Нищета мозга

Примером может быть работа, опубликованная Б.К. Гиндце в «Клиническом архиве гениальности и одарённости» В.Г. Сегалина за 1925 год. В этой работе известный анатом сравнил сосуды мозга профессора математики 1-го Московского университета Павла Алексеевича Некрасова и простого обывателя. Морфологические различия между системами сосудов двух людей с разными профессиями оказались вполне ожидаемыми. Математик, который регулярно занимался интеллектуальной работой, стимулировал кровообращение своего мозга. Без такого принуждения ленивый мозг снижает кровоснабжение нейронов в 1,5–2 раза. Профессор регулярно эксплуатировал свой мозг, продлевая жизнь нейронов стимуляцией кровообращения. В конечном счёте это привело к тому, что естественная возрастная гибель нейронов была снижена, а здравомыслие не изменяло профессору до конца дней. Аналогичная развитость и возрастная сохранность кровообращения мозга отмечались Б.К. Гиндце у поэтов В. Брюсова и О. Туманьяна, профессоров Н.А. Бернштейна и Д.Н. Анучина. Для людей интеллектуального труда характерно более, чем у обывателей, развитое кровообращение, которое сказывается не только на рассудке.

У большинства творческих эксплуататоров собственного мозга до старческого возраста сохраняются высокая потенция и склонность к сексуальным удовольствиям. Это неудивительно, поскольку соматосенсорные области, контролирующие половые органы, расположены в огромных полях коры на медиальной поверхности полушарий. При интеллектуальных нагрузках их кровоснабжение улучшается, а сосудистые склеротические процессы немного замедляются. Эту заманчивую перспективу рассудочного старения портят некоторые особенности метаболизма мозга, о которых не стоит забывать. Общее усиление интеллектуальных нагрузок полезно, но старит нейроны. В мозге быстро накапливаются невыводимые из цитоплазмы нейронов продукты метаболизма, маркирующие их преждевременное старение. Только по накоплению одного из них — липофусцина — можно судить о возрасте человека даже по микроскопическому анализу нескольких нейронов. Если смириться с этими небольшими потерями, то можно попытаться продлить рассудочную жизнь мозга.

К сожалению, парадоксы кровообращения мозга на этом не исчерпываются. Если простодушный читатель надеется, что, стимулируя кровообращение изучением языков и игрой в большой теннис, он добьётся сохранного старения своего мозга, то он горько ошибается. Безусловно, такие приятные развлечения улучшают соматические функции организма, но головной мозг — намного более привередливая система.

Третий парадокс состоит в том, что скорость кровообращения в разных областях мозга постоянно изменяется. Это означает, что, занимаясь физическими упражнениями, человек стимулирует кровоток в моторных и сенсомоторных областях, а не во всём мозге сразу, как предполагалось ранее. Кровеносная система обеспечивает адаптивное динамическое кровоснабжение головного мозга. При повышении нагрузки на мозг скорость и объём движущейся крови в одних областях увеличиваются, а в других — уменьшаются. В тех областях мозга, которые испытывают максимальную функциональную нагрузку, усиливается кровоток, а не задействованные в данный момент области сохраняют исходное кровообращение. По этой причине добиться системного увеличения кровотока во всём мозге при помощи физической нагрузки скелетной мускулатуры крайне затруднительно. В такой ситуации высокий метаболизм будет поддерживаться только в сенсомоторных областях. В остальной части мозга кровоток будет сохраняться на относительно низком уровне.

На этом принципе построены попытки исследовать мозг живого человека при помощи функциональной магнитно-резонансной (functional magnetic resonance imaging, фМРТ) и позитронно-эмиссионной томографии (positron emission tomography, ПЭТ) мозга с применением радионуклидных технологий. При всей технической сложности суть этих методов функциональной томографии довольно проста. фМРТ базируется на уникальной связи между течением крови и присутствием кислорода в одних и тех же отделах головного мозга при активизации нейронов. Например, если человек начинает всматриваться в некий объект, то активизируются зрительные поля коры, расположенные в затылочной доле. Это выражается в том, что в зрительных полях увеличивается кровоток и возрастает количество кислорода (Cooper et al., 1975).

Отличия ПЭТ состоят в том, что при помощи похожих методов происходит сканирование мозга, предварительно насыщенного соединениями, содержащими короткоживущие радионуклиды кислорода (¹⁵O), углерода (¹¹C), фтора (¹⁸F) и азота (¹³N). Они имеют очень короткий период полураспада, но позволяют проанализировать места связывания соединений (содержащих эти радионуклиды) в функционально нагруженных областях мозга. Поскольку основным метаболитом нейронов являются сахара, в экспериментах чаще всего используют меченную радионуклидами глюкозу (¹⁸F–2-fluoro–2-deoxy-D-glucose, FDG) или H²¹⁵O.