Biologie fantastyczne: „Życie Chucka”, czyli jak to jest umierać

„Życie Chucka” to dramat z elementami soft science fiction, bazujący na utworze Stephena Kinga o tym samym tytule. Opowiada o bohaterach konfrontujących się z końcem świata i ze strachem w obliczu chaosu, nadchodzącej pustki. Dość szybko okazuje się, że postaci te są jedynie reprezentacjami wspomnień – whitmanowskich „milionów” zawartych w umyśle Chucka Krantza, prawdziwego głównego bohatera opowieści.

Ta horacjańsko-epikurejska opowieść o odchodzeniu staje się pretekstem do zadania pytań: co się dzieje w dogorywającym mózgu i jakie to w ogóle uczucie – umierać.

Krok pierwszy: uszkodzenie i odurzenie

Chuck Krantz umiera z powodu nowotworu mózgu. W jego przypadku oznacza to, że przyczyna śmierci znajduje się w samym centrum dowodzenia – guz zwiększa ciśnienie wewnątrzczaszkowe, uciska na neurony, zabiera im paliwo, zaburza ich funkcje. Nie zawsze jednak pierwotna przyczyna leży w mózgu. Czasami kaskada patologii jest uruchamiana na „obwodzie”. Na przykład, przez infekcję ogólnoustrojową, chorobę metaboliczną czy zatrucie – wszystkie one mogą doprowadzić do śmiertelnego w skutkach obrzęku mózgu. Innym razem pierwotną przyczyną uszkodzeń mózgowia jest uraz (np. wypadek), niedokrwienie czy udar. Nierzadko jest tak, że występuje kilka pierwotnych przyczyn, które wzajemnie na siebie wpływają i przyspieszają procesy patologiczne. Kluczowe jest jednak to, że te nieprawidłowości zaburzają homeostazę, czyli równowagę wewnątrzczaszkową.

Neurony są bardzo wrażliwe na brak tlenu i glukozy oraz na mechaniczny ucisk (krwi, mas nowotworowych), dlatego w takich warunkach szybko szwankują. Przestają wytwarzać odpowiednie ilości ATP (energetycznej „waluty”, którą „płaci” się za kosztowne procesy biologiczne). To sprawia, że pompy elektrolitowe, które normalnie stoją na straży subtelnej równowagi jonowej, wstrzymują pracę. Niepilnowane jony przenikają, gdzie im się chce, a skrupulatnie strzeżona za życia polaryzacja, czyli „nierównowaga” elektrolitowa, zapewniająca m.in. przewodnictwo nerwowe, zaczyna się poddawać.

W tym samym czasie komórki glejowe (strażnicy, opiekunowie, przewodnicy, pośrednicy neuronów) wpadają w panikę: ulegają nadmiernej i przesadnej aktywacji, próbują ratować sytuację, ale często nie mają już jak tego zrobić – same również zostają pozbawione tlenu i glukozy. A deregulacja procesów wewnątrzczaszkowych sprawia, że zaczynają się zachowywać jak ktoś, kto próbuje biec sprintem, ale jest zanurzony po pachy w wodzie.

To porównanie do bycia zanurzonym w płynie czy w spowalniającej masie zdaje się dobrze odzwierciedlać odczucia osoby będącej na tym etapie śmierci mózgowej. Z prac opublikowanych w 2023 r. w „Pharmacological Reviews” i w 2024 r. w „Neuron” wynika bowiem, że kiedy neurony stopniowo tracą zdolność do przewodnictwa, człowiek prawdopodobnie doświadcza stanu przypominającego relaksację, odurzenie.

Krok drugi: obrzęk i zjednoczenie

Na kolejnym etapie umierania dochodzi do postępującego obrzęku mózgu. Jony nie są trzymane na wodzy, więc płyny ustrojowe przenikają z jednego przedziału do drugiego i w końcu objętość mózgu się powiększa. Za życia sztywna, kostna czaszka dobrze chroni ten cenny narząd, ale też margines przestrzeni, którym dysponuje mózgowie, jest minimalny – dlatego każdy obrzęk jest niebezpieczny, grozi uciskiem. Mechanizmy fizjologiczne, które na tym etapie są jeszcze sprawne, starają się kompensować puchnięcie: płyn mózgowo-rdzeniowy zostaje przemieszczony do przestrzeni rdzeniowych. To jednak za mało, by zahamować obrzęk. Dlatego naczynia wewnątrzczaszkowe zmniejszają swoją pojemność, by „kupić” mózgowi nieco przestrzeni i by odjąć z czaszki nieco płynów.

