Наша свобода воли — всего лишь иллюзия?

Следующим шагом Тауба — совершенным им еще во время обучения в аспирантуре — стало опровержение одного из наиболее важных предположений Шеррингтона. Это опровержение заложило основы будущего метода лечения инсульта.

Шеррингтон поддерживал идею о том, что все наши движения являются следствием реакции на какой-либо стимул, и мы двигаемся не потому, что получаем соответствующие указания из мозга, а из-за постоянного действия рефлексов . Эта идея получила название «рефлексологической теории движения» и заняла доминирующее положение в неврологии.

В осуществлении спинальных рефлексов[85]даже не принимают участие нейроны головного мозга. Существует множество видов спинальных рефлекторных путей. Классический пример — коленный рефлекс. Когда врач ударяет молоточком по вашему колену, расположенный под кожей чувствительный рецептор улавливает удар и направляет импульс по афферентному нейрону в ваше бедро и спинной мозг. В спинном мозге происходит переключение сигнала на двигательный нейрон, который, в свою очередь, посылает импульс обратно в мышцу бедра, вызывая ее сокращение и непроизвольное выпрямление голени. При ходьбе движение, выполняемое одной ногой, вызывает рефлекторное движение другой ноги.

Данная теория быстро получила широкое распространение и начала использоваться для объяснения всех движений. Выдвигая предположение о том, что в основе всех движений лежат лишь рефлексы, Шеррингтон основывался на результатах эксперимента, проведенного им совместно с Фрэнком Мотом. Они перерезали чувствительные нервы руки обезьяны в месте вхождения их в спинной мозг, чтобы в головной мозг обезьяны не могли проходить никакие сенсорные сигналы, и обнаружили, что обезьяна перестала использовать данную конечность. Это было странно, так как они перерезали чувствительные нервы (которые передают ощущения), а не двигательные нервы, идущие от мозга к мышцам (которые стимулируют движения). Шеррингтон понимал, почему обезьяна не способна ничего почувствовать, но для него оставалось загадкой, почему она не может двигать рукой. Пытаясь решить эту проблему, он выдвинул предположение о том, что движение инициируется сенсорным звеном спинального рефлекса и что обезьяна не может выполнять движение, потому что он разрушил это звено.

Вскоре другие ученые обобщили его идею, заявив, что все движения и, естественно, все, что мы делаем, включая сложные формы поведения, определяется серией рефлексов. Даже такие осознанные действия, как письмо, якобы требуют от двигательной коры модификации уже существующих рефлексов.

Хотя бихевиористы выступали против изучения нервной системы, они полагали, что все движения основываются на примитивных рефлекторных реакциях на предыдущие стимулы, потому что это позволяло отделить разум и мозг от поведения. Получалось, что поведение предопределено тем, что случилось с нами раньше, и таким образом человеческая свобода воли — это всего лишь иллюзия. Теорию Шеррингтона начали преподавать в медицинских школах и университетах.

Тауб в то время работал с нейрохирургом А. Д. Берманом, захотел повторить опыт Шеррингтона на нескольких обезьянах, ожидая, что получит точно такие же результаты. Он решил пойти дальше Шеррингтона и не только нарушить чувствительные пути на одной из рук обезьяны, но и закрепить здоровую руку с помощью поддерживающей повязки, чтобы ограничить ее подвижность. Наложение такой повязки могло заставить обезьяну использовать оперированную руку для приема пищи и передвижения.

И это сработало. Обезьяны, лишенные возможности использовать здоровую руку, начинали пользоваться рукой с перерезанным чувствительным нервом. Тауб говорит: «Я отчетливо помню, как это было. Я понимал, что на протяжении нескольких недель я видел, как обезьяны используют свои конечности, и не мог выразить это понимание словами, потому что не ожидал ничего подобного».

Тауб знал, что сделанное им открытие влечет за собой очень серьезные последствия. Если обезьяны могли двигать деафферентированными руками, лишенными чувств или ощущений, то это означало, что теория Шеррингтона была ошибочна. В мозге должны были существовать независимые двигательные программы, способные инициировать произвольные движения; получалось, что 70 лет бихевиоризм и неврология двигались в направлении, которое должно было завести их в тупик. Кроме того, у Тауба появилась мысль о том, что его открытие может помочь в лечении инсульта, поскольку обезьяны из эксперимента так же, как перенесшие инсульт пациенты, совершенно не могли двигать руками. Возможно, некоторые из этих пациентов смогли бы вернуть подвижность своим конечностям, если бы их к этому вынудили обстоятельства.

