Мозг. Советы ученого, как по максимуму использовать самый совершенный в мире орган

Раньше считалось, что мозг – это суперкомпьютер, который с трудом поддается починке или восстанавливает свои функции в случае повреждения. Данное утверждение выглядело особенно очевидным при столкновении лицом к лицу, казалось бы, с невыполнимой задачей по устранению повреждений головного и спинного мозга. Большинство нейронов, с которыми мы рождаемся, остаются с нами на всю жизнь. Но, вопреки тому, что вы могли слышать, мозг производит новые нейроны и может восстанавливаться, по крайней мере в некоторой степени.

Пока ребенок находится в утробе матери, клетки мозга стремительно делятся. Они растут с такой скоростью, что возникает избыток нейронов.

Все детство их число постепенно сокращается. Мы рождаемся с большим числом нейронов, чем реально требуется, и со временем у нас остаются только те из них, которые помогают понимать и узнавать окружающий мир. В мозге не останется ничего лишнего.

Предположение о том, что число нейронов увеличивается только в утробе матери, а после ничего не происходит, объясняет, почему нейробиологи традиционно считали, что мозг взрослого человека неспособен к регенерации старых и выращиванию новых клеток. Даже сегодня споры о возможностях восстановления взрослого мозга продолжаются. Рост его клеток, или нейрогенез, является важной областью исследований в нейробиологии. Новые научные технологии, позволившие исследователям изучить мозг живых людей с помощью томографии или создать клетки мозга в лаборатории, предоставили им информацию о том, как нейроны растут и развиваются. Ученые выяснили, что мозг постоянно производит новые клетки – около 700 каждый день. Этот процесс продолжается до глубокой старости. Старейшему человеку, у которого был зафиксирован нейрогенез, было 97 лет! И это только в гиппокампе (в основном в области, называемой зубчатой извилиной) – в большинство других мест ученые даже не заглядывали!

Если новые клетки мозга создаются каждый день, тогда у них должен быть механизм восстановления после повреждений, так ведь? Головной и спинной мозг способны восстанавливаться в разумных пределах. Однако они, скорее всего, не в состоянии починить все связи, которые у них когда-то были. Это приводит к утрате определенных функций – параличу, потере памяти или проблемам с речью. Все зависит от того, какая область головного или спинного мозга была повреждена. Человеческое тело умно, и мозг может научиться приспосабливаться к нехватке связей и пытаться создавать их в других местах. Это можно наблюдать у людей, перенесших инсульт, которым удалось по крайней мере частично восстановить утраченные функции.

Важно отметить, что поврежденные нейроны способны к регенерации. Недавнее исследование, проведенное группой ученых из Калифорнии, показало, что они восстанавливаются, регрессируя до более молодого состояния. Распознав повреждение, нейрон «молодеет» до беби-нейрона, чтобы начать новую жизнь и забыть о своем повреждении[18].

Чтобы происходила регенерация, нейрон должен находиться в условиях, оптимальных для стимуляции роста. Но телу тяжело их достигнуть. Представьте себе человека, который заболел или получил травму. Он идет в больницу, чтобы ему оказали помощь и назначили необходимые препараты. Вокруг него создаются условия, способствующие выздоровлению. Он бы вряд ли полностью восстановился, если бы продолжал вести обычную жизнь, игнорируя свою болезнь или травму. Ученые сейчас пытаются понять, какой должна быть местная среда (больница) для поврежденных нейронов. Другими словами, как оказать клеткам мозга лучшую медицинскую помощь, чтобы дать им возможность регенерироваться. Это способствовало бы естественному нейрогенезу в мозге и улучшило исход болезни или травмы.

Есть надежда, что скоро нейроны можно будет выращивать в лаборатории в наиболее благоприятных условиях (например, с белками, такими как факторы роста) и пересаживать на поврежденное место. После этого нейроны начнут регенерироваться и восстанавливать тысячи связей, которые они ранее создали с другими нейронами. Разумеется, мозг способен делать это самостоятельно, но не так эффективно, как нам бы хотелось.

Да, клетки мозга способны к регенерации, но этот процесс ограничен, и нейробиология пока не находится на том этапе, когда каждый пациент может полностью выздороветь.