Революция в голове. Как новые нервные клетки омолаживают мозг - Кемперманн Герд

Эрикссон связался с участниками исследования и с пятью из них сумел договориться о завещании, в котором они давали согласие на использование их мозга после смерти в нейропатологическом исследовании, посвященном нейрогенезу взрослых. Переговоры эти, без сомнения, были непростыми. Обсуждать вскрытие в научных целях трудно, поскольку собеседнику это прямо говорит о том, что его смерть предрешена. В то же время, многие пациенты в такой ситуации проявляют неожиданное великодушие и охотно идут ученым навстречу. Возможно, это объясняется тем, что участие в подобном исследовании придает смерти осмысленности.

Однако совершить это доброе дело в реальности оказалось не так просто. Возможность выявлять маркированные клетки в тканях мертвого тела сохраняется очень недолго. Как известно каждому любителю судебно-медицинских теледетективов, сразу после смерти начинается разложение. Спешка в такой момент выглядит неуважительно, так что здесь требуется не только мастерство в области логистики, но и большой такт, иначе будет казаться, что последняя воля усопшего сведена к распоряжениям какого-то ученого, которого никто даже не знает. В научных кругах ходят легенды о том, как Эрикссон после звонка из больницы мчался по ночным коридорам, чтобы проследить за переводом тела в патологоанатомическое отделение. Как бы все это ни происходило в действительности, тут требовалась большая самоотдача, причем как от пациента, так и от исследователя.

В любом случае в результате появилась возможность исследовать мозг пяти пациентов после их смерти. Как уже было сказано, метод использовался тот же самый, что и на мозге лабораторных зверей. Но даже в случае применения одних и тех же принципов и при полной идентичности всех процессов работа с тканями человеческого тела – это высший пилотаж. Ученые могут точно установить все параметры исследования с животными и стремятся как можно точнее воспроизводить условия эксперимента; при работе с образцами тканей человеческого тела приходится смириться с возможными рисками. В первую очередь с каждой минутой после смерти мозговые ткани все сильнее разлагаются, а значит, каждый их образец будет взят в новых конкретных условиях, и исследователь должен это учитывать.

Наконец пробы были готовы. То, что Эрикссон и его коллеги увидели под микроскопом, не только оправдало, но и превзошло все ожидания. Прежде всего, это были новые нервные клетки, и, таким образом, у ученых на руках оказалось первое свидетельство их присутствия в мозге взрослого человека (см. рис. 6 на вклейке). Но также они отметили, что этих клеток на вид было гораздо больше, чем они могли предполагать. Правда, в препаратах иногда был виден один новый нейрон, в отдельных случаях два или ни одного. Но, если учесть, что препарат – это чрезвычайно тонкий срез, каких человеческий гиппокамп вмещает сотни, клеток все же было на удивление много. Указать их точное число на основании полученной картины не позволяли правила количественного анализа, которые применяются к таким пробам. Слишком многие условия, необходимые для этого, не были или возможно не были выполнены. Но качественная оценка тоже имеет смысл. Это повод продолжать исследования, в которых можно попытаться подтвердить или опровергнуть ее стандартными средствами.

Как ни странно, ни один из двух крупнейших и важнейших научных журналов, Science и Nature, к истории Эрикссона интереса не проявил. Ученые всего лишь подтвердили некое предположение – очевидно, для обеих редакций этого было недостаточно.

Так что они проигнорировали работу, которая и сегодня еще принадлежит к самым цитируемым. Один из журналов семейства Nature – Nature Medicine, тоже довольно уважаемый, – все же напечатал статью, и до сих пор пользуется плодами того огромного резонанса, который она вызвала.

Если бы нейрогенезу взрослых выдали свидетельство о рождении на основании общественного мнения и признания, то это произошло бы, когда вышла статья Эрикссона. С другой стороны – и тут редакторы Science и Nature были не так уж неправы, недооценивая человеческую психику, – эта работа фактически была «всего лишь» доказательством – доказательством того, что все исследования, которые привели нас от крыс Альтмана и канареек Ноттебома к стволовым клеткам, имеют значение и для людей.

