Вечная молодость мозга

ВЕЧНАЯ МОЛОДОСТЬ МОЗГА

Александр Грудинкин
Знание—сила 2/02

Взрослым многое недоступно. Они перестают расти, их тело теряет гибкость, а мозг не пополняется новыми нервными клетками. Казалось бы, картина уныло ясна, но открытия последних четырех лет заставляют нас отчасти от нее отказаться. Теперь мы знаем, что мозг взрослого человека постоянно пополняется новыми клетками.  .

Без права на потерю

Странно устроен человек. Почти все наши клетки неизменно обновляются. Лишь мозг, самый важный орган тела, обделен этой счастливой судьбой. С момента появления на свет число нейронов в нем неизменно убывает.

Мимоходом, по слабости душевной или случайности, мы теряем тысячи нервных клеток, и поправить убыль нельзя. Рюмка водки — и новая порция клеток сражена горячительным оружием. Удар головой по мячу, и еще одна команда нейронов в ауте. И вот все замены исчерпаны. Никто не выйдет на поле нашего мышления. Игроки слетают с него один за другим, унесенные ветром жизни. Остаются лишь Альцгеймер и Паркинсон, далее — запустение.

Эта неутешительная доктрина давно считалось непререкаемой. Известный испанский гистолог Сантьяго Рамон-и-Кахаль, нобелевский лауреат 1906 года, напрасно искал «новорожденные» нейроны в головном мозге человека — их не было. Казалось бы, точку в этих исследованиях поставил американский нейробиолог Пашко Ракич в 1985 году. Изучив сотни образцов мозга обезьян, он категорично заявил: «В головном мозге ни одного взрослого животного не удалось найти хотя бы одной-единственной новой клетки, наделенной морфологическими особенностями нейрона».

Все! Помощи ждать неоткуда. Мы обречены остаться с тем же набором нейронов, который Природа презентовала нам при рождении. Мы его порядком подрастеряли, не задумываясь о последствиях, да и чем вскоре будем думать, если так идиотски растрачиваем мозги?

Разумеется, ученые нашли объяснение, почему у ящериц и других примитивных созданий мозг всю жизнь прирастает нейронами, а мы этого прибытка лишены. Каждый наш нейрон со всеми его связями, материализующими опыт, неповторим. Для примера: крупный нейрон коры головного мозга может иметь десятки тысяч синапсов. Как перенести их на новую клетку?

Тем временем зоологи понемногу подтачивали прежнюю догму, оставляя человека на островке, окруженном бессчетными «примитивными животными». Так, в 1965 году Джозеф Олтмен и Гопал Д. Дас из Массачусетсского технологического института, используя маркирующие вещества, выяснили, что в головном мозге мышей все-таки появляются новые нейроны.

В начале восьмидесятых годов американский биолог Фернандо Ноттебом, исследуя головной мозг самцов канареек, обнаружил, что его отделы, отвечающие за разучивание мелодий, то расширяются по весне, когда птицы пытаются привлечь пением самок, то позднее сжимаются. При этом меняется и число нейронов! Кстати, канарейка с потерей нейронов при «усыхании» мозга теряет и свои песни — их приходится разучивать заново. Это говорит за то, что представления о том, что память - нечто данное на всю жизнь - заблуждение. После обширных операций на мозге в тех зонах, раздражение которых вызывает обычно появление воспоминаний, человек не мог сказать, что же именно потерял в этой операции. Естественно, то, что осталось он помнил прекрасно, а о том, что было утеряно он уже и подозревал.

Значит, у многих животных есть потенциал для восстановления тканей мозга. А человек? Неужели он обделен такой возможностью? Ведь другие ткани и органы нашего тела могут восстанавливаться благодаря складам, размещенным по всему организму. Там хранятся стволовые клетки — прототипы всех остальных клеток. Они словно семена: если где-то повредится телесная ткань, организм бросает это семя, и оно вырастает, например, клеткой печени или хряща.

Перелистывая сводку открытий, обязательно упомянем, что в середине девяностых годов стволовые клетки — прямые предшественницы нейронов — были обнаружены в головном мозге крыс и обезьян, весьма умных млекопитающих. Появилась надежда, что и в их мозге могут возникать новые нейроны.

Нервные клетки восстанавливаются?

В 1998 году немецкий биолог Эберхард Фукс и американский психолог Элизабет Гоулд проводили опыты, вводя в различные части мозга обезьян препарат бром-деоксиуридин. Он удобен для маркировки новых нейронов, ведь при делении клеток его молекулы встраиваются прямо в структуру ДНК. Если в головном мозге подопытного животного позднее обнаружат искаженную ДНК, значит здесь произошло деление клеток и появились новые нейроны.

