100 великих тайн сознания - Анатолий Бернацкий

Каждое мгновение, каждые сутки в тканях человеческого организма разрушается и восстанавливается огромное количество клеток. Например, согласно профессору А.П. Мясникову, гибнет и заменяется 450 миллиардов эритроцитов, от 22 до 30 миллиардов лейкоцитов и от 270 до 430 миллиардов тромбоцитов, 50 % от общего числа эпителиальных клеток желудка и кишечника, 1/75 часть костных клеток скелета и 1/20 часть всех покровных клеток тела.

Но вот нервные клетки, как считалось до последнего времени, восстановлению не подлежат, хотя на протяжение жизни их количество в человеческом мозге неизменно убывает. А ведь это, по сути, – самый важный орган тела.

Разрушить эту устоявшуюся истину более ста лет назад, в 1906 году, попытался известный испанский гистолог и нобелевский лауреат Сантьяго Рамон-и-Кахаль. Однако «новорожденных» нейронов в головном мозге человека он не нашел.

Но вот что любопытно: у многих животных, в том числе и у высших, нервные клетки восстанавливаются. Это явление у лягушек и аксолотлей, а потом – и у крыс, в 1967 году обнаружил немецкий исследователь В. Кирше.

Нейроны, которые все-таки восстанавливаются

Ради справедливости следует отметить, что еще в 1956 году российский биолог И. Рампан восстановление нервной ткани обнаружил у собак, волков, а также крыс и других видов животных. Он выяснил, что после повреждения мозга сохранившиеся нервные клетки светлеют и внутри них формируются два ядра, затем делится пополам цитоплазма. В результате этого процесса появляются два нейрона, то есть новые нервные клетки.

Затем, с разницей в несколько лет, в 1962 году американский ученый Жозеф Олтман провел эксперимент, который доказывал наличие у млекопитающих нейрогенеза – возникновения новых нервных клеток в головном мозге взрослых животных. Для этого ученый с помощью электрического тока разрушил один из участков мозга крысы и ввел в него радиоактивное вещество, обладающее способностью проникать в молодые клетки. А спустя несколько месяцев Олтман обнаружил новые радиоактивные нейроны в таламусе и коре головного мозга.

И хотя результаты своих исследований ученый опубликовал в столь престижном журнале, как «Science», нейробиологи должного внимания им не придали.

В 70-е годы прошлого века советские ученые, изучая повреждения различных участков мозга у крыс и собак, установили, что по краям раны нервные клетки размножаются и появляются новые нейроны. Тем не менее нервная ткань в области травмы полностью не восстанавливалась.

В начале 1980-х годов американский нейробиолог Фернандо Ноттебом, исследуя головной мозг самцов канареек, обнаружил, что те отделы, которые отвечают за песенный репертуар, весной, когда птицы пытаются привлечь пением самок, расширяются, а позднее – сжимаются. Происходят эти явления, соответственно, за счет увеличения и сокращения количества нейронов.

Кстати, «усыхая», мозг теряет и свои песни, и их приходится разучивать заново.

Выходит, что у многих видов животных потенциал для восстановления тканей мозга все же имеется. Но в отношении человека этот вопрос решен не был, и большинство ученых склонялись к пессимистическому прогнозу.

Наконец, в 1985 году разобраться с этой проблемой попытался американский нейробиолог Пашко Ракич. Для этого он изучил сотни образцов мозга ближайшего по эволюционной лестнице человеческого предка – обезьян. Вывод, сделанный ученым на основании полученных результатов, был категоричен: «Ни у одного из взрослых животных в головном мозге не удалось найти даже одной новой клетки с морфологическими особенностями нейрона».

Но в 1998 году немецкий биолог Эберхард Фукс и американский психолог Элизабет Гоулд заявление Ракича опровергли.

Они тоже изучали мозг обезьян. Но в своих исследованиях для маркировки новых нейронов применили бром-деоксиуридин, молекулы которого при делении клеток встраиваются в структуру ДНК. И если в головном мозге подопытного животного позднее появляется измененная ДНК, значит, в нем произошло деление клеток и появились новые нейроны.

И, действительно, спустя всего несколько часов после введения препарата в мозге животных обнаружились новые нейроны. Было также установлено и место, где они рождались. Им оказался гиппокамп – отдел мозга, играющий ведущую роль в формировании памяти.

Однако этот эксперимент отнюдь не доказывал, что такой же механизм действует и в головном мозге человека. Потому что без быстрого вскрытия нельзя установить, что в головном мозге произошли определенные изменениях, в частности, появились новые нейроны.

Но на помощь исследователям пришел бром-деоксиуридин – тот самый препарат, который в своих экспериментах использовали Фукс и Гоулд. Оказалось, что это соединение применяется и в онкологических клиниках для контроля над ростом раковых клеток. Воспользовался этой особенностью препарата шведский нейробиолог Петер Эрикссон.

Получив разрешение на исследование головного мозга пациентов, умерших от рака, ученый в конце 1998 года обнародовал сенсационный результат: в гиппокампе больных людей каждый день вплоть до их смерти возникало от пятисот до тысячи нейронов.

Теперь ученым остается лишь понять, какие факторы влияют на этот процесс. И это очень важно для лечения болезней, связанных с патологией мозга.

Ведь зная, почему в гиппокампе появляются новые нервные клетки, ученые смогут заставить обновляться и другие части мозга. А это, в свою очередь, поможет справиться с некоторыми болезнями мозга и последствиями его травм.

И хотя факторы, стимулирующие появление новых клеток, пока не установлены, зато ученые в опытах над обезьянами выяснили, что возникновение молодых нейронов подавляет даже незначительный стресс.