Kiedy te mechanizmy się wyczerpią, dalszy wzrost ciśnienia wewnątrzczaszkowego jest nieunikniony. Krew obwodowa nie jest już w stanie wniknąć do naczyń i dokonać w nich prawidłowej perfuzji, czyli przepływu przez tkanki. Można to porównać do próby nadmuchania bardzo ścisłego balona przez osobę o „słabych płucach”. Ciśnienie w docelowej przestrzeni jest zbyt duże, by z nim wygrać.

Po przekroczeniu pewnego progu ciśnienia (tzw. critical closing pressure), krążenie mózgowe się zatrzymuje. Z prac opublikowanych w 2020 r. w „Frontiers in Cardiovascular Medicine” i w 2024 r. w „Journal of Clinical Medicine” wynika, że narastającej hipoperfuzji mózgu może towarzyszyć wrażenie silnego zmęczenia i stopniowa utrata przytomności. To jak osłabienie, które czuje się, leżąc w łóżku z wysoką gorączką.

Mniej więcej na tym etapie ok. 72 proc. osób śni–nie śni o spotkaniu z bliskimi – podają autorzy pracy, która ukazała się w „Journal of Palliative Medicine”. Czasami te wizje dotyczą ogólnego jednoczenia się z innymi, braterstwa, łączności – wynika z publikacji, które ukazały się niedawno w „Palliative & Supportive Care” i „BMC Palliative Care”. Te wrażenia mogą przypominać doświadczenia osób, które przyjęły substancje o działaniu empatogennym, np. MDMA i/lub psychodeliki takie jak LSD czy psylocybina. Wszystkie te związki mogą wywoływać efekty emocjonalnej integracji z innymi, empatii społecznej – opisują prace z tego i ubiegłego roku opublikowane w „JAMA Network Open”, „Frontiers in Psychiatry” czy „npj Mental Health Research”.

Uważa się, że te reakcje są następstwem tzw. rozpuszczenia ego, czyli częściowej dezintegracji „ja” na rzecz poczucia wspólnoty. W przypadku substancji psychoaktywnych efekt może wynikać z silnej aktywacji systemu serotonergicznego i sieci domyślnej mózgu (default mode network, DMN), która współodpowiada za budowanie tożsamości i wątki autobiograficzne. Podczas umierania ten efekt może zaś wynikać z zahamowanej łączności pomiędzy neuronami. Aby zrozumieć, dlaczego ta zaburzona komunikacja miałaby prowadzić do takich efektów, trzeba poświęcić nieco uwagi samej świadomości oraz percepcji „ja”.

Krok trzeci: odłączenie i dezintegracja

Mózg tylko pozornie jest jednym narządem. W rzeczywistości znajduje się w nim wiele ośrodków, z których każdy mógłby pełnić funkcję mini-umysłu – wynika z badań uczonych z Mount Sinai School of Medicine, kierowanych przez neurologa i psychiatrę, Emmanuela Duringa. Prowadzone przez niego analizy osób, które regularnie lunatykują, pokazują np., że hołubiona przez nas kora przedczołowa (czyli obszar odpowiedzialny m.in. za podejmowanie decyzji, rozumowanie) może bardzo łatwo zostać pozbawiona władzy nad resztą mózgu.

Lunatycy, którym robiono badania EEG podczas epizodów sennowłóctwa, wykonywali często złożone czynności: odmalowywali ściany, przygotowywali jedzenie, rozmawiali, tańczyli. To dlatego, że obszary odpowiedzialne za widzenie, słyszenie, motorykę, pamięć były u nich „obudzone”. Uśpiona pozostawała tylko kora przedczołowa, dlatego decyzje, które podejmowali w czasie swojej nocnej aktywności, zwykle uchodziły za nielogiczne, nierozsądne. To jednak pokazuje, że poszczególne miniumysły mogą do pewnego stopnia działać niezależnie od siebie. Integracja tych aktywności, dająca wrażenie jednego „ja” podejmującego jakieś decyzje czy aktywności to kwestia komunikacji i ciągłych negocjacji pomiędzy poszczególnymi obszarami – iluzja stworzona przez mózg po to, abyśmy czuli się jedną osobą.

