Человек, живший с дырой в голове: история Финеаса Гейджа

Человек, живший с дырой в голове: история Финеаса Гейджа

Финеас Гейдж работал в 1840-х годах железнодорожным мастером в штате Вермонт. Он отвечал за проведение взрывных работ, необходимых для расчистки места для укладки рельсов. Однажды он допустил роковую ошибку, и метровый железный штырь, который он использовал для проталкивания в шурфы взрывчатки, в результате случайного взрыва пролетел по воздуху около девяти метров. К несчастью, во время этого полета он пробил Гейджу щеку и вышел наружу в районе темени. Удивительно, но Гейдж выжил и сумел рассказать людям о случившемся, хотя и от другого лица — что стало следствием полученной травмы. Благодаря этому происшествию его имя вошло во все учебники, посвященные объяснению деятельности мозга человека, а сам Гейдж стал называться «человеком, жившим с дырой в голове».

Самый везучий из всех людей

Тринадцатого сентября 1848 года Финеас Гейдж[52] отправился на работу как обычно, не подозревая, что в конце дня его будут считать самым везучим человеком на свете. Его работа заключалась в том, чтобы руководить бригадой дорожных рабочих, занимавшихся пробивкой туннеля в скале для строящейся железнодорожной линии. Он был исключительно хорошим работником, старательным и аккуратным, пользовался уважением у своих товарищей. Гейдж лично отвечал за укладку в шурфы взрывчатого вещества. Это была опасная работа, но хорошо подходила Гейджу с учетом его методичности и скрупулезности. Процедура укладки взрывчатки всегда была одинаковой: сначала порох насыпали в отверстие, просверленное в скале; Финеас его тщательно разравнивал, после чего помощник устанавливал запал и забивал отверстие песком. Затем Финеас использовал свой метровый металлический штырь для трамбовки песка, чтобы песок стал своего рода затычкой в шурфе и направлял силу взрыва вниз для разрушения скальной породы. Финеас был признанным виртуозом работы с трамбовочным штырем, который был сделан по индивидуальному заказу местным кузнецом. Никто толком не знал, кто же действительно был виноват в случившемся, но Финеас начал утрамбовывать взрывчатку прежде, чем его помощник засыпал в шурф песок. Вероятнее всего, искра, образовавшаяся при ударе металлического штыря о гранит, вызвала взрыв, в результате которого штырь как пуля вылетел из шурфа и пробил Финеасу голову.

Металлический штырь, перепачканный кровью и частичками мозга Финеаса, приземлился примерно в девяти метрах от места взрыва. Он вошел в голову под левой скулой и через доли секунды вышел посередине лба чуть выше линии волосяного покрова. Товарищи бросились к пострадавшему, думая, что он мертв. Невероятно, но Финеас продолжал сидеть у шурфа, а кровь струилась из его открытой раны. Он был в полном сознании и немедленно начал рассказывать о произошедшем инциденте. Его посадили на повозку и отвезли в ближайший город, находившийся примерно в миле от места взрыва, чтобы показать местному врачу. Когда через полчаса появился доктор Харлоу (Harlow), Финеас, сидя на крыльце гостиницы, куда его доставили товарищи, отпускал шутки по поводу тяжести полученных им повреждений. Хотя Финеас и страдал от боли, его положение облегчалось тем, что болевые рецепторы имеются только на внешней поверхности черепа и отсутствуют в мозге.

