Австралийский врач - один из трех награжденных за разработку «бионических ушей»
Вы идете по тротуару и замечаете друга, которого не видели целую вечность, идущего впереди вас по другой стороне улицы. Вы кричите: «Салли!» несколько раз, но она продолжает идти, как будто не слышит тебя. А потом она вытаскивает свой iPod и меняет песню, и ты понимаешь, что она действительно тебя не слышит и не может.
Ты думаешь о том, как бы тебе хотелось с ней поболтать, лишь бы она тебя услышала! Но она не может, потому что все звуки, кроме тех, которые она выбрала, были исключены из ее мира. Она недосягаема и изолирована, хотя вокруг нее люди.
Может быть, это проблеск в мир глухих - не временно глухих из-за «препятствия», вызванного новейшим музыкальным устройством, а тех, кто действительно глух, из-за травмы или ошибки в часть ДНК, которая мешает правильному функционированию оригинального музыкального устройства в мире: уха.
В прошлом месяце премия Ласкера (часто называемая американской Нобелевской премией) была присуждена трем исследователям за их работу по разработке кохлеарных имплантов. Эти «бионические уши» позволили 320 000 человек слышать, часто впервые.
Одним из трех исследователей был Грэм Милбурн Кларк, который родился в Новом Южном Уэльсе, Австралия, в 1935 году. Его мать была творческой женщиной, которая поощряла его исследовательскую деятельность, разрешая химические эксперименты в прачечной и биологические эксперименты. в саду. Его отец был фармацевтом в их маленьком провинциальном городке Камден. Его сильная тугоухость делала вещи неудобными для его клиентов, потому что им приходилось выкрикивать свои медицинские нужды на всеобщее обозрение в магазине."ПРОТИВОГРИБКОВЫЙ КРЕМ, ПОЖАЛУЙСТА!" К десяти годам Грэм хотел стать отоларингологом.
Он поступил в медицинскую школу Сиднейского университета, хотя его интерес к профессии отоларинголога угас. После окончания университета в 1957 году он продолжил обучение в области хирургии уха, носа и горла в Сиднее, а затем в Великобритании, вернулся в Австралию и занял должность хирурга уха, горла и носа в больнице Альберта в Мельбурне, а позже стал там старшим почетным ЛОР-хирургом.
Почитание слуха
В это время его увлечение слухом возобновилось. Он глубоко почитал чувствительность и сложность слуха, а также считал, что «наши чувства, чувства любви, ненависти, гордости и верности, например, не могут быть легко объяснены просто действием электрического тока и химии в организме». мозг. Он понимал, насколько важен слух для нашего сознания и нашего восприятия мира.
По этой причине Кларк не был удовлетворен клинической работой. Он хотел улучшить доступные методы лечения, а не просто установить статус-кво. Чтение статьи американского хирурга Блэра Симмонса об успешном использовании им электрической стимуляции, позволяющей глухим людям слышать звуки, но не речь, зажгло огонь в животе Кларка: он захотел провести исследование.
Когда он обратился за советом к сэру Джону Экклсу, лауреату Нобелевской премии по нейрофизиологии, ему сказали, что в возрасте 31 года он слишком стар, чтобы начинать исследовательскую карьеру. К счастью, он проигнорировал этот совет и начал работать над докторской диссертацией.
Вспоминая тот период своей жизни, он говорит: «Мы [его жена и дети] уехали из Мельбурна, чтобы жить очень бедно [со мной], будучи студентом-исследователем Сиднейского университета. сломалась подержанная машина Мы даже не могли позволить себе еще одну подержанную машину Я мог проводить время, думая о своих исследованиях на автобусных остановках, гуляя туда и сюда, вместо того, чтобы беспокоиться о разочарованиях от вождения в пробке."
Его первым исследовательским вопросом было выяснить, как на самом деле работает ухо. Они знали, что звуковые волны превращаются в электрические сигналы для стимуляции нервных клеток мозга, которые затем интерпретируются как связные звуки. Но они не понимали посылаемых сигналов. Были ли они похожи на азбуку Морзе - единый тон, который приобретает значение благодаря своей продолжительности и времени между повторениями? Или ухо больше похоже на пианино с набором множества клавиш, каждая из которых отвечает за свой тон?
Устройство, которое использовал Симмонс, было одноканальным устройством, которое работало исключительно на принципе временной передачи сигналов, подобно азбуке Морзе. Кларк в начале своих экспериментов с кошками определил, что никакие временные сигналы не могут воспроизвести сложность звука. Это навело его на мысль, что слушание представляет собой смесь «временного и пространственного кодирования», как фортепиано.
Борьба за финансирование исследований
PhD в руках, он должен был найти место для продолжения своих исследований.«Это было сложно, - говорит он, - потому что большинство людей говорили, что это не сработает. На самом деле так говорили от 95 до 99 процентов, а это означало отсутствие работы». Однако, благодаря его предыдущей работе в городе, в 1970 году Мельбурнский университет назначил его профессором-основателем отоларингологии, кафедры, которой тогда еще не существовало.
