Знание-сила, 2002 № 02 (896) - [12]
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.
Пути прохождения нервных импульсов в головном мозге человеке (1). Глаза «видят» змею (2). Слово «видят» поставлено в кавычки, потому что видят, на самом деле, обширные участки мезга – в первую очередь, зрительные зоны в затылочной части мозга (С), куда доставляются импульсы от глазных анализаторов. Образ змеи фиксируется мозгом (3). Сигнал тревоги поступает в специальные отделы мозга (В), и «знак» змеи становится доминирующим в сознании человека.
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.
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.
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, бромдеоксиуридин, 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.
