Расстроенная психика. Что рассказывает о нас необычный мозг

Карлссон решил проверить, не снижает ли резерпин и уровень дофамина. Он ввел препарат кроликам и заметил, что те стали вялыми: их уши обвисли и они не могли двигаться. Чтобы нейтрализовать эти эффекты, он ввел кроликам химический предшественник серотонина. Ничего не произошло. Затем он ввел предшественник дофамина, леводопу, и – вуаля! – животные взбодрились. Карлссон понял важность своего открытия и в 1958 году выдвинул предположение, что дофамин как-то связан с болезнью Паркинсона⁹¹.

Дальнейшие исследования Карлссона показали, что дофамин играет ключевую роль в регуляции работы мышц⁹². Как мы узнали из главы 4, антипсихотические препараты для лечения людей, страдающих шизофренией, могут снижать концентрацию дофамина в мозге, что приводит к аномальной мышечной активности, присущей болезни Паркинсона. Карлссон выяснил, что ранние симптомы болезни Паркинсона объясняются гибелью производящих дофамин нейронов в черной субстанции, но не понял, что эту гибель вызывает⁹³. Сегодня мы знаем, что эти нейроны гибнут из-за дефекта фолдинга белка: тельца Леви внутри производящих дофамин нейронов представляют собой агрегаты неправильно свернутых белков, которые, как считается, убивают клетки. По мере развития болезнь поражает, помимо черной субстанции, и другие области мозга.

Рис. 7.2. Люди с болезнью Паркинсона теряют производящие дофамин нейроны (темные пятна на рисунке) в черной субстанции.

Олег Горникевич, ученый из Австрии, при аутопсии обнаружил, что в мозге людей с болезнью Паркинсона концентрация дофамина ниже (рис. 7.2)⁹⁴. В 1967 году Джордж Котциас из Брукхейвенской национальной лаборатории в штате Нью-Йорк начал давать пациентам леводопу, чтобы возместить дефицит дофамина⁹⁵. В первое время леводопу сочли приемлемым лекарством, но после “медового месяца”[77] длиной в несколько лет она впала в немилость, потому что была эффективна, только пока в черной субстанции оставались производящие дофамин клетки. Оказалось, что по мере гибели этих нейронов благотворное действие препарата резко ослабевало, зато пациенты страдали от непроизвольных движений, называемых дискинезиями. Стала очевидной необходимость введения других методов лечения.

Одной альтернативой была операция. Первые эффективные хирургические вмешательства в ход болезни Паркинсона произвели через 150 лет после того, как Паркинсон впервые описал ее. Это сделали нейрохирурги, отчаянно желавшие помочь пациентам, которые страдали от сильного неконтролируемого тремора и скованности движений. Пользуясь в основном методом проб и ошибок, они выявляли в базальных ядрах и таламусе участки нейронных сетей, ответственные за тремор, и облегчали симптомы пациентов разрушением этих участков.

В 1970–1980 – х в понимании анатомии и физиологии двигательной системы произошел серьезный прогресс. Главный вклад в него внес Мэлон Делонг, который в те годы работал в Университете Джонса Хопкинса, а сегодня представляет Университет Эмори. Он обнаружил, что особый участок базальных ядер – субталамическое ядро — тоже богат производящими дофамин нейронами и играет важную роль в контроле движения⁹⁶.

Пока Делонг изучал субталамическое ядро, на улицах появился новый наркотик, который дилеры прозвали синтетическим героином. Этот наркотик был загрязнен МФТП (1-метил-4-фенил-1,2,3,6-тетрагидропиридином) – веществом, которое вызывает замедленность движений, тремор и мышечную ригидность, характерные для болезни Паркинсона. При вскрытии нескольких молодых людей, умерших после принятия наркотика, было установлено, что МФТП разрушает субталамическое ядро, а с ним и клетки мозга, производящие дофамин. У выживших ущерб от МФТП был необратим, но они положительно реагировали на терапию леводопой.

Затем ученые использовали МФТП для моделирования болезни Паркинсона у обезьян. Они ожидали увидеть, что разрушение производящих дофамин клеток приводит к снижению активности субталамического ядра, вызывая симптомы болезни Паркинсона. Однако, начав записывать электрические сигналы отдельных нейронов в субталамическом ядре обезьян, Делонг обнаружил нечто иное: нейроны демонстрировали аномальную активность. К его удивлению, симптомы болезни Паркинсона вызывало не снижение, а аномальное повышение активности этих нейронов.

Чтобы проверить, виновна ли эта аномальная активность в паркинсонических треморе и ригидности, Делонг разрушил субталамическое ядро в одном полушарии мозга обезьяны и положил тем самым конец аномальной активности нейронов. В 1990 году он опубликовал поразительные результаты: повреждение субталамического ядра в каком-либо полушарии мозга обезьяны с болезнью Паркинсона приводило к исчезновению тремора и мышечной ригидности в противоположной половине ее тела⁹⁷.