Вилаянур Субраманиан Рамачандран (родился 10 августа 1951 г.) — американский нейробиолог индийского происхождения . Он известен своими широкомасштабными экспериментами и теориями в области поведенческой неврологии, включая изобретение зеркального ящика . Рамачандран — заслуженный профессор факультета психологии Калифорнийского университета в Сан-Франциско , где он является директором Центра мозга и познания.
Получив медицинскую степень в Индии, Рамачандран изучал экспериментальную нейробиологию в Кембридже , получив там докторскую степень в 1978 году. [1] Большая часть его исследований проводилась в области поведенческой неврологии и зрительной психофизики . После первых исследований человеческого зрения Рамачандран обратился к более широким аспектам неврологии, включая фантомные конечности и фантомную боль . Рамачандран также провел первые в мире операции по «фантомной ампутации конечностей», изобретя зеркальную терапию , которая в настоящее время широко используется для уменьшения фантомных болей (и полного устранения фантомных ощущений в долгосрочной перспективе), а также для помощи в восстановлении двигательного контроля у жертв инсульта с ослабленные конечности.
Популярные книги Рамачандрана «Призраки в мозгу» (1998), «Мозг-обличитель» (2010) и другие описывают неврологические и клинические исследования людей с синестезией , синдромом Капгра и широким спектром других необычных состояний. Рамачандран также описывал свою работу во многих публичных лекциях, в том числе в лекциях для BBC и в двух официальных выступлениях на TED . Его научные исследования и популяризация науки были отмечены множеством наград.
Рамачандран родился в 1951 году в Тамил Наду , Индия . [2] [3] Его мать имела степень по математике. Его дедом был Аллади Кришнасвами Айер , один из создателей конституции Индии. [3]
Отец Рамачандрана, В.М. Субраманиан, был инженером, работал в Организации промышленного развития ООН и служил дипломатом в Бангкоке , Таиланд . [4] [3] Рамачандран посещал школы в Мадрасе и британские школы в Бангкоке . [5]
Рамачандран, чей отец хотел, чтобы он стал врачом, а не исследователем, получил степень MBBS в Медицинском колледже Стэнли в Ченнаи , Индия. [6]
В 1978 году Рамачандран получил степень доктора философии. из Тринити-колледжа Кембриджского университета . Позже он переехал в США, где провел два года в Калифорнийском технологическом институте в качестве научного сотрудника, работая с Джеком Петтигрю, а затем был назначен доцентом кафедры психологии Калифорнийского университета в Сан-Диего в 1983 году. В 1988 году он стал там профессором. в настоящее время имеет звание заслуженного профессора факультета психологии Калифорнийского университета в SD [7] и является директором его Центра мозга и познания [8] [9] , где он работает с аспирантами и исследователями из Калифорнийского университета в SD и других местах над новыми теориями в области мозга. нейробиология. [3] По состоянию на июль 2019 года Рамачандран также является профессором программы нейронаук Медицинской школы UCSD. [10] и адъюнкт-профессор Института биологических исследований Солка . [11]
В 1987 году Рамачандран женился на коллеге-ученом, которая стала его частым соавтором, по имени Дайан Роджерс-Рамачандран. У них двое сыновей, Чандрамани и Джая. [3]
Научную работу Рамачандрана можно разделить на два этапа. С начала 1970-х до конца 1980-х годов работа Рамачандрана была сосредоточена почти исключительно на визуальной обработке человека, особенно на стереопсисе . Рамачандран начал публиковать исследования в этой области начиная с 1972 года, написав статью в журнале Nature , еще будучи студентом Медицинского колледжа Стэнли. [12] [3]
В 1991 году Рамачандран был вдохновлен исследованием Тима Понса о пластичности коры. Мост продемонстрировал корковую реорганизацию у обезьян после ампутации пальца. Рамачандран был одним из первых исследователей, осознавших потенциал технологии нейровизуализации для демонстрации пластических изменений, происходящих в коре головного мозга человека после ампутации. [13] Затем Рамачандран начал исследования фантомных конечностей , но позже перешел к изучению более широкого спектра неврологических загадок, включая расстройство целостности тела и бред Капгра .