Большую часть своего времени он тратил на сбор средств, потому что декан выделил ему только трех сотрудников, немного места в лаборатории в морге и 6000 долларов на два года. При этом ему пришлось построить больше комнат и отремонтировать другие, а также нанять преподавателей и оплатить расходы на исследования. Излишне говорить, что ему пришлось искать дополнительное финансирование. Значительная сумма денег в конечном итоге поступила от двух щедрых жертвователей, но много денег было получено благодаря упорству и упорному труду. Он проводил гала-концерты; он выступал на обедах за 100 долларов здесь или 200 долларов там; он даже заключил пари со своей секретаршей, что она не сможет собрать столько денег, сколько он, потрясая консервной банкой на улице во время их обеденного перерыва. Он всегда побеждал.
Что его поддерживало? У Кларка был опыт отца, который подтолкнул его. Мало того, что тугоухость отца создавала неудобства в аптеке, она еще и очень утомляла. Его отцу приходилось постоянно напрягаться, чтобы понять, о чем говорят люди. Кларк вспоминает: «Были времена, когда мама развлекала, а папу считали глупым, потому что он действительно не мог общаться в разговорах».
Была и его вера. Набожный методист, Кларк говорит: «Я делал это не из личных амбиций. Я делал это, во-первых, чтобы увидеть, возможно ли это с научной точки зрения, но также, с молитвой, увидеть, могу ли я быть использован [Богом] сделать что-то хорошее, чтобы помочь глухим людям."
Не у всех было свое видение. Кларк подвергся критике со стороны коллег-ученых, заявивших, что это не сработает, и поэтому не будет финансировать его гранты. Он подвергся критике со стороны коллег-медиков, которые акцентировали внимание на опасности инфекций в результате хирургической имплантации устройства в ухо с проводами, ведущими в мозг. Он даже подвергся некоторой критике со стороны сообщества глухих, некоторые из которых не хотели, чтобы их считали нуждающимися в «исправлении».
Время с детьми приводит к прорыву
Стратегия Кларка по борьбе со всем этим была проста. Он выбрал очень спокойное место для жизни и старался проводить время со своими детьми. «Я сделал [это] своим хобби, играть с ними по выходным, делиться с ними. Вместо того, чтобы идти на поле для гольфа, я ходил на задний двор с детьми».
Его подход окупился. В какой-то момент он пытался понять, как заставить пучок электродов проходить вокруг крошечной спирали внутреннего уха. Оно никогда не покидало его мыслей, беспокоя его день и ночь. Он отправился в отпуск со своей семьей, а загадка все еще мучила его. «А потом, удивительно, однажды на пляже, эврика! Я играл с раковиной [в форме] как внутреннее ухо, и [я] вставлял кусочки травинок и понял, что если они сгибаются на кончике и жесткие по направлению к основанию, они на самом деле будут двигаться достаточно далеко. Я помчался домой после отпуска и попробовал это в лаборатории, и это сработало. Мне удалось поместить мультиэлектроды вокруг крошечной спирали внутреннего уха».
Первый многоканальный кохлеарный имплантат был установлен во время операции 1 августа 1978 года. Смелым пациентом был человек по имени Род Сондерс, который совсем недавно оглох из-за травмы головы. Операция прошла без заминок, но потом им пришлось ждать месяц, пока все заживет, прежде чем включить устройство и проверить слух Рода.
Род вернулся в лабораторию, и Кларк стимулировал его имплантат и… ничего. Он вернулся через несколько дней и… до сих пор ничего. С третьей попытки инженеры поняли, что соединение было слабым. После этого Род услышал тон, который становился громче по мере того, как они увеличивали электрический ток, подаваемый на его имплантат. В последующих тестах Род смог обработать разные тона и их синхронизацию, о чем свидетельствует его способность распознавать мелодию государственного гимна Австралии. Но он по-прежнему не слышал речи.
Кларк и его команда работали с Родом еще несколько месяцев, пытаясь узнать, как устройство сотрудничает с мозгом Рода, и вносили изменения, чтобы улучшить его. Наконец, незадолго до Рождества Род услышал речь.
"Это был один из самых замечательных моментов в моей жизни", - говорит Кларк. «Я был так потрясен, что пошел в соседнюю лабораторию и сделал то, что не очень по-австралийски - я расплакался от радости».
Затем последовало еще несколько месяцев испытаний и сбора данных, чтобы доказать научному миру, что они действительно достигли невозможного. Мало-помалу успехи Кларка развеяли сомнения скептиков. Стало проще найти финансирование для тонкой настройки устройства. В конце концов они уменьшили размер и требования к питанию настолько, чтобы можно было протестировать устройство на детях в возрасте до четырех лет. Опять же, их настойчивость окупилась, и дети, рожденные глухими, впервые смогли слышать звук, что в конечном итоге позволило им также научиться говорить.
Сегодня профессор Кларк продолжает мечтать о большем и усердно работать. Он не боится участвовать в культурных дебатах, таких как аборты. В 2008 году, когда законодатели штата Виктория проголосовали за то, чтобы потребовать от врачей направлять на аборты, даже если они были против этого, он присоединился к двум другим старшим врачам в написании открытого письма с протестом в верхнюю палату конгресса. Он продолжает искать способы объединить новейшие технологии с нашим лучшим пониманием неврологии, чтобы усовершенствовать кохлеарные имплантаты, узнать, как работает мозг, и помочь людям с другими неврологическими повреждениями, такими как травмы спинного мозга. Он является поучительным примером того, что могут сделать ученые, обладая решимостью и настойчивостью в сочетании с творческим подходом и желанием служить другим.
Michaela Kingston - псевдоним американского ученого, имеющего докторскую степень по биологии Университета Джона Хопкинса. В настоящее время работает в сфере медицинских коммуникаций.