Повреждения у Финеаса и конфликт точек зрения

Доктор Харлоу, увидев рану Финеаса, не мог поверить своим глазам. Его врачебный опыт мало чем мог помочь в такой ситуации, поэтому он просто обрил Финеасу голову, удалил осколки костей и зафиксировал на исходных местах сместившиеся части черепа. Затем он продезинфицировал кожу на черепе и наложил тугую повязку. Он не стал зашивать отверстие на щеке у Финеаса, чтобы рана могла просохнуть. Врач почти не сомневался в том, что через несколько часов Финеас умрет. Местный гробовщик пришел снять мерку с Финеаса, чтобы сделать для него гроб. Но в течение первых нескольких дней после ранения Финеас чувствовал себя на удивление хорошо и оставался бодрым и разговорчивым. Однако от его раны вскоре стал исходить ужасный запах, потому что в нее попала инфекция, и от мозга Финеаса стала разрастаться плесень. В эти дни врачи много спорили о том, что следует делать в таких случаях: одни считали, что плесень может быть частью восстанавливающегося мозга и что ее необходимо затолкнуть внутрь черепа; другие же настаивали на необходимости ее удаления. Доктор Харлоу позволял плесени разрастаться до тех пор, пока один из его друзей не указал ему на то, что плесень, разрастающаяся из головы больного, наверняка не способствует выздоровлению! Огорченный отсутствием необходимых знаний, доктор Харлоу согласился с правильностью этого замечания и удалил плесень.

У Финеаса поднялась температура, и он начал бредить. Его глаза начали гноиться. В то время врачи ничего не знали о бактериальной инфекции, но прогнозы были неутешительными. Доктор Харлоу использовал метод кровопускания (в то время врачи ошибочно полагали, что пациенты страдают от того, что в их организме имеется «слишком много крови»). К счастью для Финеаса, этот метод действительно ему серьезно помог, поскольку снизил кровяное давление, что повлияло на ослабление давления на его распухший мозг. Наличие в его голове «дыры» означало, что у него была «открытая черепная рана», позволявшая его распухшему мозгу расширяться. Ко всеобщему удивлению, менее чем через месяц после несчастного случая Финеас начал поправляться, и через десять недель было объявлено, что он полностью выздоровел. Он перестал видеть на левый глаз, но в остальном его физическое состояние пришло в норму. Однако психическое состояние, в отличие от физического, не восстановилось.

«Больше не Гейдж»

Доктор Харлоу сообщал, что Финеас мог выполнять все задания, которые он выполнял до несчастного случая, хотя при этом и наблюдались какие-то странности. У доктора Харлоу стало вызывать беспокойство психическое состояние его пациента. Через шесть месяцев после травмы Финеас вернулся к работодателям, чтобы устроиться на прежнее место работы. Его физические способности, по-видимому, восстановились, его речь была правильной, а память осталась неповрежденной. Хотя во многих отчетах утверждалось, что Финеас полностью восстановился физически, все же имелись сообщения о его физической неполноценности. Однако намного более заметным было изменение характера Финеаса: он стал нетерпеливым, агрессивным и грубым; он начал использовать непристойные выражения и постоянно менял свои планы. Он не терпел никаких возражений и легко шел на неоправданный риск. В таком состоянии он не мог внушать доверия, а его врач и друзья говорили о нем, что он «больше не Гейдж». Никакие увещевания или разумные доводы не могли заставить его вести себя иначе; по-видимому, он не мог изменить свое агрессивное и непредсказуемое поведение, даже несмотря на то, что оно неблагоприятно отражалось на его жизни. После окончания испытательного срока работодателям не оставалось ничего другого, как отказаться от услуг Финеаса.

Тем временем его случай привлек внимание других медиков, в частности доктора Байджелоу (Bigelow) из Гарвардского университета в Бостоне, штат Массачусетс. Байджелоу пригласил Финеаса приехать в Гарвард для прохождения тщательного обследования. В то время не существовало каких-либо выработанных способов исследования мозга, и врачи еще только пытались выяснить, как он работает. Случай, подобный произошедшему с Финеасом, и был одной из возможностей для исследования работы мозга. В те дни существовали две основные научные школы, имевшие собственные взгляды на работу мозга. Одни ученые, подобно доктору Байджелоу, считали, что мышлением и поведением человека управляет весь мозг в целом и что повреждение одной части мозга приведет к тому, что другие части мозга попытаются компенсировать ослабление ее возможностей.