Рамачандран столкнулся со скептицизмом по поводу некоторых его теорий. [14] [15] [16] Рамачандран ответил: «Я - к лучшему или к худшему - бродил по всему ландшафту зрительного восприятия, стереопсиса, фантомных конечностей, отрицания паралича, синдрома Капгра, синестезии и многих других». [17]
Рамачандран работал консультантом в таких областях, как судебная психология и нейробиология снижения веса. В 2007 году Рамачандран выступал в качестве свидетеля-эксперта по псевдоциезису (ложной беременности) на суде над Лизой М. Монтгомери . [18] Рамачандран работал консультантом в компании Modius, которая разрабатывает технологию снижения веса, основанную на электрической стимуляции частей мозга, которые контролируют потерю веса. [19] Рамачандран сотрудничает с индийскими врачами, проводящими исследования по Mucuna pruriens , аюрведическому (индийскому натуральному лекарственному средству) для лечения болезни Паркинсона. [20]
В своей научной работе Рамачандран часто использует простое оборудование, такое как зеркала или старомодные стереоскопы , а не сложные технологии визуализации мозга, такие как фМРТ. Рамачандран открыто заявлял о своем интуитивном подходе к изучению мозга. В интервью журналу Frontline [21] Рамачандран заявил:
Интуиция — это то, что помогает вам начать; тогда вам нужны эмпирические исследования... технология визуализации мозга часто убаюкивает вас ложным ощущением того, что вы поняли, что происходит. Поэтому иногда, не имея технологий - это мой собственный подход и подход некоторых моих коллег, мы используем их только тогда, когда это абсолютно необходимо, как и медицинская диагностика. При проведении простых экспериментов мы больше полагаемся на интуицию, потому что, если вы полагаетесь на причудливые медицинские изображения, вы становитесь менее творческими.
При ампутации руки или ноги пациенты часто продолжают остро ощущать присутствие отсутствующей конечности как «фантомной конечности» (в среднем 80%). Опираясь на более ранние работы Рональда Мелзака (Университет Макгилла) и Тимоти Понса (NIMH), Рамачандран предположил, что существует связь между феноменом фантомных конечностей и нейронной пластичностью в мозге взрослого человека . Чтобы проверить эту теорию, Рамачандран набрал людей с ампутированными конечностями, чтобы узнать больше о том, могут ли фантомные конечности «чувствовать» раздражители других частей тела. [22]
В 1992 году в сотрудничестве с Т.Т. Янгом, С. Галленом и другими сотрудниками Научно-исследовательского института Скриппса, которые проводили исследования МЭГ , [23] Рамачандран инициировал проект, чтобы продемонстрировать, что произошли измеримые изменения в соматосенсорной коре головного мозга пациента, перенесшего МЭГ. перенес ампутацию руки. [24] [25]
Рамачандран предположил, что существует связь между реорганизацией коры, очевидной на МЭГ-изображении, и безболезненными отраженными ощущениями, которые он наблюдал у других субъектов. [26] [27]
Более поздние исследователи обнаружили, что безболезненные фантомные конечности меньше коррелируют с моторной или соматосенсорной пластичностью, чем болезненные фантомные конечности. [28] Недавние исследования также показали, что периферическая нервная система участвует в болезненных явлениях фантомных конечностей. [29]
Продолжаются исследования более точных механизмов и объяснений. [30]
В 2009 году Джон Колапинто (автор профиля Рамачандрана [3] в The New Yorker ) сказал, что терапия зеркальным ящиком для людей с ампутированными конечностями была самым заметным достижением Рамачандрана. [31]
Рамачандран считал, что фантомная боль может быть вызвана несоответствием между различными частями нервной системы человека с ампутированной конечностью: зрительная система говорит, что конечности нет, но соматосенсорная система (обработка ощущений тела, таких как прикосновение и положение конечности) говорит, что конечность все еще на месте. . Так называемый зеркальный ящик представлял собой простое устройство, в котором используется зеркало, отражающее здоровую руку человека с ампутированной конечностью, поэтому оно кажется продолжением отсутствующей:
Свою уцелевшую руку они просунули в отверстие в стенке ящика с зеркалом внутри, чтобы, заглянув в открытый верх, увидеть свою руку и ее зеркальное отражение, как если бы у них было две руки. Затем Рамачандран попросил их пошевелить как неповрежденной рукой, так и, мысленно, фантомной рукой — скажем, чтобы представить, что они дирижируют оркестром. Пациенты чувствовали, что у них снова две руки. [32]
