Революция в голове. Как новые нервные клетки омолаживают мозг

Таким образом, произошел резкий всплеск (рост и спад) в концентрации ¹⁴C, которая в течение многих лет до этого оставалась равномерной (и, будем надеяться, будет такой же впоследствии). Его можно сравнить с колебаниями при введении меченного радиоактивностью тимидина (как в исследованиях Альтмана, Ноттебома и Элизабет Гульд) или БДУ. Дело в том, что растения быстро поглотили углерод-14, а затем передали его животным и людям, которые употребляют их в пищу; люди также получают его от животных в виде мяса и колбасных изделий. Как мы уже говорили, при делении клетка дублирует свою ДНК, а в качестве строительного материала для этого она в конечном итоге использует углерод, и если уж ей попадется ¹⁴C вместо ¹²C, она его употребит. Для самого процесса никакой разницы нет, но новая ДНК после этого выглядит чуточку иначе. Когда ¹⁴C в атмосфере было больше, чем ¹²C, их соотношение в молекулах также было иным, чем до и после этого. Остается «просто-напросто» определить эту пропорцию в клетке, чтобы вполне точно сказать, когда она появилась относительно пика концентрации ¹⁴C в атмосфере, достигнутого в 1963 году. Звучит прямолинейно, но при реализации этой авантюрной затеи ученым пришлось продемонстрировать высший пилотаж. Что весьма необычно, их продвижение к успеху проходило на глазах научной общественности. Первая публикация, в которой был представлен данный метод, вышла в 2006 году и оказалась весьма сенсационной – а в ней авторы всего лишь доказали, что в новой коре головного мозга у человека новые нервные клетки не образуются^{16}. Что ж, это было интересно, но не слишком волнующе. Человеческий неокортекс имеет огромные размеры по сравнению с гиппокампом или обонятельной луковицей; настолько же проще исследовать ее, а не какую-либо из этих областей.

Сполдинг, Фрисен и их коллеги брали образцы мозга умерших людей (разумеется, с их предварительного согласия) и выделяли клетки. Они метили нейроны антителами к белку, который встречается только в их ядрах и называется NeuN (читается: «ной-эн»)[13]. Затем они пропускали отдельные клетки через так называемый сортировщик клеток, прибор FACS. FACS расшифровывается как Fluorescence-activated cell sorting (сортировка клеток с активированной флуоресценцией). Флуоресцентные маркеры, прикрепленные к антителам, распознающим белок NeuN, накапливаются только в определенных клетках – в данном случае тех, которые синтезируют этот белок, то есть только в нейронах. Струя жидкости с клетками пересекает лазерный луч, который заставляет светиться флуоресцентный маркер, фотоэлектрический умножитель считывает этот сигнал, и, в случае положительного сигнала, компьютер мгновенно активирует электрическое поле, отклоняющее струю раствора, содержащего отдельные клетки, безошибочно направляя NeuN-позитивные клетки по одной (!) в специально подготовленный отдельный приемник. Таким образом клетки сортируются, пока в конце концов в одной емкости не окажутся только нейроны, а в другой – все остальное. Даже организовать все это было непростым предприятием, хотя метод FACS уже много лет широко применяется в науке.

За этим следовал еще более сложный шаг. Выделение ДНК из нейронов – рутинная задача, но потом нужно было измерить в молекулах соотношение ¹⁴C и ¹²C. Как это сделать? С помощью масс-спектрометрии. Она позволяет установить распределение масс в смеси веществ. ¹⁴C совсем немного тяжелее, чем ¹²C. Сможет ли прибор измерить эту бесконечно малую разницу, зависит от его чувствительности. Быстро стало понятно, что обычный масс-спектрометр на это неспособен. Но в науке есть и другие вопросы, для ответа на которые требуется высокочувствительная масс-спектрометрия. Фрисен и Сполдинг стали искать такое устройство, и нашли, можно сказать, у себя же под боком – в Уппсале, ровно на 75 км к северу от Стокгольма. Обычный масс-спектрометр по размерам похож на персональный компьютер 80-х, но то, что построили в помещениях Уппсальского университета, скорее можно сравнить с ракетой «Сатурн-5» в горизонтальном положении. Это устроено так же, как кольца ускорителей в ЦЕРНе[14]: больше размер – выше чувствительность. Почти никакой другой масс-спектрометр не может сравниться по этому параметру с тем, что установлен в Уппсале (см. рис. 7 на вклейке).