Эрик Кандель - Расстроенная психика. Что рассказывает о нас необычный мозг

А далее нас ждал сюрприз. Генетик Жерар Карсенти из Колумбийского университета ухватился за открытие, описавшее кость как эндокринный орган, производящий гормон остеокальцин . Карсенти обнаружил, что остеокальцин воздействует на множество органов и даже попадает в мозг, где способствует формированию пространственной памяти и обучению, влияя на производство серотонина, дофамина, ГАМК и других нейромедиаторов 53 .

Мы с Карсенти объединили усилия, чтобы узнать, связан ли как-то остеокальцин с возрастным ухудшением памяти 54 . Мой коллега Стилианос Космидис ввел остеокальцин в зубчатую извилину мышей и обнаружил, что это вылилось в повышение концентрации протеинкиназы А (ПКА), CREB и RbAp48 – белков, необходимых для формирования памяти. У мышей, которым не делали инъекций, концентрация белков CREB и RbAp48 была ниже. Любопытно, что введение остеокальцина старым мышам улучшало выполнение ими задач на память – например, распознавание новых объектов, – тех задач, которые с возрастом даются труднее. Остеокальцин фактически возвращал память старых мышей в состояние, свойственное молодым. Более того, он повышал и способность молодых мышей к обучению 54 .

То, что с возрастом остеокальцина становится меньше и что он способен обращать возрастное ухудшение памяти у мышей, может дать еще одно объяснение благотворного влияния физической активности на стареющий человеческий мозг. Мы знаем, что по мере старения наша костная масса снижается, а вместе с ней снижается и выработка остеокальцина, что усугубляет возрастное ухудшение памяти у мышей, а возможно, и у человека. Мы также знаем, что интенсивные упражнения помогают наращивать костную массу. Следовательно, вполне вероятно, что выделяемый костями остеокальцин нейтрализует возрастной дефицит памяти не только у мышей, но и у людей.

Как показывают все эти исследования, возрастное ухудшение памяти – самостоятельное расстройство, не связанное с болезнью Альцгеймера: оно затрагивает другие процессы в другом участке мозга. И еще: римский идеал – здоровый дух в здоровом теле – теперь получил научное обоснование.

Это хорошие новости для людей с нормально стареющим мозгом. Здоровое питание, физические нагрузки и общение с другими людьми помогают им поддерживать важнейшие психические функции в старости. Мы уже научились увеличивать продолжительность жизни тела – и теперь нам нужно придумать, как увеличивать продолжительность жизни психики. К счастью, как мы видели, несколько направлений исследований дают нам надежду на то, что болезни, поражающие память, однажды станут предотвращаемыми.

И еще важно отметить, что многие когнитивные аспекты, не задействующие память, отлично “вызревают”. С возрастом человек становится мудрее, у него расширяется кругозор. И это факт. Тревожность же, как правило, притупляется. Перед нами стоит задача максимизировать преимущества старения, минимизируя его недостатки.

Судя по всему, старение воздействует на избранные области мозга. И, как мы видели, в число наиболее уязвимых зон входит гиппокамп. Иногда он повреждается из-за недостаточности кровотока или гибели клеток, но часто его поражает болезнь Альцгеймера.

Болезнь Альцгеймера характеризуется дефицитом кратковременной памяти и развивается в результате потери синапсов – точек взаимодействия нейронов. На ранних стадиях болезни мозг восстанавливает синапсы, но на поздних стадиях гибнут нейроны. Наш мозг не способен к регенерации нейронов [66] Имеется в виду способность к масштабной, существенной регенерации (замещению утраченных клеток новыми). Точечно, в зубчатой извилине, например, кое-что у зрелого мозга получается. , поэтому гибель клеток приводит к необратимым нарушениям. Скорее всего, лечение болезни Альцгеймера было бы наиболее эффективным на ранних стадиях, до начала массовой гибели клеток, поэтому неврологи работают над совершенствованием функциональной нейровизуализации и других методов скорейшего выявления болезни.

Ученые начали восстанавливать цепочку событий, ведущих к возникновению симптомов болезни Альцгеймера. Они уже немало узнали о молекулярной биологии болезни. Каждая деталь, которая добавляется в этот массив знаний, дает нам новую потенциальную мишень для лекарственного воздействия, новый потенциальный способ замедлить течение этой мучительной болезни.

О болезни Альцгеймера мир узнал в 1906 году, когда коллега Эмиля Крепелина, немецкий психиатр Алоис Альцгеймер описал случай 51-летней Августы Д., которая вдруг начала иррационально ревновать своего мужа. Вскоре у нее появились нарушения памяти, сопровождаемые прогрессирующей потерей когнитивных способностей. Со временем ее память ухудшилась до такой степени, что она перестала ориентироваться в пространстве – даже у себя дома. Она прятала вещи. Ей стало казаться, что люди намереваются ее убить. Августу положили в психиатрическую больницу, где она скончалась менее чем через пять лет после появления первых симптомов.

Альцгеймер провел вскрытие тела Августы Д. и обнаружил в коре ее головного мозга три специфических изменения, впоследствии признанных характерными для этой болезни. Во-первых, мозг выглядел сморщенным и атрофированным. Во-вторых, на поверхности нервных клеток находились скопления плотного вещества, которые теперь называются амилоидными бляшками . В-третьих, внутри нейронов были скопления спутанных белковых волокон, называемые сегодня нейрофибриллярными клубками . Поняв важность этого открытия, Крепелин назвал болезнь в честь Алоиса Альцгеймера.

Сегодня нейровизуализация помогает нам увидеть кое-что из того, что патологоанатом видит под микроскопом при аутопсии. На рисунке 5.6 показаны амилоидные бляшки и нейрофибриллярные клубки – отличительные признаки болезни Альцгеймера. Сначала ученые полагали, что эти аномальные белковые скопления представляют собой побочный продукт болезни, но теперь мы знаем, что они участвуют в ее развитии. Любопытно, что они формируются за 10–15 лет до первых изменений в памяти и мышлении человека. Если бы их можно было выявлять сразу после образования, появилась бы возможность предотвращать повреждения мозга и пресекать болезнь в зародыше.

Рис. 5.6.Увеличенный снимок амилоидной бляшки и нейрофибриллярного клубка в мозге человека

Первые бляшки формируются в определенных, ограниченных областях мозга. Одна из них – префронтальная кора. Как мы узнали, эта область мозга связана со вниманием, самоконтролем и решением проблем. Первые клубки появляются в гиппокампе. Амилоидные бляшки и нейрофибриллярные клубки в этих областях объясняют когнитивный дефицит и ухудшение памяти у людей, страдающих болезнью Альцгеймера. На первых порах мозг настолько хорошо компенсирует недочеты в работе, что даже члены семьи не замечают разницы между здоровыми людьми и людьми с начальными повреждениями мозга. Со временем, однако, по мере поражения все новых связей и гибели нейронов, такие области, как гиппокамп, теряют целостность, а мозг в результате начинает терять важнейшие функции, включая хранение информации. Вот тогда симптомы, связанные с утратой памяти, становятся заметными.