Рамачандран обнаружил, что в некоторых случаях восстановление движения парализованной фантомной конечности уменьшало испытываемую боль. [33] В 1999 году Рамачандран и Эрик Альтшулер распространили технику зеркала на людей с ампутированными конечностями на улучшение мышечного контроля у пациентов, перенесших инсульт, с ослабленными конечностями. [34] Как Деконик и др. Как говорится в обзоре 2014 года, механизм улучшения двигательного контроля может отличаться от механизма облегчения боли. [35]
Несмотря на появление зеркальной терапии в конце 1990-х годов, до 2009 года по ней было опубликовано мало исследований, и качество большей части исследований с тех пор было спорным. [36] Из 115 публикаций за период с 2012 по 2017 год об использовании зеркальной терапии для лечения фантомных болей конечностей, обзор 2018 года обнаружил только 15 исследований, научные результаты которых следует учитывать. На основании этих 15 исследований рецензенты пришли к выводу, что «МТ, по-видимому, эффективен в облегчении ПЛП, уменьшая интенсивность и продолжительность ежедневных эпизодов боли. Это действенный, простой и недорогой метод лечения ПЛП». [37] Аналогичным образом, в обзоре 2017 года, в котором изучался более широкий спектр применения зеркальной терапии, был сделан вывод: «Зеркальная терапия использовалась для лечения фантомных болей в конечностях, комплексного регионарного болевого синдрома, невропатии и болей в пояснице. Механизм действия зеркала терапия остается неопределенной, а доказательства клинической эффективности зеркальной терапии обнадеживают, но еще не окончательны». [38]
О зеркальных нейронах впервые сообщалось в статье, опубликованной в 1992 году группой исследователей под руководством Джакомо Риццолатти из Университета Пармы . [39] По словам Риццолати, «Зеркальные нейроны представляют собой особый тип зрительно-моторных нейронов, которые разряжаются как тогда, когда обезьяна выполняет двигательный акт, так и когда она наблюдает аналогичный двигательный акт, выполняемый другим человеком». [40]
В 2000 году Рамачандран сделал то, что он назвал «чисто спекулятивными гипотезами», о том, что «зеркальные нейроны [у людей] сделают для психологии то же, что ДНК сделала для биологии: они обеспечат объединяющую структуру и помогут объяснить множество умственных способностей, которые до сих пор оставались загадочный и недоступный для экспериментов». [41]
Рамачандран предположил, что исследование роли зеркальных нейронов может помочь объяснить различные умственные способности человека, такие как эмпатия, имитационное обучение и эволюция языка. В эссе для Edge в 2001 году Рамачандран предположил, что
Я предположил, что помимо обеспечения нейронного субстрата для выяснения намерений другого человека... появление и последующее усложнение зеркальных нейронов у гоминидов, возможно, сыграло решающую роль во многих типичных человеческих способностях, таких как эмпатия, обучение посредством подражания (а не проб и ошибок), а также быструю передачу того, что мы называем «культурой». (И «большой скачок вперед» — быстрая ламаркистская передача «случайных») уникальных изобретений. [42]
Предположения Рамчандрана о связи зеркальных нейронов с эмпатией оспаривались одними авторами и поддерживались другими. [43] [44] [45] [46]
В 1999 году Рамачандран в сотрудничестве с тогдашним научным сотрудником Эриком Альтшулером и коллегой Хайме Пинедой выдвинул гипотезу, что дисфункция активности зеркальных нейронов может быть ответственна за некоторые симптомы и признаки расстройств аутистического спектра. [47] Между 2000 и 2006 годами Рамачандран и его коллеги из Калифорнийского университета в Сан-Диего опубликовали ряд статей в поддержку этой теории, которая стала известна как теория аутизма «Разбитые зеркала». [48] [49] [50] Рамачандран и его коллеги не измеряли активность зеркальных нейронов напрямую; скорее они продемонстрировали, что дети с РАС демонстрируют аномальные реакции ЭЭГ (известные как подавление волн Мю ), когда они наблюдают за действиями других людей. В книге «Мозг-говорящий» (2010) Рамачандран утверждает, что доказательства дисфункции зеркальных нейронов при аутизме «убедительны, но не убедительны». [43]
Утверждение о том, что зеркальные нейроны играют роль в аутизме, широко обсуждалось и исследовалось. [51] [52] [53] [54] [55]