В самом деле, уже через несколько часов после введения препарата в мозге животных обнаружились новые клетки. Выяснилось и основное место их рождения: гиппокамп — отдел мозга, играющий ключевую роль в формировании памяти. Очевидно, там на протяжении всей жизни обезьян из стволовых клеток постоянно возникают тысячи новых клеток. Впрочем, общее число нейронов в мозге обезьян почти не меняется, поскольку старые нейроны теми же темпами отмирают.

Однако этот и другие опыты не могли доказать, что такой же механизм действует в головном мозге человека. Сама постановка подобного опыта над Homo sapiens была бы немыслима, ибо без скорого вскрытия нельзя убедиться в изменениях, произошедших в  головном мозге.

Помогла случайность. Шведский нейробиолог Петер Эрикссон узнал, что в онкологических клиниках применяют тот же самый препарат, бром-деоксиуридин, чтобы следить за ростом раковых опухолей. Вскоре было получено согласие на исследование головного мозга пациентов, умерших от рака. В конце 1998 года был обнародован сенсационный результат: в гиппокампе больных вплоть до их смерти каждый день возникало от пятисот до тысячи нейронов.

Работать надо без стресса!

Теперь надо понять, какие факторы влияют на этот процесс. Ведь зная, почему гиппокамп плодит все новые нервные клетки, мы, может быть, заставим обновляться и другие части мозга. Это поможет справиться с некоторыми болезнями мозга и последствиями его травм.

Опыты над теми же обезьянами показали, что приносит особенный вред тканям мозга. Так, даже небольшой стресс подавляет появление новых нервных клеток. Вероятно, это связано с действием гормона стресса — кортизола. В опыте Элизабет Гоулд самцов сгоняли в тесную вольеру и запирали там. В такой «нервной» обстановке всего лишь часа было достаточно, чтобы число новых нейронов снизилось примерно на треть.

Таким образом, тот факт, что при стрессе страдает способность мыслить и запоминать, имеет не только физиологическую, но и анатомически точную причину.

Наш мозг — блокнот, где мы спешим записать впечатления, лишь бы под рукой оказались новые страницы. Отдыхая или работая в спокойной, творческой обстановке, мы принимаем как должное то, что каждую минуту в нашем блокноте открывается новая страница. Мы с интересом исписываем ее нашими мыслями и чувствами. Что-то еще нам откроет жизнь? В следующий час! В ближайшую минуту! Нам интересно жить. Другое дело, когда мы придавлены стрессом. Все валится из рук, а тут и блокнот наших мыслей внезапно кончается. Ни одного нового листка! Мы торопливо пишем поверх прежних впечатлений, стирая их. Жизнь становится скучным, серым фоном, как донельзя исчерканная страница блокнота. Нам нет сил ни читать ее, ни жить так. Мы в депрессии. «Башка тупеет», и хочется одного: забыться и заснуть.

«Резонная мечта!» — как заметят теперь ученые. Избавленные от гнета обстоятельств и влияния стрессовых гормонов, нервные клетки в головном мозге хоть чуть-чуть восстанавливаются.

Теперь понятно, как оценивать действие антидепрессантов. Барри Джейкобс и Казимир Форнал из Принстонского университета выяснили, что самые известные из них стимулируют рост нервных клеток в гиппокампе крыс. Возможно, делают вывод ученые, что именно перебои с образованием новых нейронов ведут к заболеванию депрессией. Вот почему, полагает Джейкобс, даже лечение этой болезни антидепрессантами растягивается на несколько недель, а то и месяцев. Ведь пройдет какое-то время, пока новые нейроны не созреют и не установят связи с другими клетками.

В отдельных опытах удалось наблюдать рост нейронов не только в гиппокампе, но и в других частях мозга. Если удастся понять, что за механизм приводит к появлению здесь новых нейронов, станет ясно почему при болезнях Альцгеймера или Паркинсона эта программа не работает.

В ХХ веке мы научились омолаживать свою внешность. Странно читать старинные книги, где сорокалетних людей порой именуют «стариками» и «старухами». В наши дни многие до очень преклонных лет сохраняют красоту и бодрость тела. Примеры показывают, что свежесть ума человек тоже может сберечь до глубокой старости. Когда эти случаи станут закономерным явлением? Мозг человека должен быть «вечно молодым». Девяносто лет — хороший возраст, чтобы думать, как подобает истинному мудрецу!