Doświadczenia prowadzone na University of California z udziałem pacjentów z lekooporną padaczką, którym przecięto połączenie pomiędzy obiema półkulami mózgu (a tym samym zaburzono przepływ informacji i „negocjacji” między nimi), pokazywały, że oddzielone od siebie „umysły” mogą konkurować np. o to, która ręka ułoży puzzle. A także nawzajem ukrywać przed sobą informacje. Jak w słynnych eksperymentach prowadzonych w latach 60. z pacjentem Joe, któremu wyświetlano na lewej lub prawej połowie ekranu słowa. Lewa część mózgu, w której znajduje się obszar mowy, nie widziała tych haseł, więc – zapytana przez badaczy, co widział Joe – mówiła, że niczego nie widział. Kiedy jednak proszono, by odpowiedzi na to pytanie udzielała druga półkula mózgowa (pisemnie, na kartce) – okazywało się, że Joe jednak był w stanie rozpoznać, co wyświetlano na ekranie.

W tych doświadczeniach zatrzymana była jedynie komunikacja pomiędzy półkulami. Kiedy jednak hamowanie przewodnictwa jest bardziej zaawansowane, mikro-umysły składające się na „ja” ulegają silniejszej dezintegracji. Dowiodły tego eksperymenty prowadzone np. na University of Chicago, Harvard University i Massachusetts General Hospital z osobami wprowadzanymi w stan znieczulenia ogólnego. Badanie EEG przeprowadzane w czasie wprowadzania w stan narkozy wykazało, że utrata świadomości i poczucia „ja tu i teraz” nie zanika wraz z uśpieniem jakiegoś konkretnego obszaru mózgu – rzekomego dyrygenta, który miałby zarządzać całą orkiestrą. Przeciwnie – dzieje się tak wtedy, gdy przewodnictwo pomiędzy neuronami słabnie na tyle, że przestają one do siebie nieustannie szeptać. To oznacza – uważają uczeni z MIT McGovern Institute – że świadomość i „ja” nie leży w materialnym miejscu w mózgu, lecz w dynamicznej komunikacji pomiędzy jego obszarami.

Kiedy coś tę komunikację zaburza (substancje psychoaktywne, proces umierania), może dochodzić do poczucia oddalenia od ego, dezintegracji „ja” i jednoczesnej integracji z ogółem, rozmycia, rozpuszczenia w absolucie.

Krok czwarty: zatrzymanie i transcendencja

Po etapie zatrzymania krążenia wewnątrzczaszkowego w mózgu umierającej osoby dochodzi do załamania metabolizmu tlenowego. Czyli ciśnienie parcjalne tlenu w mózgu spada do zera. Uszkodzeniu ulegają górny pień, międzymógowie, móżdżek. Dalsze obumieranie pnia powoduje utratę kontroli nad czuwaniem i wybudzaniem. Taka osoba sprawia wrażenie, jakby spała, ale nie da się jej obudzić.

W tym momencie dochodzi często do tzw. doświadczeń bliskich śmierci, czyli do near death experience (NDE). Są to odczucia, które mogą się różnić pod względem detali, ale pojawiają się w nich pewne stałe motywy, co sugeruje, że powstają w następstwie podobnych procesów fizjologicznych. W 2022 r. interdyscyplinarny zespół ekspertów, wśród których byli specjaliści medycyny ratunkowej, anestezjologii, epidemiologii i prewencji, a także onkolodzy, psychiatrzy oraz psycholodzy, opublikował wytyczne dotyczące NDE. Służą one do rozpoznawania tego stanu i różnicowania go od innych wrażeń, np. od eksterioryzacji (out-of-body experience, OBE), czyli wrażenia opuszczenia własnego ciała, ale bez doświadczania śmierci.

Typowe motywy odczuwane w ramach NDE to:

• separacja: wrażenie oddzielenia, emocjonalnego dystansu i/lub fizycznej odrębności od ciała,
• zmierzanie dokądś: bycie ciągniętym w jakąś stronę, przemieszczanie się (np. do jasnego światła, od ciemności, ku postaci uosabiającej jakieś cechy transcendentalne),
• playback, czyli wspominanie wydarzeń z życia, poczucie skruchy lub ewaluacja życiowych wartości.

Istnieje wiele naukowych modeli, które próbują wyjaśniać te doświadczenia. Wszystkie są krytykowane przez jakichś naukowych oponentów. Wynika to przede wszystkim z niedostatku danych, niedoskonałości sprzętu pomiarowego i ze słabej jakości metodologicznej wielu badań.