Рамачандран был одним из первых ученых, выдвинувших теорию о том, что синестезия цвета графемы возникает в результате перекрестной активации между областями мозга. [56] [57] Рамачандран и его аспирант Эд Хаббард провели исследование с помощью функциональной магнитно-резонансной томографии , которое обнаружило повышенную активность в областях мозга, распознающих цвета, у синестетов по сравнению с несинестетами. [57] [58] Рамачандран предположил, что концептуальные метафоры могут также иметь неврологическую основу в кортикальной перекрестной активации. По состоянию на 2015 год неврологическая основа синестезии не установлена. [59]
В 2008 году Рамачандран вместе с Дэвидом Брангом и Полом МакГеочом опубликовал первую статью, в которой выдвинул теорию о том, что апотемнофилия — это неврологическое расстройство, вызванное повреждением правой теменной доли мозга. [60] Это редкое заболевание, при котором человек желает ампутировать конечность, было впервые выявлено Джоном Мани в 1977 году. Основываясь на медицинских исследованиях, связывающих повреждение головного мозга с такими синдромами, как соматопарафрения (отсутствие владения конечностями), авторы предположили, что желание ампутации могло быть связано с изменениями в правой теменной доле. В 2011 году МакГеоч, Бранг и Рамачандран сообщили об эксперименте по функциональной визуализации с участием четырех субъектов, желавших ампутировать нижние конечности. МЭГ-сканирование показало, что их правые верхние теменные доли были значительно менее активны в ответ на тактильную стимуляцию конечности, которую испытуемые хотели ампутировать, по сравнению с контрольной группой того же возраста и пола. [61] Для описания этого синдрома авторы ввели слово «ксеномелия» , которое происходит от греческого слова «иностранный» и «конечность».
Рамачандран является автором нескольких популярных книг по неврологии, таких как «Призраки в мозгу» (1998) и «Мозг-обличитель» (2010). «Призраки в мозгу» легли в основу специального выпуска PBS Nova 2001 года . [62] [63]
В 2003 году BBC выбрала Рамачандрана для проведения в этом году серии радиолекций Reith Lectures . [64] Пять радиовыступлений Рамачандрана на тему «Новый разум» были впоследствии опубликованы в виде книги с тем же названием. [65] [66]
Рамачандран также неоднократно выступал с докладами, в том числе на TED в 2007 и 2010 годах. [67]
В 1997 году Newsweek включил его в список ста «личностей, чье творчество, талант, ум или лидерство будут иметь значение в предстоящие годы». [68] В 2008 году журнал Foreign Policy включил Рамачандрана в число «100 лучших публичных интеллектуалов мира». [69] Аналогично, в 2011 году журнал Time включил Рамачандрана в список «самых влиятельных людей в мире» в «списке Time 100». [70] Выбор Времени и Проспекта был определен путем общественного голосования по более длинному списку имен , предложенному организацией.
Рамачандран получил множество академических и других наград. Например, из его биографии на Edge.org: [71]
В 2005 году он был награжден медалью Генри Дейла [72] и избран почётным пожизненным членом Королевского института Великобритании [72] , где он также выступил с вечерней пятничной речью (вступив в ряды Майкла Фарадея, Томаса Хаксли, Хамфри Дэви и другие.) Его другие награды и награды включают стипендии Колледжа All Souls в Оксфорде [72] и Стэнфордского университета (приглашенный профессор Хилгарда); Премия за президентские лекции Американской академии неврологии, [73] [74] две почетные докторские степени, [75] ежегодная премия Рамона-и-Кахаля от Международного общества нейропсихиатрии, [76] и медаль Ариенса Капперса от Королевской Нидерландской академии неврологии. наук . [77]
В 2007 году президент Индии присвоил ему третью по величине гражданскую награду и почетное звание в Индии — Падма Бхушан . [78]
В 2014 году Фонд ARCS (Награды за достижения для ученых колледжей) назвал Рамачандрана «Ученым года». [79]
Среди людей с ампутированными конечностями 90% страдают от фантомных болей в конечностях, которые часто могут вызывать мучительный дискомфорт.
В 1991 году он заинтересовался работой Тима Понса, нейробиолога из Национального института психического здоровья, который исследовал способность нейронов сенсорной коры головного мозга адаптироваться к изменениям.
Впервые он увидел свежий человеческий мозг, будучи студентом Медицинского колледжа Стэнли в Ченнаи в 1970-х годах.
