, что не опосредуется речью! и т. д.).

Все три перечисленные выше регуляторные системы, конечно, тесно взаимодействуют между собой, благодаря чему и реализуется созние - эта высшая интегративная функция человеческого мозга.