Мы подошли к установке, и он представил меня своему главному физику – доктору Алексу Мэки. Доктор Мэки возглавлял исследовательскую группу, которая занималась поражениями белого вещества мозга. В течение дня томограф был постоянно занят пациентами больницы, но Мэки договорился с руководством, что сможет проводить исследования каждый вечер среды с шести до полуночи и даже позже.
Я быстро изложил доктору Мэки свои познания и опыт работы с фМРТ.
– Вот как, – сказал он. – Мы тут собрали самую лучшую аппаратуру как раз на тот случай, если кому-нибудь вздумается сделать фМРТ.
Тут вмешался доктор Форстер и сказал, что был бы счастлив, если бы его группа первой в Канаде использовала функциональную томографию для дооперационного картирования.
Дооперационное картирование – процедура, которую проводят нейрохирурги перед тем, как удалить опухоль и соседние ткани мозга. Нейрохирургам нужно убрать всю пораженную ткань, не затрагивая важные, или элоквентные, зоны коры. Элоквентными называются те зоны коры мозга, которые управляют такими способностями, как речь и движения языком. Раньше дооперационное картирование происходило следующим способом: пациенту удаляли череп и электрически стимулировали мозг, чтобы выяснить, какие его части за что отвечают. Хирурги кропотливо определяли элоквентные зоны мозга при помощи электрических записывающих устройств, довольно похожих на аппаратуру для ЭЭГ, прежде чем взять скальпель и удалить опухоль и соседние ткани, которые тоже могли быть поражены.
Однако фМРТ позволяет провести такое дооперационное картирование без скальпеля. При помощи сканера ученые могут разметить области, занятые в языковых и моторных функциях. Так нейрохирург получит карту элоквентной коры пациента, и ему не нужно будет удалять череп и прибегать к электрической стимуляции.
В Университете Британской Колумбии также работал доктор Дзюн Вада, первооткрыватель методики, при которой одно из полушарий мозга погружается в сон с помощью анестезии. Таким образом хирург может выяснить, какая сторона мозга отвечает за язык. У большинства людей это левое полушарие. Но у некоторых – примерно 10 процентов населения – языком управляет правое полушарие. При резекции опухолей безопаснее удалять мозговую ткань из полушария, которое не отвечает за язык. Методика Вады помогает локализовать языковые центры.
Однако это инвазивная процедура, и порой пациенты умирают от нее самой, прежде чем доберутся до операции для удаления опухоли. Если бы удалось заменить методику Вады неинвазивной функциональной томографией, это имело бы очень важное значение.
Так что я вызвался проводить дооперационное картирование для доктора Форстера. Доктор Мэки также великодушно позволил мне добровольно работать вместе с его группой в МРТ-исследованиях белого вещества. И мы втроем решили вместе придумать, как просканировать мозг заключенным на новеньком больничном томографе.
Даже удивительно, что доктор Форстер просто не выбежал из кабинета, когда я бесцеремонно выложил ему план привезти к нему уголовников из тюрьмы строгого режима в 130 километрах от больницы, снять с них наручники и уложить в томограф. Я, может быть, забыл сказать доктору Форстеру, что нам придется снять с них наручники перед сканированием, потому что в комнате с томографом не может находиться металл. Я решил, что об этом мы договоримся позже, когда дойдет до дела. Ему и так будет о чем подумать.
В следующие несколько лет я почти каждую среду с шести до полуночи работал с доктором Мэки. Я часто сам был добровольцем, подопытным кроликом, который ложился в сканер и что-нибудь испытывал на себе, когда Алекс с его командой аспирантов разрабатывал новые последовательности импульсов. За эти годы мой мозг просканировали десятки раз. В конце концов я узнал, что томограф – очень удобное место для сна. Сейчас мне вообще трудно не заснуть, как только я оказываюсь в томографе.
Мы сумели провести несколько дооперационных картирований пациентов доктора Форстера. Он был в восторге и представил наши данные на нескольких профессиональных симпозиумах, говоря о тех возможностях, которые эта новая технология могла бы открыть перед такими пациентами.
Одной из них была восемнадцатилетняя девушка с небольшой мальформацией
[3] кровеносных сосудов мозга. Примерно за неделю до нашей встречи она стала испытывать такие симптомы, как покалывание в лице, руках и языке. И однажды она проснулась и не смогла сказать ни слова, хотя оставалась в ясном сознании. Она зашла в комнату матери и отца и попыталась сказать им, что случилось, но упала в обморок. Обезумевшие от страха родители привезли ее в приемный покой больницы УБК, где доктор Форстер и нашел аномалию. Он предложил девушке пройти дооперационное картирование с помощью фМРТ.
Я составил специальные задания, чтобы выяснить, какие участки мозга отвечают у нее за работу рук, лица и языка в ее мозге. Потом я придумал задание, чтобы определить участки мозга, управляющие речью. В день сканирования мы с ней встретились, и я потренировал ее выполнять задания. Она с большим любопытством расспрашивала о предстоящей процедуре, но глаза выдавали ее тревогу и опасения. Она волновалась, что мы найдем что-нибудь плохое.
Мы выяснили, где перепутались ее артерии и вены и какие части мозга связаны с той областью, которую собирался наглухо заклеить нейрохирург. Дело в том, что в этой процедуре действительно используется клей, чтобы закрыть неправильно работающую артерию. Однако ткани мозга, которые снабжает кровью эта артерия, могут отмереть, лишив девушку способности управлять лицом, руками или языком, то есть возможности говорить.
Потом я мучительно бился над анализом данных картирования, ведь я должен был сделать все возможное, чтобы не допустить ошибки. Я не хотел, чтобы нейрохирург удалил важную часть мозга из-за моего просчета. Мы вместе с хирургом просмотрели результаты, и я рассказал ему обо всех недостатках и ограничениях техники фМРТ.
Нейрохирург воспользовался нашими результатами, чтобы добраться до нужного места и заклеить артерию. К всеобщему восторгу, девушка полностью поправилась.
Разработка заданий для фМРТ
Я собирал данные нейровизуализации по выходным, когда не работал в тюрьме. Большинство аспирантов охотно давали себя просканировать в обмен на изображение мозга. Мы еще не успели проработать на томографе и года, а почти все аспиранты УБК уже получили снимки собственного мозга. Наша команда разрабатывала задачи и процедуры, с помощью которых мы собирались исследовать заключенных, как только организуем их транспортировку в больницу. Долгими днями в отделении МРТ я накапливал и анализировал данные и еще более долгими днями в тюрьме интервьюировал заключенных и собирал все новые ЭЭГ.
Я бы не смог скоординировать доставку психопатов из тюрьмы для исследования с помощью функциональной томографии, если бы мне не помогали многие другие люди. Андра Смит, аспирантка УБК, сначала изучала проявления агрессии на крысах, но потом у нее обнаружилась на них сильная аллергия. Поэтому она стала изучать психопатию и работать с заключенными. Мы с Андрой много дней провели за совместной работой в тюрьме; именно она написала большинство заявок на гранты, которые мы получили для финансирования нашего проекта. Ни одно оригинальное исследование с нейровизуализацией психопатов не было бы закончено без ее самоотверженной помощи.