Model neuroanatomiczny skupia się na tym, że umierający mózg traci zdolność tzw. inhibicji. Czyli hamowania bałaganu i powstrzymywania neuronów przed wystrzeliwaniem biochemicznych fajerwerków przy każdym, najmniejszym pobudzeniu. Zgodnie z tym modelem: gdy inhibicja przestaje obejmować ciało migdałowate, umierająca osoba doznaje „wybuchu” uczuć. Kiedy hamulce puszczają w ośrodkach związanych z czuciem głębokim i koordynacją, ma się wrażenie unoszenia, oddzielenia od ciała. Gdy pozbawiony kontroli jest hipokamp, doświadcza się zalewu wspomnień. A kiedy hamowanie przestaje działać w ośrodku wzrokowym, widzi się oślepiającą jasność.

Modele neurochemiczne skupiają się na tym, że umierający mózg zostaje zalany neuroprzekaźnikami, które wywołują intensywne i nietypowe doznania. W pracy opublikowanej w 2019 r. na łamach „Consciousness and Cognition” wykazano, że efekt near death experience można osiągnąć za pomocą ketaminy, szałwii wieszczej czy DMT, czyli psychodeliku występującego w takich roślinach, jak Psychotria viridis, Mimosa tenuiflora czy Diplopterys cabrerana.

Inne modele opisują NDE z perspektywy wielozmysłowego pobudzenia, stresu ogólnoustrojowego albo „burzy” hormonalnej. Oczywiście, są też wyjaśnienia, które skupiają się na wątkach transcendentalnych czy religijnych.

Krok piąty: zanik i relaksacja

Następne w kolejności jest śródmózgowie: jego umieranie doprowadza do zahamowania reakcji źrenic na światło, zatrzymania mrugania i zaniku odruchu okulowestybularnego. Ten ostatni polega na tym, że oczy pozostają w tej samej pozycji nawet wtedy, gdy porusza się głową (np. teraz możesz patrzeć na ten tekst i czytać go kręcąc głową na lewo lub prawo). Potem poddaje się rdzeń przedłużony, wskutek czego dochodzi do ustania odruchu kaszlowego i zaburzeń autonomicznych. Kiedy uszkodzenia obejmują rdzeń przedłużony i most, dochodzi do zahamowania znajdujących się tu ośrodków oddechowych: osoba przestaje samodzielnie oddychać i nie odpowiada na tzw. próby bezdechu i hiperkapni, czyli nie próbuje „walczyć o oddech” przy zwiększonym stężeniu dwutlenku węgla.

Zanim nastąpi nieodwracalny zanik oddechu, u umierających osób często notuje się tzw. rzężenie przedśmiertne (death rattle). To rodzaj oddychania, któremu towarzyszą charakterystyczne zjawiska akustyczne. Wynikają one z równoczesnego przepływu powietrza przez drogi oddechowe oraz utraty kontroli nad połykaniem, odkrztuszaniem nadmiaru śliny i wydzielin gromadzących się w jamie ustnej, gardle, tchawicy. Chociaż na zewnętrznych obserwatorach rzężenie sprawia nieprzyjemne, niepokojące wrażenie, przesłanki naukowe wskazują, że umierająca osoba nie odczuwa na tym etapie dyskomfortu – wynika z prac, które ukazały się w „Annals of Palliative Medicine” i „Journal of Hospice & Palliative Nursing”. Mimo to, jeśli rzężenie występuje w warunkach szpitalnych, stosuje się zwykle środki łagodzące jego przebieg (np. leki hamujące produkcję śluzu i pogłębiające sedację).

Krok szósty: zapaść i nicość

Ostatni etap umierania mózgu to trwałe zahamowanie ośrodka oddechowego i zapaść autonomiczna, czyli zatrzymanie wszystkich procesów, które za życia pozostawały pod kontrolą mózgu. Po tym następuje nieodwracalna utrata świadomości i wszystkich odruchów pniowych. Wszechświat stworzony przez umysł Chucka Krantza wygasza gwiazdy na nieboskłonie i zwija rolkę filmową.

Czy z tych wszystkich zjawisk i obserwacji wynika jakieś przesłanie dla „jeszcze żyjących”? Owszem. Wnioski z „Życia Chucka” są takie: chwytaj dzień, buduj relacje, ciesz się drobnymi rzeczami, podążaj za pasjami. Konkluzje „Biologii fantastycznych” są podobne, ale nieco mniej solipsystyczne. Umieranie, tak samo jak narodziny, jest po prostu jednym z procesów fizjologicznych, który ma swój przebieg, porządek i charakterystykę. Jeśli ktoś ma taką potrzebę, niech nada mu dodatkowe znaczenie czy sens. Jeśli nie – wciąż może przeżyć śmierć dobrze: z akceptacją nieuchronności i świadomością, że przez ten proces przeszły dziesiątki kwadrylionów ziemskich organizmów.