Михаил Шифрин - 100 рассказов из истории медицины

В 1968 г. чехословацкие химики разработали реакцию такой замены, и Соколофф опубликовал несколько впечатляющих снимков функциональной активности мозга обезьяны. В 1975 г. заведующий кафедрой неврологии в университетской больнице штата Пенсильвания Мартин Ривич предложил Соколоффу подготовить такой эксперимент на человеке. «Да как же вы станете рубить головы пациентам? – спросил Соколофф. – Разве что после того, как они оплатили ваши счета и им больше нечего терять!» Оказалось, в 1973-м на кафедре ядерной медицины в той же больнице сделали томограф со счетчиком, способным вращаться вокруг головы пациента, снимая показания слой за слоем.

Эксперимент 16 августа планировали десятки ученых: изотоп фтора получали бомбардировкой атомов неона в циклотроне на острове Лонг-Айленд, а томографию выполняли в Филадельфии, за 270 километров от ускорителя. Это час на самолете. Время полураспада изотопа фтор-18 составляет 110 минут, причем два часа было нужно, чтобы ввести его в молекулу дезоксиглюкозы. Это значило, что ко времени начала исследования от полученного в ускорителе фтора останется в лучшем случае четверть и времени переделать опыт не будет.

Счет шел на минуты. К счастью, 16 августа 1976 г. стояла чудесная ясная погода, перелет прошел по графику и два добровольца превосходно перенесли процедуру. Снимки получились довольно низкого качества, а результаты выглядели весьма скромно: в пересчете на 100 граммов зрительная кора потребляла 10,27 миллиграмма глюкозы, а белое вещество – 3,8 миллиграмма. Но это была первая визуализация работы мозга живого человека!

Поскольку опыт вели неврологи, они первыми использовали позитронную эмиссию в клинической практике. При хирургическом лечении эпилепсии есть проблема поиска специфического очага, который вызывает судороги. В промежутках между приступами он потребляет глюкозы меньше нормы, поэтому обнаруживается при помощи ПЭТ, после чего можно провести его деструкцию.

Сообщением нейрохирургов заинтересовались онкологи, о которых Соколофф и не думал. Вспомнили эффект, открытый Отто Варбургом еще в 1931 г.: раковые клетки активно потребляют глюкозу, это их любимый источник энергии. Поскольку ПЭТ фиксирует как раз поглощение глюкозы, она дает ценнейшую информацию – живы ли еще клетки опухоли или погибли после курса химио- либо радиотерапии. В этом преимущество ПЭТ перед прочими методами, которые только показывают опухоль.

Как только возникла перспектива широкого практического применения, нашлись огромные деньги на совершенствование позитронно-эмиссионной томографии. За 10 лет изобрели способы удешевить производство изотопа и ускорить его введение в дезоксиглюкозу.

Шагнула вперед и наука о клеточных мембранах. Мы узнали, на что нейроны тратят свою глюкозу. Оказалось, всего лишь на перемещение через мембрану ионов: натрий в одну сторону, калий в другую. Наши движения, мысли, чувства и воспоминания возникают от того, что нервные клетки качают ионы. А когда они перестают это делать, возникает паркинсонизм или болезнь Альцгеймера, наступает старение и сама смерть.

Что, если, пока человек еще остается собой, установить при помощи позитронно-эмиссионной томографии, сколько каждая клетка потратила глюкозы в какой-то произвольный момент? Сделать мгновенную фотографию работы мозга, со всеми рефлексами, эмоциями, раздумьями; нанеся ее на трехмерную карту расположения нейронов, получить цифровую копию сознания индивида. И таким образом обессмертить его личность, хотя бы в компьютерной памяти.

Эта идея неизменно вызывала у Соколоффа улыбку. Во всяком случае, при посторонних.

Примечание

Бросив психоанализ, Соколофф освоил математику, чтобы самостоятельно оценивать результаты своих тяжелых экспериментов и не губить даром подопытных кошек. В частности, для оценки скорости переработки глюкозы в пересчете на определенный вес мозговой ткани он вывел формулу с тремя интегралами.

Один из его лучших постдоков, канадец Мишель де Розье, был переученный гуманитарий. Очень хорошо и точно измерял все, что ему поручали, но у него было худо с математикой. И когда назначили новый эксперимент, результаты которого описывала эта формула, де Розье в субботу (свободный академический день) пришел к своему руководителю Соколоффу и сказал: «Я не понимаю, что мы делаем и зачем. Профессор, объясните, ради бога!» Соколофф бился с ним до вечера, но втолковать не смог. На следующий день, в воскресенье, в свой законный выходной, он повторил вывод формулы шаг за шагом, составляя для каждого нового уравнения комментарий, понятный для де Розье. И обнаружил ошибку! Которую тут же исправил. Сейчас на этой формуле основан весь математический аппарат ПЭТ/КТ.