Представители конкурирующей школы придерживались концепции так называемой локализации функции мозга (с ней был согласен и доктор Харлоу). Эта концепция предполагала, что конкретные области мозга имеют конкретные функции и что повреждение одной области приводит к нарушению соответствующих мыслительных или поведенческих функций. Зарождавшаяся в те годы «наука» френология поддерживала эту точку зрения и пыталась дать ее наглядное отображение с помощью френологических моделей черепов. (Френологическую парадигму широко использовали в XIX веке для объяснения работы мозга. Функции каждого отдела мозга определяли путем изучения внешних характеристик черепа. Выпуклости и углубления на черепе ассоциировали с особенностями характера его обладателя и, таким образом, рисовалась «ментальная карта» мозга. Френологическая концепция особенно нравилась женщинам: так как между черепами мужчин и женщин невозможно было обнаружить принципиальных различий, то этот факт помогал женщинам в их борьбе за равноправие с мужчинами.)

Сторонники обеих школ проявляли понятный интерес ко всем случаям, подобным случаю Финеаса Гейджа. Врачам не так часто предоставлялась возможность изучить последствия такого серьезного повреждения лобных долей головного мозга. Практически во всех случаях люди, получавшие подобные травмы, умирали. Как часто бывает в спорах между научными школами, случай Гейджа стал трактоваться сторонниками каждой из школ как подтверждающий правильность именно их воззрений. С одной стороны, утверждалось, что другие области мозга Финеаса взяли на себя функции поврежденных областей, так как в противном случае пострадавший или умер бы, или испытывал бы более глубокие последствия своей травмы и, вероятно, не мог бы правильно рассуждать, контролировать свои движения, разговаривать и т. д. Случай Гейджа приводился и в поддержку идеи о том, что мозг является целостным комплексным органом, работающим как единый механизм, и что он обладает врожденной гибкостью, позволяющей неповрежденным областям выполнять функции поврежденных. Доктор Байджелоу верил в правильность этих представлений и, возможно, сознательно недооценивал характер изменений, произошедших с Гейджем после несчастного случая, чтобы подкрепить свою точку зрения.

Отдавая себе отчет в необходимости неразглашения конфиденциальной информации о пациенте, доктор Харлоу все же рассказал нескольким надежным коллегам о том, что Финеас стал не таким, каким был прежде. Это было воспринято как доказательство того, что поврежденные области мозга отвечали за конкретные мыслительные и поведенческие функции, которые теперь были, по-видимому, утрачены. Их утрата проявлялась, главным образом, в ухудшении способностей к планированию и логическому рассуждению и в общем растормаживании чувств к другим людям, которое проявлялось в отсутствии уважения и использовании грубых выражений. Совершенно случайно френологическая модель располагала области «благожелательности» и «приятности» практически именно в том месте, которое было повреждено у Финеаса. Таким образом, френологи и те, кто верил в локализацию функций мозга, также стали рассматривать случай Гейджа как подтверждающий правильность их воззрений. Поскольку Харлоу публично рассказал об изменениях в характере Гейджа только через много лет после его смерти, то подготовленный Байджелоу отчет об этом случае считался наиболее достоверным, хотя в нем и утверждалось, что несчастный случай практически не оказал влияния на Гейджа.

Любопытная особенность этой истории состоит в том, что одна и та же информация может использоваться для подтверждения правильности идей обеих конкурирующих научных школ. Однако, оценивая прошлое с учетом современных знаний, представляется неудивительным, что обе группы использовали случай Гейджа для подкрепления своих идей, и каждая из них была по-своему права. Теперь мы знаем, что мозг является исключительно сложным взаимосвязанным органом, который содержит 100 млрд нейронов, но при этом не работает как единое целое. Возможно, более правильным будет представить себе отдельные цепочки, совместно работающие в нашем мозгу, но одновременно выполняющие свои конкретные функции. Даже функции, локализованные в конкретных частях мозга (например, функции узнавания лиц или припоминания имен), взаимосвязаны с другими областями. По сути, мозг может считаться состоящим и из автономных, и из взаимосвязанных областей. Единственное, что мы можем утверждать с абсолютной точностью, так это то, что френология является лженаукой.

