Аркадий Эйзлер - Болезнь Альцгеймера: диагностика, лечение, уход
Процессы образования нервных клеток, так называемые нейрогенезы, продолжаются до глубокой старости и являются необходимыми для нормального функционирования мозга.
Теперь уже с полным основанием можно утверждать, что человеческий разум зависит не только от отдельных генов и их комбинаций, а в значительной мере также и от образа жизни, создающего оптимальные условия для протекания процесса образования новых нейронов. Они, в свою очередь, начинают действовать только тогда, когда получают пищу для усвоения: возбуждение или когнитивное раздражение при обучении, душевные переживания или удары судьбы. Физические упражнения тоже являются своеобразным удобрением для мозга. Если все это отсутствует, то у большинства людей рост новых образований нервных окончаний быстро прекращается.
Джеймс Ватсен, один из открывателей структуры наследственной молекулы ДНК, сам в возрасте 78 лет, объяснял свою душевную свежесть тем, что регулярно принимал участие в теннисных турнирах с партнерами значительно моложе себя. Ватсен видит главную задачу современной медицины не в поиске лекарства от рака. Гораздо более срочным он считает нахождение способов стимуляции производства новых нервных клеток в стареющем мозге человека.
Открытие нейрогенеза не только изменило наше видение картины функционирования здорового мозга, но, что особенно важно, дало нам в руки инструмент распознания возникновения в нем заболевания. Как БА, так и болезнь Паркинсона до последнего времени рассматривались в свете концепции отмирания нервных клеток. Теперь ученые считают, что обе неизлечимые болезни — следствие прекращения рождения новых нейронов. С точки зрения состояния нейрогенеза оцениваются и такие явления, как плохое усвоение материала при обучении, депрессия, влечение к алкоголю, никотину, наркотикам.
Конечно, все пока под знаком вопроса, но сама его постановка более чем оправданна. Исследования, как пишет специализированный журнал «Der Nerwenarzt», привели «к одному из интереснейших и многообещающих проектов современной науки о нейронах — развитию молекулярной психиатрии».
Открытия ученых таят в себе пока много загадочного. Например, естественный процесс нейрогенеза ограничивается передней частью мозга и областью гиппокампа, который играет ключевую роль в процессе обучения. Но стволовые промежуточные клетки, которые способны делиться и обладают потенциалом создавать полноценные нейроны, встречаются почти во всех других уголках мозга. Только по каким-то причинам они там этого не делают, а заворожено спят. Почему?
Разбудить дремлющие клетки и стимулировать их рост — вот те задачи, которые поставила перед собой группа Маклиса из Бостона и которые практически удалось решить, экспериментируя с мышами и пернатыми.
Многие фармацевтические фирмы уже принялись за разработку соответствующих пилюль для восстановления памяти. Мозг должен начать сам себя лечить или регенерировать. Феномен, который в течение прошлого столетия непрерывно опровергался. Почти как приговор звучало мнение испанского исследователя мозга и Нобелевского лауреата Сантьяго Рамона Укаяла, который в 1928 году озвучил аксиому: «В мозге взрослого человека нервные соединения постоянны и неизменяемы. Все может умереть, но ничто не может регенерироваться». Правда, и тогда возникали возражения против такого мнения. Но их авторы осмеивались бесчисленными последователями нобелевского гения (пример неприятия открытий Альцгеймера жив до сих пор). Предметом насмешек стали в 60-е годы и работы ученого из Массачусетского университета Джозефа Альтмана, который потчевал взрослых мышей, крыс и морских свинок радиоактивными маркированными элементами наследственного ДНК. Затем ему удалось найти эти маркированные вещества в ДНК нервных клеток. При делении клеток они встраивались в клеточные ядра, что являлось показателем образования в мозге новых нейронов. Однако специалисты всего мира игнорировали открытие Альтмана. Он даже не мог получить место в достойном себя ведущем университете, а работал в провинции, где был всеми забыт. Спустя
10 лет Михаил Каплан из университета Нью-Мексики сделал электронно-микроскопические снимки, на которых видны были свежеобразованные нервные клетки. Но и он натолкнулся на полное непонимание. В то время очень влиятельный специалист по исследованию мозга Паско Ракус из Йельского университета, как вспоминает Каплан, вызывающе и с большой долей провокации, доходящей до сарказма, комментировал это следующим образом: «Клетки выглядят в Нью— Мексико, как нейроны, но в Дью-Хафене (место работы Паско Ракуса) они почему-то отличаются от них». Ракус даже представил научному сообществу теорию, в которой давал ответ на вопрос, почему человеческие нервные клетки не могут делиться. Он считал, что когда-то, в процессе эволюции человека наши предки поменяли способность образовывать новые нервные клетки на возможность при постоянном числе нейронов осуществлять накопление воспоминаний, и в мозге человека по причине его стабилизации нет места для создания новых цепей.
