Еще в 1912 г. ученый А. Карель получил Нобелевскую премию в области медицины, установив, что сердце курицы после ее смерти остается молодым, как у цыпленка, и практически бессмертно, если содержать его в лабораторных условиях в специальной питательной среде и ежедневно удалять из клеточных структур остаточные продукты обмена веществ. Продолжительность жизни обычных кур, выращиваемых на фермах и подворьях – 5–7 лет. Куриное сердце в лаборатории доктора Кареля остановилось после 29-летней бесперебойной работы и то лишь потому, что один нерадивый сотрудник забыл подключить аппарат искусственной почки к системе удаления продуктов обмена веществ.
Тем самым, медицина еще более 100 лет назад получила подтверждение того, что существует возможность значительно увеличить срок службы важнейших внутренних органов, необходимых для нормальной жизнедеятельности биологических структур. Наука воспользовалась этим, направив все свои устремления для реализации этой сокровенной мечты человечества. Однако, увеличив срок работы наших органов, ученые столкнулись с тем, что продление жизни всего организма стало далее невозможным, ибо эта задача тормозилась работоспособностью органов нервной системы и мозга, которые в заключительной фазе человеческой жизни подвергаются существенным функциональным нарушениям. Таким образом, происходит несоответствие скоростей процессов старения внутренних органов и нервной системы, включая мозг, которые в старости начинают проявлять себя как наиболее уязвимые болезням.
Наряду с эндокринной, нервной системе принадлежит важнейшая роль в регуляции, координации и интеграции разнообразных проявлений жизнедеятельности. Изменения нервной системы в процессе старения представляют собой нарастающую гибель нейронов, масштабы которой колеблются от отдела к отделу и составляют от 15–20 до 70–75 %. Сохранившиеся клетки увеличивают свои размеры, образуют дополнительные разветвления окончаний нервных отростков в соседних целевых тканях, что имеет по большей части замещающее значение. Общий итог, однако, заключается в том, что после 40–50 лет в тканях образуется недостаток нервных импульсов, что приводит к нарушению регуляций функций, например, сердечной деятельности.
Функциональные нарушения в центральной нервной системе в процессе старения зависят как от уменьшения количества нервных клеток, так и от снижения синтеза медиаторов, ослабления связей между отдельными структурами мозга, уменьшения скорости проводимости сигнальных импульсов по нервным волокнам и через синапсы. В стареющем организме с большим трудом вырабатываются условные рефлексы и приобретаются новые навыки. Тем не менее, изменения ряда функций носят более сложный характер, например, интеллектуальные способности людей в возрасте 55–70 лет могут сохраняться такими же, какими они были в 20-30-летнем возрасте, причем нередко в возрасте 55–60 лет наблюдается второй пик творческой деятельности и активности.
До 90-х годов XX века у неврологов существовало стойкое убеждение, что регенерация мозга невозможна. В научном сообществе устоялось ложное представление о «стационарных» тканях, к которым в первую очередь относили ткань центральной нервной системы, где якобы отсутствуют стволовые клетки. Считали, что делящиеся нервные клетки можно наблюдать лишь в некоторых структурах мозга плода, а у детей лишь в первые два года жизни. Затем предполагали, что рост клеток прекращается, и начинается этап формирования межклеточных контактов в нейронных сетях. В этот период каждый нейрон формирует сотни и, может быть, тысячи синапсов с соседними клетками. Ученые установили, что в нейронных сетях головного мозга взрослого человека функционирует от 86 до 100 млрд, нейронов. Утверждение о том, что взрослый мозг не регенерируется, стало мифом-аксиомой, а тех, кто высказывал иное мнение, обвиняли в некомпетентности.
Природа закладывает в развивающийся мозг очень высокий запас надежности: при эмбриогенезе – начальной стадии развития зародыша – образуется большой избыток нейронов. Почти 70 % из них гибнут путем апоптоза еще до рождения ребенка. Человеческий мозг продолжает терять нейроны и после рождения, на протяжении всей жизни. Но более интенсивная потеря нейронов начинается с 30-го года жизни, когда у человека ежедневно гибнет до 30–50 тысяч нервных клеток. Такая утрата структурных элементов мозга генетически запрограммирована. Как следствие, с возрастом уменьшаются размеры мозга, хотя признаков старения центральной нервной системы мы долго не замечаем за счет функциональной пластичности нашего думающего органа. Биологический смысл пластичности заключается в том, что функции исчезающих нервных клеток берут на себя оставшиеся в живых соседние нейроны, которые могут увеличиваться в размерах и формировать новые синаптические связи.