Нужно больше подтверждений

И все же все опять вышло иначе.

Пусть никто (или почти никто) и не оспаривал вывод Эрикссона, но в науке тоже часто действует правило «один раз не считается». Оно даже вполне обоснованно, если говорить о методах, которыми мы пытаемся что-то подтвердить или опровергнуть.

К сожалению, проводить подобные доказательства – не слишком популярное занятие. Действует безжалостный примат оригинальности исследования. Ситуация складывается парадоксальная: часто результаты трудоемких и сложных опытов очень и очень долго остаются невоспроизведенными и, как следствие, не считаются подтвержденными.

Бывает, что подтвердить эксперимент можно без лишних затрат, и это становится побочным результатом какой-нибудь совершенно другой работы, проводимой с иными целями; но в противном случае крупные открытия иногда подолгу никто не проверяет.

Здесь есть некоторое противоречие: все хотят получить доказательство, но никто не готов им заниматься или платить за это. Исследование Петера Эрикссона, в котором он описал нейрогенез взрослых у человека, – характерный пример такой ситуации. Больше не было пациентов, которым был бы введен БДУ, а если бы и были, исследование все равно потребовало бы слишком больших усилий, чтобы просто что-то подтвердить. Но и альтернативы не было.

Стволовые клетки в мозге человека

Значит, нужно было искать иные, косвенные свидетельства. Для начала требовалось показать, что в мозге взрослого человека тоже есть стволовые клетки, из которых могут образоваться новые нейроны. Мы уже видели, как сильно они в качестве аргумента способствовали тому, чтобы идея нейрогенеза взрослых вообще получила признание. Наличие стволовых клеток – необходимая предпосылка для данного процесса. Этого недостаточно: если мы видим такую клетку, это не значит, что она непременно превратится в нейрон; но ее присутствие говорит о такой возможности. Задача это совершенно нетривиальная. Где взять свежую, живую ткань человеческого мозга, из которой можно было бы выделить стволовые клетки?

Как всегда, когда речь идет о тканях и клетках человека, встают этические вопросы.

На самом деле можно попытаться выделить клетки из мозга умерших людей. По сути это ничем не отличается от донорства органов, хотя цель здесь другая. Любой может пожертвовать клетки своего мозга науке. В качестве органа для трансплантации он по понятным причинам не рассматривается (говорят также, что в этом случае речь шла бы о пересадке тела, поскольку именно мозг, а не все остальное туловище содержит личность).

Исследуя ткани мозга покойных, действительно удалось показать, что в гиппокампе и стенках желудочков у взрослого человека содержатся стволовые клетки{14}. Но подобные эксперименты не только требуют деликатности («touchy», как сказали бы американцы). Это очень кропотливая работа, которая приносит скудные результаты. Стволовые клетки довольно прочные, но долго жить без питания и кислорода они все же не могут. То их малое количество, которое удается получить, оказывается очень неровного качества. Тем не менее был сделан еще один маленький шаг.

К счастью, есть более простой путь. Случается, что человеку приходится удалить часть гиппокампа. В силу анатомического строения при такой операции мы всегда получаем кусочек гиппокампа, в котором находятся стволовые клетки и из которого их можно выделить. Но зачем вообще кому-то может понадобиться такая процедура?

Судорожные припадки – одна из патологий мозговой деятельности, при которой внезапно возбуждается сразу большое количество нейронов. Преобладающий в нормальной ситуации нейрональный «шум» вдруг переходит в «грохот». В крайних случаях это состояние распространяется на весь мозг («генерализованный припадок»), что ведет к «большому припадку». Однако гораздо сильнее распространены более тонкие проявления. Если подобные припадки случаются часто, говорят об эпилепсии.