Даже незначительные повреждения ствола мозга могут быть катастрофическими. Они приводят к нарушению циклов сна, влияют на частоту сердечных сокращений, дыхание и самосознание. В то же время в таламусе, нашем главном ретрансляторе, нарушается передача сенсорных сигналов, связанных со слухом, вкусом, ощущением прикосновения и болью. Даже из-за небольшого повреждения ствола мозга человек может впасть в кому. В годы учебы в аспирантуре я не раз видел пациентов, которым нейрохирурги удалили большие участки коры головного мозга (иногда эти участки бывали величиной с мандарин), чтобы облегчить симптомы эпилепсии или добраться до злокачественной опухоли. И умственные способности таких пациентов почти не страдали. Некоторые участки и области мозга можно повредить или даже удалить полностью, и пациент почти не ощутит изменений, однако стоит слегка поцарапать критическую точку, например ствол головного мозга или таламус, и последствия окажутся необратимыми.
Спустя три с половиной месяца после аварии зрачки Дебби были по-прежнему расширены и неактивны. Она не регулировала естественные отправления организма, ее кормили через пластиковую трубку, вставленную в живот, она нуждалась в круглосуточном уходе. Дебби не реагировала на внешние раздражители, и вскоре врачи объявили, что она впала в вегетативное состояние. Однако родственники Дебби считали, что порой она реагирует на их присутствие. Понаблюдав за пациенткой, мы не обнаружили у нее никаких осознанных реакций. Она вздрагивала от болезненных раздражителей, например когда ей надавливали на ноготь. Однако такие реакции чисто рефлекторны, нередко встречаются у пациентов в серой зоне и вовсе не обязательно сигнализируют об осознании реальности.
Стоит нам коснуться раскаленной плиты, и мы рефлекторно отдергиваем руку – в данном процессе участвуют только нейроны спинного мозга, а головной мозг ничего не замечает. Иначе сообщение: «Горячо!» – слишком долго поднималось бы по руке сначала к спинному мозгу, а оттуда к головному мозгу, который ответственно решил бы, что пора переместить руку, и отправил бы это сообщение обратно, к руке, по спинному мозгу. Болезненные раздражители, например давление на ноготь или прикосновение к горячей поверхности, вызывают автоматическую реакцию, которая мало что может нам рассказать о пациентах в серой зоне: подобные реакции происходят независимо от того, поврежден мозг или нет.
В 2000 году мы просканировали мозг Дебби двенадцать раз. Каждое сканирование длилось девяносто секунд – оптимальная продолжительность анализа, чтобы получить наилучшие изображения функционирующего мозга, прежде чем радиоактивный индикатор О-15 (известный как кислород пятнадцать) распадется и станет невидимым для томографа.
Как и большинство радиоактивных материалов, используемых для лечения и исследований, О-15 производится циклотроном, ускорителем частиц определенного типа, который мы держали в цокольном этаже Адденбрукской больницы за толстыми бетонными стенами, чтобы не выпустить радиацию наружу. Радиоизотоп перекачивали наверх, в Центр обработки изображений, и вводили лежавшей в сканере Дебби через внутривенный катетер, вставленный в руку.
Период полураспада О-15 составляет 122,24 секунды, что ненамного больше продолжительности одного ПЭТ-сканирования. Однако с помощью этого метода в результате каждого сканирования мы получаем изображение кровотока, усредненного за период девяноста секунд с момента первого поступления индикатора в мозг. Попадая в кровоток, О-15 закачивается в правую сторону сердца, затем в легкие, обратно в левую сторону сердца и, наконец, в мозг. Весь процесс занимает от пятнадцати до тридцати секунд – так движется постепенно разлагающийся радиоактивный поток, который помогает нам раскрыть секреты мозга.
Мы применяли ту же технологию, что и в Монреале. Во время сканирования некоторые участки мозга работают интенсивнее других – это зависит от мыслей, действий или эмоций сканируемого пациента. Области мозга, которые действуют усиленно, быстрее расходуют глюкозу, источник энергии, и ее запас необходимо восполнять, чтобы данные области мозга могли продолжать работу. С кровотоком мозг посылает в работающие области больше глюкозы. Активные области привлекают больше крови, и поскольку кровь помечена радиоактивным индикатором, ПЭТ-сканер видит, куда она поступает.