«Единственный из людей, живущий с дырой в голове»

Доктор Байджелоу назвал случай Гейджа «наиболее замечательной из всех известных историй о повреждении человеческого мозга». С черепа Гейджа был сделан гипсовый слепок, который до сих пор хранится на медицинском факультете Гарвардского университета. После нескольких недель пребывания в Гарварде, где он приковал к себе внимание местного медицинского сообщества, Финеас отправился домой. Нет единого мнения по поводу того, как протекала его дальнейшая жизнь. Возможно, он начал разъезжать по крупным городам Новой Англии, рассказывая свою историю и показывая свой череп и знаменитый железный штырь любопытным людям, которые были готовы платить за это деньги. Но имеются и другие сведения. Долгое время считалось, что он работал живым экспонатом в Американском музее Барнума на Бродвее. Рассказывают, что он держал в руках свой трамбовочный железный штырь и слепок с черепа с просверленным отверстием. С их помощью он показывал посетителям, какую травму головы он получил. Его называли «единственным из людей, живущим с дырой в голове», а на некоторых афишах он изображался с железным штырем, торчащим из головы! Несмотря на известность этой истории, имеется мало свидетельств, подтверждающих ее правдивость, а ведь если бы она была реальной, то наверняка бы нашла отражение во многих документах. Действительно, вряд ли Финеас стал бы звездой такого паноптикума, в котором показывались орангутанги, бородатые женщины и «русалки».

Более правдоподобным выглядит утверждение, что Финеас в последующие девять лет занимался выполнением разных работ, преимущественно имевших отношение к лошадям. Сначала он служил в конюшне по прокату лошадей, а затем, по-видимому, провел несколько лет в Чили, работая кучером дилижанса. В 1859 году он вернулся к своей матери в Сан-Франциско, где занимался выполнением различных сельскохозяйственных работ. Но ни на одной работе он не задерживался подолгу, так как постоянно имел проблемы в отношениях с людьми. Финеас начал страдать эпилептическими припадками, частота и острота которых постепенно увеличивались. Врачи не знали причины этих припадков, но вполне вероятно, что частично они были вызваны полученной им травмой головы. Наконец, 21 мая 1860 года Финеас Гейдж умер.

Он был похоронен без лишней шумихи на небольшом кладбище в Сан-Франциско, и с тех пор никто не слышал о нем ничего нового, кроме того факта, что в 1866 году доктор Харлоу попытался выяснить кое-какие подробности жизни своего самого известного пациента. Харлоу удалось разыскать мать Финеаса, которая, в конце концов, дала согласие на эксгумацию тела сына и на передачу его черепа в дар медицинскому факультету Гарвардского университета. Из гроба Финеаса извлекли и еще один необычный предмет — трамбовочный штырь.

Получив череп Финеаса и не заботясь больше о сохранении конфиденциальной информации, доктор Харлоу опубликовал описание случая Финеаса Гейджа. Он утверждал, что травма изменила характер Гейджа, что он много страдал от ухудшения навыков общения. Харлоу мог продемонстрировать, что через одиннадцать лет после несчастного случая череп его пациента полностью не восстановился и что Финеас все это время фактически жил с дырой в голове. Доктору Харлоу следует отдать должное за то, что он вернул известность случаю Финеаса и не позволил ему покрыться пылью забвения в анналах истории медицины.

Более поздние исследования

Подобные человеческие черепа, пробитые стрелами или подвергшиеся операции трепанации, можно увидеть в Естественнонаучном музее в Лондоне. Тренанация черепа является самой древней из известных нам операций на головном мозге. В давние времена она предусматривала просверливание отверстия в черепе пациента в расчете на то, что через него удастся изгнать злых духов или демонов. Эта операция может рассматриваться как одна из древнейших форм психохирургии. Трепанация способна помочь избавиться от жестоких головных болей, вызванных повышенным внутричерепным давлением, и в таких случаях может оказаться полезным методом лечения.