В конце концов пение канареек и зябликов привело к тому, что догма о неделимости и невозможности образования новых клеток была ниспровергнута с пьедестала. Каждую весну эти пернатые мужские особи распевают свои песни; летом они теряют этот дар, чтобы следующей весной снова начать привлекать к себе самок трелями из нового репертуара. Биологу Фернандо Нотебомо из университета Рокфеллера однажды (под душем) пришла разгадка этой постоянной смены: «Участок мозга, нашпигованный старыми мелодиями, отмирает, а следующей весной заполняется новыми клетками».
Эксперименты с радиоактивно маркированными структурами ДНК подтвердили предположение ученого. Действительно в мозге самцов канареек каждый день образовывались тысячи новых нейронов. Многие считали, что такие образования являются специфической особенностью пернатых. Но опыты с лягушками, крысами и обезьянами также установили наличие образований новых нейронов. То есть животный мир во всем своем многообразии обладал нейрогенезом. Возникал вопрос, почему человек должен быть исключением. Доказательства долго не удавалось представить, потому что для этого радиоактивно маркированные вещества должны были быть инъецированы в апробантов с последующим вскрытием их мозга в умершем состоянии.
Только в 1998 году шведские и американские исследователи решились на эксперимент, в котором пяти пациентам в тяжелой стадии рака гортани были введены радиоактивные маркеры с ДНК для того, чтобы определить участки появления новых опухолей. После того как страдальцы скончались от смертельной болезни, были вскрыты их черепа. Результат: почти до самой смерти во всех частях мозга шел процесс образования новых клеток. У исследователей появилась уверенность, что в гиппокампе взрослого человека каждый день образуются тысячи новых клеток. На фоне сотен миллиардов нейронов, составляющих основу нашего мозга, это количество пришельцев мизерно и не особенно заметно. Однако новички обладают такой высокой степенью раздражительности, которая уже давно отсутствует у «старожилов». «Очевидно, необходимо совсем незначительное количество новообразованных клеток, — размышляет Кемперман, — чтобы структура клеточных систем основательно изменилась».
Новые клетки, обладая специфическими свойствами, сообщают мозгу одну из своих первейших характеристик — преображение, значимость которого трудно переоценить. Пример: взрослый человек, начавший заниматься жонглированием, стимулирует мозг к дополнительному росту. Это было установлено немецкими нейрологами в 2004 году, о чем сообщал журнал «Nature». Ученые предложили взрослым людям в возрасте 22 лет в течение трех месяцев жонглировать. Двенадцать самых талантливых из них в результате смогли по меньшей мере в течение минуты держать в воздухе до трех мячиков. Посредством ядерно-спиновой томографии мозг участников был исследован до и после тренировок, а затем 3 месяца спустя. Были зафиксированы увеличения объемов определенных участков мозга, которые позже, после прекращения тренировок, снова уменьшились.
Благодаря тестам и анализу статистических данных выяснено также позитивное влияние на развитие нашего интеллекта образования, чтения и физических нагрузок. В последнее время ученым удалось целенаправленно установить, как отражаются различные виды умственной и духовной деятельности на развитии различных участков мозга, а также при помощи картиннообразующих маркеров наблюдать на экранах мониторов возникновение возбуждения и образование новых синапсовых связей между вновь рождающимися нейронами.
Пока еще сложно определить, какими волшебными силами жонглирование или изучение второго иностранного языка вызывает процессы уплотнения и увеличение объемов думающих клеточных структур. Но вот в августовских публикациях 2006 года в американской печати появилось сообщение о том, что группе Давида Гринберга (Институт старения в Калифорнии) удалось доказать: человеческий мозг после инсультов сам, без внешней стимуляции, из внутренних ресурсов образует новые нервные клетки. Как бы в компенсацию, взамен утраченных и поврежденных, они располагаются около кровеносных сосудов, что, в свою очередь, способствует делению и росту клеточных структур (у животных это наблюдалось в течение ряда лет). Правда, их возникновение весьма ограничено. Но, раскрыв эту очередную тайну, можно стимулировать процесс посредством привнесения в него внешних средств, например лекарственных препаратов. Возможно даже, что наука стоит перед разгадкой одной из очередных тайн, секретов нашего мыслящего органа: наравне с активными нейронами существуют так называемые спящие нейроны, которые повержены в сон различной степени глубины. Некоторые из них, пребывающие в неглубоком сне, дреме, можно вывести из нее при помощи внешних раздражителей (учеба, физические упражнения и т. д.). Другие могут быть «разбужены» внутренними катаклизмами — мозговым ударом, кровоизлиянием.