Очень скоро Тауб понял, что не все ученые способны проявлять снисхождение к тем, кто опровергает их теории. Преданные последователи Шеррингтона начали искать ошибки и недостатки в проведенном им эксперименте, в методологии и интерпретации результатов, предложенной Таубом. Финансирующие организации возражали против дальнейшего выделения денег на работу молодого аспиранта. Профессор Нэт Шенфилд, у которого Тауб учился в Колумбийском университете, разработал хорошо известную бихевиористскую теорию на основании экспериментов Шеррингтона.

Когда пришло время защиты кандидатский диссертации Тауба, конференц-зал, обычно пустовавший, был заполнен людьми. Келлер — наставник Тауба — был в отъезде, и на защиту пришел Шенфилд. Тауб представил полученные им данные и их интерпретацию. Шенфилд проголосовал против присвоения ему степени кандидата наук и покинул зал. Затем наступило время последнего экзамена. К этому времени Тауб успел получить больше грантов, чем многие преподаватели, и он принял решение работать над двумя крупными заявками в течение недели, выделенной на подготовку к последнему экзамену, рассчитывая, что сможет сдать его позже. Когда ему отказали в переносе сдачи и провалили на экзамене за его «наглость», он решил закончить аспирантуру в Нью-Йоркском университете.

Большинство ученых, работавших в одной с ним области, не верили в полученные им данные. Он постоянно подвергался нападкам во время научных заседаний и не получил никакого научного признания или наград. Тем не менее во время пребывания в Нью-Йоркском университете Тауб был счастлив: «Я был на седьмом небе от счастья. Я занимался исследованиями. Это было все, чего я хотел».

Усвоенное неиспользование

Тауб стал пионером в сфере наук о нервной системе, объединив лучшее из того, что было в прежней неврологии и бихевиоризме, очистив его от некоторых наиболее схоластических идей. На самом деле, это был тот сплав наук, появление которого предвидел Иван Павлов — основатель бихевиоризма, который (хотя это известно немногим) в последние годы своей работы пытался интегрировать свои открытия в науку о мозге и даже утверждал, что мозг пластичен[86]. Как это ни странно, но бихевиоризм по-своему подготовил Тауба к совершению важных открытий в области нейропластичности. В связи с тем, что бихевиористов не интересовала структура мозга, они, в отличие от большинства неврологов, не делали выводов о том, что мозг неспособен к изменениям. Многие из них считали, что могут научить животное делать практически все, что угодно, и хотя они не говорили о «нейропластичности», но верили в пластичность поведения.

Тауб активно занялся проведением дальнейших экспериментов с использованием деафферентации. Он предположил, что если нарушить афферентные пути на двух руках обезьяны, то вскоре она сможет двигать обеими, потому что ей придется выживать в новых условиях. Он провел такой эксперимент, и действительно обезьяны начали двигать обеими руками.

Подобный результат выглядел парадоксальным: при деафферентации одной руки подопытное животное не могло ею двигать. В случае деафферентации двух рук обезьяна могла пользоваться обеими!

Затем Тауб провел операцию по деафферентации всего позвоночника, чтобы в теле обезьяны не осталось ни одного спинального рефлекса и она не могла получать сенсорную информацию ни от одной конечности. Тем не менее обезьяна продолжала ими пользоваться. Рефлексологическая теория Шеррингтона рассыпалась в прах.

Чуть позже на Тауба сошло еще одно озарение, благодаря которому произошли важные изменения в подходе к лечению инсульта. Он выдвинул предположение, что причина, по которой при деафферентации одной руки обезьяна ее не использует, заключается в том, что она привыкает не использовать ее в течение послеоперационного периода, когда спинной мозг находится в состоянии «спинального шока» после хирургического вмешательства.