Несмотря на то, что
TellTale Brain
на первый взгляд содержит много поп-музыки, в целом содержание очень попсовое.
Рамачандран впоследствии подтвердил эти результаты в исследовании магнитоэнцефалографии (МЭГ).
Мы поняли, что исследования МЭГ также могут быть полезны для определения того, будут ли эффекты перекартирования, подобные описанным у обезьян, также наблюдаться у пациентов-людей после ампутации.
Мы пришли к выводу, что в мозге взрослого человека могут возникать новые паттерны точно организованных и функционально эффективных связей.
В настоящее время наиболее распространенной теорией ЦНС является теория коркового переназначения (CRT), в которой считается, что мозг реагирует на потерю конечностей путем реорганизации соматосенсорных карт (16)... До сих пор ведутся споры о причине и поддерживающих факторах. обеих фантомных конечностей и связанной с ними боли.
Неудивительно, что при ампутации такая сложная магистраль передачи информации на периферию и обратно может иметь потенциал для проблемных неврологических заболеваний... Хотя ощущение фантомных конечностей уже было описано и предложено французским военным хирургом Амбруазом Паре. 500 лет назад до сих пор нет подробного объяснения его механизмов.
В детстве он был одержим фокусами и иллюзиями. Поэтому я думаю, что это не совпадение, что открытие, которое сделало его имя в науке, - это его работа по использованию зеркал для облегчения фантомной боли в конечностях, мучительной, непрекращающейся агонии, которую многие люди с ампутированными конечностями ощущают в своих отсутствующих конечностях.
Зеркальная обработка, напротив, нацелена на саму неисправную сенсорную систему. По сути, он берет датчик пропуска зажигания — систему предупреждения, функционирующую под иллюзией, что в мире, который она контролирует, что-то ужасно не так — и подает ему альтернативный набор сигналов, которые его успокаивают. Новые сигналы могут даже сбросить датчик.
Использование зеркала также может помочь задействовать премоторную кору головного мозга для двигательной реабилитации... На ряде неврологических и психологических уровней зеркальная терапия может помочь обратить вспять элементы приобретенного неиспользования пораженной конечности.
До 26 ноября 2015 г. в базах данных Medline, Cochrane и Embase было получено 85 статей с использованием ключевых слов «фантомная конечность» и «зеркальная терапия». Отмечено, что с 2009 г. количество статей заметно увеличилось (рис. 1), что свидетельствует о возросшем интересе к МТ после ампутации.
Это действенный, простой и недорогой метод лечения ПЛП. Методологическое качество большинства публикаций в этой области очень ограничено, что подчеркивает необходимость дополнительных высококачественных исследований для разработки клинических протоколов, которые могли бы максимизировать преимущества МТ для пациентов с ПЛП.
Таким образом, я считаю открытие Риццолати – и мои чисто умозрительные предположения об их ключевой роли в нашей эволюции – самой важной незарегистрированной историей последнего десятилетия.
Поскольку эти нейроны, по-видимому, участвуют в таких способностях, как сочувствие и восприятие намерений другого человека, казалось логичным предположить, что дисфункция системы зеркальных нейронов может привести к некоторым симптомам аутизма.
На основании текущих исследований мы предлагаем модель многослойной нейронной сети, включающую MNS на первом уровне и преобразующую эту информацию в сеть более высокого уровня, отвечающую за рассуждение.
BBC каждый год приглашает ведущего деятеля прочитать серию лекций по радио. Целью является содействие общественному пониманию и обсуждению важных вопросов, представляющих современный интерес.
Нашей целью было сделать снимок будущего, выделив некоторых личностей, чье творчество, талант, ум или лидерство будут иметь значение в предстоящие годы.
В 2003 году он читал ежегодные лекции BBC Reith и был первым врачом/психологом, который читал лекции с момента их начала в 1949 году.
В годы, когда выборы в ААН не проводятся, эту главную лекцию читает невролог, выбранный президентом ААН. В годы выборов лекцию читает уходящий президент.
Он получил множество наград и наград, включая стипендию колледжа All Souls в Оксфорде, степень почетного доктора колледжа Коннектикута, степень почетного доктора ИИТ в Мадрасе...
Основанная в 1954 году президентом Индии, Падма Бхушан признает выдающиеся заслуги перед нацией высокого уровня в любой области.
