Слепая физиология. Удивительная книга про зрение и слух - Барри Сьюзен

Однако ткани вокруг внутренней катушки у этих пациентов покраснели и начали отекать, и доктор Хаус, опасаясь, что их организм отторгает имплантат, предпочел его удалить. В то время он много оперировал и должен был поддерживать свою молодую семью, поэтому он несколько лет не мог продолжить работу над кохлеарными имплантатами. Но в 1972 году, разработав портативное устройство, он предоставил его одному из своих пациентов, Чарльзу Грейзеру. Электронику для этого устройства разработал Джек Урбан, с которым они давно работали вместе. Внешний стимулятор генерировал переменный ток, амплитуда которого повышалась и понижалась в зависимости от внешних звуков. Далее эта информация посредством радиоволн передавалась на электрод в улитке, который стимулировал слуховые нейроны. В свой первый день с этим кохлеарным имплантатом Грейзер, который потерял слух во взрослом возрасте, наслаждался самыми разными звуками, которые слышал во время утренней велопрогулки, и в тихой обстановке даже мог понять устную речь.

В то же время и другие группы ученых, инженеров и врачей как в США, так и в Европе начали разрабатывать свои кохлеарные имплантаты[166]. На другой стороне земного шара в австралийском Мельбурне Грэм Кларк приступил к созданию собственного устройства. И Хаус, и Кларк написали воспоминания, в которых описали свою работу над кохлеарным имплантатом[167]. Хотя они расходились во мнениях о том, сколько электродов следует устанавливать и какова должна быть их длина, их воспоминания во многом схожи: это ощущение хорошо передано в заголовке книги Хауса – «Трудности инноватора в медицине» (The Struggles of a Medical Innovator). Оба они при разработке имплантата столкнулись с враждебным отношением со стороны коллег, и оба с трудом находили финансирование для продолжения своих исследовательских программ. Точно так же, как общество сопротивлялось разработке интраокулярных линз сэра Гарольда Ридли, многие коллеги Хауса и Кларка были против того, чтобы помещать инородное тело в сенсорный орган человека. Возражения против кохлеарных имплантатов зашли еще дальше. В 1964 году доктор Мерл Лоуренс, высочайший авторитет по вопросам слуха, заявил: «Прямая стимуляция волокон слухового нерва с последующим восприятием речи неосуществима»[168]. Некоторые исследователи опасались, что слуховой нерв у глухих людей мог от неиспользования разрушиться до такой степени, что имплантату будет уже почти нечего стимулировать. Другие предсказывали, что вызванные имплантатом стимулы дадут такое грубое восприятие звуков, что оно не позволит услышать даже звуки окружающей среды, не то что речь. Они обвинили Хауса в том, что он вводит в заблуждение своих пациентов, мечтающих обрести слух, и намекали на то, что он проводит свои «эксперименты на людях» просто ради денег. (Однако Хаус не зарегистрировал патент на свои разработки, чтобы они были доступны всем и каждому.) К 1975 году тринадцать человек в США – большинство из них были пациентами доктора Хауса – получили работающие кохлеарные имплантаты. Национальные институты здравоохранения США заказали исследование, и в 1977 году было опубликовано заключение о том, что данные устройства значительно улучшили жизнь людей, участвовавших в эксперименте. После этого мнение врачей и ученых начало меняться[169].