Спинальный шок может длиться от двух до шести месяцев, и в это время активация нейронов затруднена. В течение этих месяцев животное, находящееся в состоянии шока, многократно пытается двигать деафферентированной рукой, но терпит неудачу. Не получая позитивного подкрепления, животное прекращает свои попытки и начинает пользоваться здоровой рукой, чтобы накормить себя, получая позитивное подкрепление каждый раз, когда оно достигает успеха. Таким образом, двигательная карта для деафферентированной руки — включающая в себя программы для общих движений руки — начинает ослабевать и атрофироваться в соответствии с принципом пластичности «не использовать — значит потерять». Тауб назвал это явление «усвоенным неиспользованием». Он предположил, что обезьяны, у которых были деафферентированы обе руки, продолжали их применять, поскольку у них не было возможности сравнить и узнать, что они плохо действуют. Обезьянам приходилось двигать руками ради собственного выживания.

Однако Тауб считал, что пока еще у него есть только косвенные доказательства новой теории, поэтому он провел серию оригинальных экспериментов, в ходе которых пытался помешать обезьянам «усвоить» неиспользование. В одном из них он деафферентировал руку обезьяны, но затем, вместо того, чтобы накладывать поддерживающую повязку на здоровую руку, наложил ее на прооперированную руку. Благодаря этому обезьяна не могла «усвоить», что ею нельзя пользоваться в течение периода спинального шока. И действительно, когда три месяца спустя — гораздо позже времени исчезновения шока — он снял ограничивающую движения повязку, исследуемая им обезьяна вскоре начала использовать деафферентированную руку. Затем Тауб провел еще исследования, дабы оценить возможность преодоления «усвоенного неиспользования» с помощью обучения животных.

Потом он занялся проверкой того, можно ли избавиться от усвоенного неиспользования через несколько лет после его возникновения, для чего заставлял обезьяну действовать деафферентированной рукой. Ему удалось добиться положительных сдвигов, которые сохранялись до конца жизни обезьяны. Теперь у Тауба была «животная модель» последствий инсульта (при котором происходит нарушение передачи нервных сигналов и утрата подвижности конечностей), а также модель способа решения этой проблемы.

Сделанные Таубом открытия вроде бы означали, что люди, перенесшие инсульт (или другие виды повреждений мозга) недавно или много лет назад, могут страдать от усвоенного неиспользования . Он знал, что мозг некоторых пациентов, получивших минимальные повреждения, входит в состояние, эквивалентное спинальному шоку, — «кортикальный шок», который может длиться несколько месяцев. В течение этого периода любая попытка двигать рукой заканчивается неудачей, что может приводить к усвоенному неиспользованию.

Перенесшие инсульт пациенты с обширным повреждением мозга в двигательной области не могут выздороветь долгое время, а когда это происходит, то речь идет только о частичном излечении. Тауб сделал вывод, что лечение инсульта должно быть ориентировано на работу с обширным повреждением мозга и усвоенным неиспользованием. Учитывая, что усвоенное неиспользование может препятствовать возможному выздоровлению пациента, только его первоначальное устранение создает для пациента реальные возможности возвращения в нормальное состояние. Тауб считал, что даже после инсульта в нервной системе больного могут сохраняться программы движения. Таким образом, для восстановления двигательных способностей людей необходимо было проделать с ними то же самое, что и с обезьянами: ограничить использование здоровой конечности и заставить двигать поврежденной.

Еще в начале своей работы с обезьянами Тауб усвоил один важный урок. Если он просто предлагал им вознаграждение за использование поврежденной руки при попытке взять еду — у обезьян не наблюдалось никакого прогресса. Тогда он воспользовался другим методом, называемым «формированием условных рефлексов», который позволяет формировать поведение поэтапно, продвигаясь вперед очень маленькими шагами. В этом случае деафферентированное животное получало вознаграждение не только за успешную попытку дотянуться до еды, но и за то, что совершало даже незначительное движение в ее сторону.

Один — против толпы разъяренных… гуманистов

В мае 1981 года Таубу было сорок девять лет, он возглавлял свою собственную лабораторию, Центр поведенческой биологии в Силвер-Спринг, Мэриленд, и строил планы по использованию результатов своих экспериментов с обезьянами для лечения инсульта. Именно в это время он познакомился с Алексом Пачеко, двадцатидвухлетним студентом Университета Джорджа Вашингтона, занимающимся изучением политологии, который под видом добровольца пришел устраиваться к нему на работу.