Через год после смерти Гейджа ученый по имени Поль Брока (Paul Broca) сделал важный шаг вперед в понимании функции мозга благодаря исследованию одного из своих пациентов по имени Леборнье (Leborgne), страдавшего от инсульта. Леборнье мог понимать речь, но сам мог произносить всего одно слово «tan» (именно так обычно называли этого пациента в больнице). После смерти Леборнье было установлено, что у него была особенно сильно повреждена небольшая область мозга в нижней части левой лобной доли. Подобное повреждение наблюдалось и у других парализованных пациентов, и эта область мозга получила название области Брока, или «центра речи». В 1874 года Карл Вернике (Carl Wernike) обнаружил другую область мозга, имеющую ключевое значение для понимания языка. Люди, у которых наблюдается нейрофизиологическое повреждение этой области (известной теперь как область Вернике), не способны понимать конкретный смысл или содержание обращенной к ним речи и не могут произносить осмысленных фраз; в результате, их речь структурируется грамматически, но не имеет смысла. С учетом этих открытий представляется удивительным, что Финеас не страдал никакими речевыми или языковыми нарушениями, несмотря на природу его травмы.

Разумеется, при существовавшем в те годы состоянии науки о мозге невозможно было в точности определить, какое повреждение получил Финеас. Однако после этого несчастного случая было проведено не менее двенадцати исследований с целью выяснения точной траектории прохождения железного штыря через его голову. Возможно, самое последнее из них предоставляет наиболее точную информацию. Оно было проведено в 1994 году Ханной Дамасио (Hanna Damasio) и ее командой. Исследование предусматривало изучение черепа Гейджа с использованием методов трехмерного компьютерного моделирования. Зная точки входа и выхода штыря из головы Гейджа, они рассчитали возможные траектории его движения и пришли к выводу о том, что одна из траекторий является наиболее вероятной. Они даже попытались учесть те незначительные особенности, которыми обладает мозг каждого индивида. Однако, даже имея точно рассчитанную траекторию, нельзя было с полной уверенностью сказать, какие области мозга были повреждены на самом деле. Дамасио и ее команда сравнили череп Гейджа с тремя десятками нормальных черепов и идентифицировали семь типов мозга, которые практически идеально соответствовали анатомическим параметрам черепа Гейджа. Затем они промоделировали движение металлического штыря через каждый из этих семи типов и обнаружили, что поврежденные области мозга были во всех этих семи случаях одинаковыми. Таким образом, они могли быть уверены в том, что установили и наиболее вероятную траекторию, и области мозга, поврежденные в результате несчастного случая. Они определили поврежденные части мозга как «передняя половина глазничной лобной коры мозга... полярная и медиальная глазничная лобная кора и самый передний сектор передней краевой извилины».[53] Однако даже здесь имеются проблемы, поскольку мы не можем знать наверняка, в какой степени повреждение было вызвано сотрясением мозга в момент удара, а в какой — занесенной инфекцией; само по себе изучение черепа не позволяет получить ответы на эти вопросы. Кроме того, даже если мы и решим, что в точности знаем все детали повреждения его мозга, мы все равно не сможем с уверенностью сказать, какой эффект это повреждение оказало на личность или поведение Гейджа, ведь он никогда не проходил комплексного обследования. В те дни еще не было систематизированных методов оценки нейропсихологического состояния пациентов.

Постскриптум

Случай Гейджа является не просто любопытным медицинским казусом, — полученная им травма изменила наше представление о локализации функций мозга, особенно в области передней подкорки. Этот случай внес важный вклад в развитие нейрохирургии, поскольку помог понять, что серьезные хирургические вмешательства в работу мозга можно осуществлять без фатальных последствий. Важность случая Финеаса Гейджа подтверждается и тем фактом, что о нем по-прежнему упоминается в 60% всех учебников по основам психологии.

Хотя науке известны и не менее важные случаи, все же история Финеаса Гейджа и его травмы остается наиболее известным примером того, как человек сумел выжить после серьезнейшего повреждения головного мозга. По этой причине не будет преувеличением сказать, что с того рокового сентябрьского дня 1848 года Гейдж стал считаться самым удачливым из всех людей. В оставшиеся одиннадцать лет своей жизни он часто называл себя «человеком, живущим с дырой в голове», и именно так его, вероятно, будут называть в научной литературе и дальше.