Познакомьтесь с собой. Как гены, микробы и нейроны делают нас теми, кто мы есть

Многочисленные исследования показали, что физическая активность укрепляет не только мускулы, но и мозг. Один из способов того, как упражнения могут помочь варить нашему котелку, – эпигенетические изменения. Помните ранее упоминавшуюся деацетилазу гистонов HDAC2, которая негативно влияет на обучаемость и память? Эксперимент 2016 года установил, что физические упражнения производят в организме биохимическое вещество под названием β-гидроксибутират, которое является ингибитором HDAC и направлено как раз на HDAC2. Соответственно, ингибирование HDAC2 способствует экспрессии BDNF (нейротрофический фактор мозга) – белка, который, как известно, улучшает память и стимулирует рост гормонов.

Эпигенетическая выгода физических упражнений не ограничивается улучшением вашего мозга; она может помочь стать умнее вашим детям. Исследование 2018 года, проведенное генетиком Андре Фишером из Немецкого центра нейродегенеративных болезней в Гёттингене (Германия), показало, что самцы мышей, получающие физическую нагрузку, производят сперму, которая эпигенетически отличается от спермы неактивных мышей. Самцов делили на две группы: одну помещали в пустую клетку, а другую – в клетку, оборудованную, как спортзал для мышей. Физически тренированные отцы порождали детей с лучшими способностями к обучению, нежели нетренированные. Эти более умные дети демонстрировали улучшенную связь между нейронами в гиппокампе – области мозга, важной для обучения. Предполагается, что развитию мозга у подопытных животных способствуют эпигенетические изменения в сперме, вызванные физическими упражнениями.

Кроме физических упражнений, можно подумать о медитации самоосознания, что ненамного сложнее, чем произносить слова «спокойствие, приди», как советуют делать Фрэнку Костанзе из сериала «Сайнфелд» каждый раз, когда он испытывает стресс. Такая медитация включает спокойствие и сосредоточение только на дыхании – тот вид медитации, что практикуют буддистские монахи и рыцари-джедаи. Исследователи обнаружили, что медитация самоосознания связана со снижением HDAC2, изменением уровня ацетилирования гистонов и снижением экспрессии провоспалительных генов. Такие результаты начинают раскрывать биологические основы причин, по которым медитирующие люди часто справляются со стрессом лучше остальных.

Как мы можем контролировать список гостей-микробов

Мы видели многочисленные примеры, как обитающие в нашем теле бактерии, грибки и паразиты влияют на наше поведение. Эти микроорганизмы производят тысячи биохимических веществ, включая нейромедиаторы, которые могут воздействовать на наши чувства, желания и поступки. Все больше узнавая о том, чем занимаются эти микробы, мы начинаем думать, как манипулировать ими себе на пользу. В конце концов, будучи хозяином этих организмов, не должны ли мы иметь право решать, кого приглашать на вечеринку?

Некоторые из микроорганизмов – откровенно нежеланные гости, вроде токсоплазмы, которая есть в мозге примерно у трети населения. В отличие от дружественных бактерий, которые спокойно живут с нами в симбиозе, патогены вроде токсоплазмы нам не принадлежат и от них следует избавляться. Проблема в том, что этот паразит находится внутри наших клеток, в крепости из белков под названием стенка цисты. Чтобы убить паразита, лекарство должно, во‑первых, получить доступ к мозгу, который защищен гематоэнцефалическим барьером[192], говорящим подобно Гэндальфу: «Ты не пройдешь». Во-вторых, это лекарство должно добраться до инфицированных нейронов. В-третьих, оно должно проникнуть сквозь стенку цисты, защищающую паразитов. Наконец, ему надо добраться непосредственно до паразитов. Требовать всего этого от какого-то одного лекарства – многовато.

Тем не менее моя лаборатория медицинского факультета Индианского университета изучает экспериментальные методы лечения, направленные на удаление цист токсоплазмы при моделировании инфекции на мышах. В 2015 году Имаан Бенмерзуга обнаружила, что гуанабенз – старое лекарство от давления, которое проходит через гематоэнцефалический барьер, – может значительно сократить количество цист паразитов в мозге инфицированных мышей. Есть надежда, что препараты типа гуанабенза могут действовать так же и на людей. Однако на данный момент наилучший способ справиться с токсоплазмой (и токсоплазмозом) – вообще не заражаться, что предполагает разумные отношения с собственной кошкой, правильное обращение с бездомными и надлежащее приготовление еды.