Пачеко сказал Таубу, что хочет принять участие в медицинских исследованиях. На Тауба молодой человек произвел приятное впечатление. Однако Пачеко не сообщил ему, что является сооснователем и президентом группы «Люди за этичное обращение с животными» (People for the Ethical Treatment of Animals, PETА). Вторым основателем группы была Ингрид Ньюкирк, тридцатидвухлетняя женщина, которая раньше владела приютом для собак в Вашингтоне. Ньюкирк и Пачеко связывали романтические отношения, и они руководили деятельностью РЕТА из своей квартиры в округе Колумбия.

Группа РЕТА выступала и выступает против всех медицинских исследований с участием животных, даже тех, которые направлены на поиск средств лечения рака, сердечно-сосудистых заболеваний и СПИДа. РЕТА протестует против употребления в пищу животных (людьми, а не другими животными), производства молока и меда (рассматривая это как «эксплуатацию» коров и пчел) и даже содержания домашних животных (называя это «рабством»). Когда Пачеко выразил желание работать у Тауба, он преследовал одну цель — освободить семнадцать «обезьян Силвер-Спринга» и превратить их в символ кампании в защиту прав животных.

Хотя деафферентация в целом не очень болезненна, назвать ее приятной тоже нельзя. Из-за того, что подвергшиеся этой операции обезьяны не чувствовали боль в руках, при столкновении с какими-либо предметами они могли пораниться. В некоторых случаях, если обезьянам накладывали повязку на поврежденную руку, они вели себя так, словно эта рука была инородным телом, и пытались ее укусить.

В 1981 году, когда Тауб находился в трехнедельном летнем отпуске, Пачеко проник в лабораторию и сделал фотографии. Они должны были показать невинно страдающих обезьян, раненных и забытых, которым приходилось есть из мисок, испачканных их собственными фекалиями.

Вооружившись этими фотографиями, Пачеко убедил власти и полицию Мэриленда провести облаву в лаборатории и конфисковать обезьян, что и произошло 11 сентября 1981 года. Это стало возможным, потому что, в отличие от других штатов, законы Мэриленда, касающиеся защиты животных от жестокого обращения, не делают исключения для медицинских исследований.

Когда Тауб вернулся в лабораторию, он был потрясен тем шумом, который подняли вокруг него средства массовой информации. Всего в нескольких милях от его Центра располагался Национальный институт здоровья (National Institutes of Health, NIH) — ведущее исследовательское учреждение США в области медицины. Его руководители услышали об облаве, и это их очень напугало. Лаборатории NIH проводят больше биомедицинских экспериментов над животными, чем любой другой институт в мире, поэтому они могли стать следующей целью РЕТА. У руководства NIH был выбор: выступить в защиту Тауба и против РЕТА или назвать Тауба паршивой овцой и отгородиться от него. Они выбрали второй вариант.

Организация РЕТА выдавала себя за великого защитника закона, хотя, скажем, Пачеко приписывали заявления о приемлемости поджогов, уничтожения имущества, краж со взломом и воровства в тех случаях, «когда они облегчают боль и страдания животных». Дело Тауба получило широкую известность в вашингтонском обществе. Газета Washington Post постоянно освещала подробности конфликта, а ее журналисты пригвоздили самого исследователя к позорному столбу. Активисты борьбы за права животных демонизировали Тауба, устроив против него кампанию: его представляли в виде мучителя и палача, сравнивая с нацистским врачом Йозефом Менгеле. Общественный резонанс, вызванный историей с «обезьянами Силвер-Спринга», был огромным и превратил РЕТА в самую крупную организацию по защите прав животных в США, а Тауба — в фигуру, вызывающую всеобщую ненависть.