Однако протест против кохлеарных имплантатов возник в совершенно иной сфере – в сообществе глухих людей[170]. Представьте себе, каково это – потерять слух во взрослом возрасте: вы почти всю жизнь общались словами, но теперь вы больше не слышите речь других людей. Но если вы уже родились глухим, возможно, вы выросли в сообществе глухих людей, общаясь с другими посредством одного из жестовых языков. (Точно так же, как существует множество словесных языков, в разных странах существуют и разные жестовые языки.) Если вы были глухи от рождения, то вы, скорее всего, выросли в культуре, где вы могли чувствовать себя на равных с другими людьми, однако в то же время вы знали, что ваше сообщество постоянно находится под угрозой. За последние два века глухие люди много раз были вынуждены бороться за свои языки и образ жизни[171]. В XIX и по большей части в XX веках многие работники образования в сообществе слышащих людей настаивали на том, чтобы глухие дети учились устной речи, и даже доходили до того, что запрещали в своих школах жестовые языки. Поскольку научиться устной речи без слуха невероятно трудно, многие глухие дети тем самым лишились возможности общаться. То был пример, как слышащие люди решили, что они понимают глухоту лучше, чем сами глухие. Может быть, введение кохлеарных имплантатов – это еще один пример того, как глухим людям навязывают устную речь? Может ли человек с кохлеарным имплантатом, который не обеспечивает полноценный слух, чувствовать себя наравне с теми, кто слышит хорошо? Что произойдет с культурой глухих и жестовыми языками, которые их поддерживают, если глухим детям вживят такое устройство, заставив их учиться жить в слышащем мире? Эти возражения и опасения глухих людей достигли своего апогея в 1990-х годах, когда кохлеарные имплантаты стали более распространены, и сохраняются до сих пор[172].

Воспоминания Хауса и Кларка демонстрируют настойчивость и упорство, с которыми оба они преодолевали не только политические, но и технические проблемы, связанные с разработкой кохлеарных имплантатов. Они никогда не переставали работать над поиском решений. Улитка устроена тонотопически: волосковые клетки и слуховые нейроны у основания улитки (недалеко от того места, где она соединяется со средним ухом, в широкой части спирали) реагируют на высокие частоты, тогда как клетки на кончике реагируют на низкие частоты, и между ними расположены клетки, отвечающие за все промежуточные варианты. Чтобы увеличить набор частот, которые могут слышать и различать пациенты, Грэм Кларк хотел установить целый ряд электродов, которые могли бы покрывать большую часть спирали улитки и таким образом стимулировать разные ее участки[173]. Однако, если цепочка электродов будет слишком гибкой, она не удержится на повороте в улитке, тогда как слишком жесткая цепочка не загнется по спирали. Эта проблема мучила Кларка до тех пор, пока в отпуске на пляже на него не снизошло озарение. Он взял несколько спиральных раковин улитки и попробовал вводить в них разные травинки и веточки. Оказалось, что лучше всего работали стебли, которые были гибкими на конце, но более жесткими у основания: гибкий кончик позволял стеблю завернуться, а жесткое основание не давало ему сломаться. Сегодня вводимые в улитку электроды обладают разной жесткостью – гибче на кончике и жестче у основания – и покрывают примерно один оборот с четвертью в улитке, которая загибается на два с половиной оборота.

Различные модели кохлеарного имплантата работают по схожему принципу. На внешней части, которая крепится за ухом, расположен микрофон, который принимает внешние звуки и преобразует их в электрический сигнал. Этот сигнал отправляется на речевой процессор, который преобразует сигнал в цифровой вид и разделяет его на разные частоты. В ходе дальнейшей обработки эти сигналы отправляются обратно на внешнюю часть устройства, откуда они посредством радиоволн передаются на внутренний чип, установленный под черепом, который посылает их на нужные электроды в улитке в соответствии с частотой звуков. Электроды, расположенные у основания улитки, возбуждают слуховые нейроны, отвечающие за высокочастотные звуки, а электроды, расположенные ближе к кончику, стимулируют нейроны, связанные с низкочастотными звуками. Речевой процессор обычно выполнен в форме слухового аппарата и точно так же сидит на ухе, однако некоторые производители встраивают его в ту часть, где расположены микрофон и катушка-передатчик. Водонепроницаемые речевые процессоры можно носить на руке. Магниты на внешней и внутренней частях устройства удерживают их на нужных местах[174]. Такое устройство хорошо тем, что кохлеарный имплантат можно обновить, изменив программу на речевом процессоре, и для этого не нужно заменять внутреннюю частью устройства. Речевой процессор в имплантате каждого пациента настраивают таким образом, чтобы ему было наиболее комфортно и удобно пользоваться своим слухом.