Судоку и эпилепсия

Группа врачей из Мюнхенского университета описала в журнале Американской медицинской ассоциации JAMA Neurology необычный случай эпилепсии.

Пациент, студент 25 лет, катался на горных лыжах и был застигнут лавиной. Пока его откапывали, в течение 15 минут его мозг испытывал дефицит кислорода. В результате студента спасли, некоторое время после травмы у него наблюдались судороги мышц рта при попытках говорить и ножных мышц, когда он пытался ходить.

Данный случай не удивил врачей. Примеры эпилепсии, вызванной травмой, тем более гипоксией мозга были им хорошо известны. Неожиданная деталь добавилась спустя несколько недель. Пациент решил развлечься разгадыванием популярной головоломки – судоку, в которой на поле, представляющем собой квадрат размером 9 на 9, надо разместить цифры от 1 до 9, так чтобы полный набор цифр присутствовал в каждой горизонтали, вертикали и каждом из девяти квадратов 3 на 3, на которые разбито поле. Не успел он заняться расстановкой цифр, как почувствовал судороги мышц левой руки. Судороги прекращались, когда он прекращал заполнять поле судоку, и регулярно возобновлялись, как только он вновь возвращался к этому занятию.

Врачи решили исследовать этот случай и начали давать пациенту сходные задания, требующие математических подсчетов или пространственно-зрительной ориентации. Обнаружилось, что судороги в левой руке возникают, когда он, например, должен упорядочить ряд случайных чисел в порядке возрастания. При этом пациент нормально справлялся с другими заданиями: чтением, записью под диктовку, математическими вычислениями.

После этого пациента попросили вновь на некоторое время заняться решением судоку и провели в этот момент исследование его мозга при помощи магнитно-резонансного томографа. В результате врачи смогли определить, что судороги были вызваны аномальной активностью нейронов в одной из частей теменной зоны коры мозга, отвечающей за пространственно-зрительную ориентацию. В дальнейшем они применили диффузионно-тензорную магнитно-резонансную томографию, которая основана на измерении диффузии молекул воды в тканях. Полученные таким образом данные позволяют определить расположение нервных волокон. У данного пациент обнаружилось почти полное отсутствие тормозящих нервных волокон в данной части мозга. Судя по всему, их гибель была вызвана недостатком кислорода.

Похожие случаи, когда эпилептический приступ вызван внешними причинами, не столь редки. Поскольку эпилепсия вызывается синхронным возбуждением нейронов определенного участка мозга (так называемого «очага»), в роли такого очага может выступать и часть мозга, ответственная за обработку сигналов от органов чувств. Наиболее известны примеры, когда в этой роли выступают зрительные стимулы, например, вспышки света определенной частоты. Подобная светочувствительная эпилепсия составляет примерно 5 % от общего числа случаев эпилепсии. Широко известным это явление стало в 1960-е годы, когда на дискотеках стали часто использовать эффект стробоскопического освещения.

Еще большую известность светочувствительная эпилепсия получила в 1997 году, когда в Японии за год произошло сразу два случая, связанных с просмотром мультфильмов. Сначала вспышки белого и красного цвета, показанные в одной из серий мульсериала YAT Anshin! Uchū Ryokō вызвали эпилептический приступ у четверых детей. В декабре того же года мигающий красный и синий свет в нескольких кадрах серии «Электронный воин Поригон» из мультсериала «Покемон» вызвал уже более шестисот случаев эпилептических припадков по всей Японии. Позднее в Японии приняли специальные стандарты, касающиеся частоты, формы и размера мигающих изображений на телеэкране, чтобы исключить подобные случаи в будущем. Но телевизор не единственный возможный источник, способный спровоцировать приступ. Описаны случаи, когда эпилептический припадок начинался у человека, который вел машину по дороге, вдоль которой с обеих сторон через равные промежутки были посажены деревья.

В 2008 году на форуме людей, страдающих эпилепсией, неизвестные дважды попытались разместить изображения, которые могли спровоцировать приступ при светочувствительной форме. В первый раз они выложили мигающие картинки в формате GIF, а затем в результате хакерского взлома устроили перенаправление браузеров посетителей форму на отдельную страницу, содержащую подобные изображения. Пожалуй, это был первый случай, когда хакерская атака была направлена на причинение реального физического вреда пользователю, а не его компьютеру.

В более редких случаях внешними стимулами эпилепсии служат не зрительные образы, а другие сигналы. Приступ начинается при прикосновении, ощущении определенного запаха или в виде реакции на звук. В 2008 году был опубликован случай жительницы Нью-Йорка Стейси Гейл 24 лет, у которой приступ начинался от прослушивания композиции Temperature ямайского исполнителя Шона Пола, ее любимого музыканта.

Известный специалист по изучению эпилепсии Оррин Девински говорит, что среди пациентов Центра изучения эпилепсии Нью-Йоркского университета, в год встречают примерно один или два человека, приступы которых вызывает музыка. Определенного музыкального жанра, часто провоцирующего эпилепсию, не существует. Среди пациентов Девински были люди, реагировавшие на джаз, рок-н-ролл, кантри или даже на определенные фрагменты итальянских опер. Как объясняет ученый, возникновение приступа может быть связано не только с активностью зоны мозга обрабатывающей звуковую информацию, но и с возбуждением зон, связанных с эмоциями, которые вызывает данная музыка.

В этом крылась проблема Стейси Гейл. Сначала, чтобы избежать приступа, она перестала слушать данную песню Шона Пола, но это не решило проблемы. Эпилепсию стали провоцировать другие песни. Полный отказ от прослушивания музыки тоже не был выходом из положения. Для появления судорог достаточно было уже только подумать об одной из этих песен. Как всем известно, не думать о чем-нибудь на заказ весьма сложно. Врачи сперва попробовали подобрать медикаменты, которые помогли бы Стейси Гейл (примерно в 70 % случаев эпилепсия контролируется при помощи лекарств). Но тут лекарства оказались неэффективны. У пациентки случалось от четырех до десяти приступов в день.

Тогда медики решили прибегнуть к хирургическому лечению. Оно проходило в два этапа. В начале они наложили на поверхность правого полушария мозга более сотни электродов, которые регистрировали электрическую активность нейронов. И запустили запись песни Temperature. Это позволило точно определить расположения эпилептического очага. Затем, в ходе второй операции, нейрохирурги изолировали этот участок мозга. Эффект был стопроцентным. Стейси смогла без страха слушать музыку и даже купила компакт-диск своего любимого Шона Пола.

Что же касается немецкого пациента, то ему операция не понадобилась. Он уже пять лет как перестал пытаться решить судоку и с тех пор не испытал ни одного эпилептического приступа.