Тауб был арестован и привлечен к суду за жестокое обращение с животными с предъявлением обвинения по 119 пунктам. Перед тем как состоялся суд, две трети членов Конгресса США, под давлением разгневанных избирателей, проголосовали за прекращение финансирования его работы. Он оказался в профессиональной изоляции; потерял источник заработка, гранты и своих животных; его не допускали к проведению экспериментов и выселили из его дома в Силвер-Спринге. Его жену преследовали, и им обоим постоянно угрожали смертью. Однажды кто-то следовал за Миледи до Нью-Йорка, затем позвонил Таубу и подробно рассказал, что она делала. Вскоре после этого Таубу позвонил другой человек, назвавшийся офицером полиции из округа Монтгомери, который сказал, что ему только что сообщили из полиции Нью-Йорка, что с Миледи случился «несчастный случай». Это была ложь, но Тауб не мог этого знать.

* * *

Следующие шесть лет Тауб работал по 16 часов в сутки семь дней в неделю, а чтобы снять с себя обвинения, нередко выступал в роли собственного адвоката. До начала судебного разбирательства у него были накопления в размере 100 000 долларов. К его завершению у него осталось 4000. Он был внесен в черный список, поэтому не мог получить работу ни в одном университете. Однако постепенно, процесс за процессом, апелляция за апелляцией, он опроверг обвинения РЕТА.

Тауб заявил, что представленные фотографии вызывают определенные сомнения и что в деле наблюдаются признаки сговора между РЕТА и властями округа Монтгомери. Тауб всегда утверждал, что фотографии Пачеко инсценированы, а подписи сфабрикованы. Так, к примеру, на одной фотографии обезьяна, которая обычно спокойно сидела в кресле для исследований, была изображена гримасничающей, напряженной и сгорбленной, что могло быть только в том случае, если в кресле было откручено несколько гаек и болтов. Пачеко отрицал факт инсценировки.

Одной из странностей рейда было то, что полиция отдала обезьян из лаборатории Тауба Лори Лехнер, члену РЕТА, чтобы она содержала их в собственном подвале, тем самым передав ей в руки официальные улики по делу. Затем вся группа обезьян неожиданно исчезла. Тауб и его сторонники никогда не сомневались в том, что за этим исчезновением обезьян стояли РЕТА и Пачеко, но последний при обсуждении этого вопроса вел себя очень уклончиво. На вопрос журналистки еженедельника New Yorker Каролин Фрейзер о том, действительно ли обезьян, как говорят, перевезли в Гейнсвилл, штат Флорида, Пачеко ответил: «Неплохое предположение».

Когда стало очевидно, что в отсутствие обезьян Тауба нельзя ни в чем обвинить и что кража судебных доказательств является уголовным преступлением, обезьяны появились так же таинственно, как исчезли, и их на короткое время вернули Таубу. Обвинения в краже так и не были никому предъявлены, однако Тауб настойчиво утверждал, что анализы крови обезьян показали, что они перенесли сильный стресс из-за путешествия длиною в две тысячи миль и страдают от заболевания, называемого транспортная лихорадка, и что вскоре после возвращения одна из них, Чарли, была атакована и покусана другой очень возбужденной обезьяной. После этого назначенный судом ветеринар сделал Чарли укол, но ввел ей избыточную дозу препарата, из-за чего обезьяна умерла.

К моменту окончания первого предварительного слушания, состоявшегося в ноябре 1981 года, с Тауба были сняты обвинения по 113 пунктам из 119[87].Затем был второй суд и последующая апелляция, из которой Апелляционный суд Мэриленда узнал, что законодательные органы Мэриленда никогда не предполагали применение закона штата о жестоком обращении с животными к исследователям. Единогласным решением Тауб был оправдан.

Ветер задул в другую сторону. Шестьдесят семь профессиональных ассоциаций Америки обратились от имени Тауба к институту NIH, который пересмотрел принятое ранее решение не поддерживать его и заявил, что для предъявления первоначальных обвинений не было надежных доказательств.

Однако у Тауба по-прежнему не было его обезьян и работы. Когда в 1986 году его в конце концов взяли на работу в Университет Алабамы, противники Тауба устраивали по этому поводу демонстрации и угрожали остановить все эксперименты с животными, проводимые в университете. Однако за Тауба вступились Карл МакФарланд, возглавлявший отделение поведенческой психологии, и другие специалисты, которые были знакомы с его работой.

После долгих шести лет судебных разбирательств в жизни Тауба, наконец, началась светлая полоса: он получил грант на исследования инсульта и открыл клинику.

Клиника Тауба

Первое, что бросается в глаза в клинике Тауба, — это рукавицы и поддерживающие повязки: все взрослые люди, находящиеся в клинике, носят их на своей здоровой руке 90 % времени бодрствования.

В клинике множество маленьких комнат и одна большая, где пациенты выполняют упражнения по методике Тауба. Эти упражнения были разработаны им совместно с физиотерапевтом Джином Краго. Некоторые из них похожи на усиленные варианты повседневных заданий, используемых в обычных реабилитационных центрах. В клинике Тауба всегда применяют поведенческую методику «формирования», предполагающую поэтапный подход ко всем заданиям. То, чем занимаются взрослые пациенты, напоминает детские игры: некоторые вставляют колышки в специальную доску или пытаются схватить большие шары; другие выбирают монетки из кучки, в которой смешаны монеты и бобы, и кладут их в копилку. Сходство с играми неслучайно — эти люди заново учатся двигаться, преодолевая все этапы, пройденные нами в детстве, чтобы восстановить двигательные программы, которые, по мнению Тауба, присутствуют в нервной системе даже после инсультов и иных заболеваний или несчастных случаев.

Обычный сеанс реабилитации продолжается, как правило, час и проводится три раза в неделю. Пациенты Тауба тренируются шесть часов в день в течение 10 15 дней подряд. Это очень утомительное занятие, поэтому им нередко требуется непродолжительный сон в течение дня. Пациенты выполняют от 10 до 12 заданий в день, повторяя каждое из них 10 раз. Восстановление начинается очень быстро, а затем постепенно замедляется.

Первоначальные исследования Тауба показали, что лечение помогает практически всем больным, перенесшим инсульт, у которых сохранились остаточные способности двигать пальцами — это примерно половина пациентов с хроническими нарушениями мозгового кровообращения. С тех пор специалисты клиники Тауба узнали многое о том, как следует приучать людей использовать полностью парализованные руки. Тауб начинал свою работу с лечения людей с легкой степенью инсульта, но сегодня результаты контрольных исследований позволяют ему утверждать, что у 80 % пациентов с инсультом, утративших двигательные функции рук, можно добиться серьезных улучшений. Даже тем пациентам, которые перенесли инсульт давно, методика Тауба принесла значительную пользу.

Один из таких пациентов, пятидесятитрехлетний юрист Иеремия Эндрюс (имя изменено), перенес инсульт за сорок пять лет до своего появления в клинике, но даже ему помогла терапия «принудительным использованием».

Инсульт случился у него в возрасте всего лишь семи лет во время игры в бейсбол. «Я стоял на боковой линии, — рассказывает он, — как вдруг упал на землю и сказал: „У меня нет руки, у меня нет ноги“. Отец отнес меня домой». Он потерял чувствительность правой стороны тела, не мог поднять правую стопу и пользоваться правой рукой. Ему пришлось учиться писать левой рукой, потому что правая была очень слаба и не могла совершать тонкие движения. После инсульта он прошел обычный курс реабилитации, но это не избавило Эндрюса от серьезных проблем. Хотя он пользовался при ходьбе тростью, он тем не менее постоянно падал. Когда Эндрюс достиг сорокалетия, он падал примерно 150 раз в год, из-за чего в разное время ломал руку, стопу и, в возрасте 49 лет, — бедро. После перелома бедра ему удалось с помощью традиционного курса реабилитации сократить количество падений до 36 в год. Затем он обратился в клинику Тауба, где в течение двух недель тренировал правую руку и еще три недели правую ногу, после чего смог значительно улучшить свое равновесие. За этот короткий период времени его правая рука стала функционировать настолько лучше, что, когда «мне дали карандаш и заставили написать свое имя правой рукой, я смог разобрать написанное — и это удивительно». Он продолжает выполнять упражнения, и его состояние постоянно улучшается; через три года после лечения в клинике он падает всего семь раз в год. «Прошло три года, а я продолжаю выздоравливать, — говорит он, — и благодаря упражнениям я сегодня в гораздо, гораздо лучшей форме, чем был на момент отъезда из клиники».