Всё, что мозг хотел знать про мозг

И у некоторых людей эти состояния мысли достигают порой такой головокружительной свободы и сумасшедшей бесшабашности, что утром они с удивлением обнаруживают рядом с кроватью на тумбочке приглашение из Стокгольма на церемонию вручения им Нобелевской премии.

«Консервируем» мозг в спячке – и летим покорять Вселенную!

Европейское космическое агентство разрабатывает способ «консервация» экипажа в длительных рейсах к другим звездам и планетам.

Лететь к другим мирам – пусть даже и безжизненным – все равно когда-нибудь человечеству придется. Так, например, Роскосмос, NASA, ESA (Европейское космическое агентство) планируют совместные пилотируемые полеты уже в первой половине ХХI века. Разрабатывают собственные проекты Китай и Япония. Но лететь придется долго. Только до Марса в одну сторону почти полтора года. А если вылететь за пределы Солнечной системы, например к Альфе Центавра, то придется потратить на путешествие годы. Учитывая, что полет будет проходить главным образом под контролем автоматики и участия астронавтов не потребует, получится, что люди окажутся чуть ли не в многомесячном заключении без необходимости выполнять какую-либо работу, а это опасно, прежде всего, для самих астронавтов. И вот для того, чтобы космические путешественники переносили эти длительные полеты комфортно, сначала фантасты, а потом и ученые взялись за решение проблемы «консервации» экипажа.

Вариантов предлагалось множество. Самый фантастичный – это консервация мозга, который после прилета на другую планету робот-хирург пересадит в клон человека. Более реалистичный – заморозка тел. Но до сих пор непонятно, как гарантированно сохранить человека живым после такой процедуры, ведь замерзшая вода разрывает клетки. Различные химические «антиобледенители» – это пока из области экспериментов.

В последнее время стал серьезно рассматриваться другой способ «консервации» – гибернация. Это очень глубокий сон с многократным замедлением обмена веществ. По замыслу сторонников такой технологии, этот сон должен быть похож на зимнюю спячку бурых медведей. Сон длительный, однако вовсе не приводящий к необратимым изменениям организма. То есть ученые хотят «включить» у астронавтов такие биологические механизмы, которые позволят погрузить их в сон и снизить жизнедеятельность организма до абсолютного минимума.

У различных животных эти механизмы выглядят по-разному: соня, например, погружается в такой глубокий сон, что температура тела животного падает практически до нуля, и метаболизм оказывается сильно подавленным. Бурый медведь впадает в оцепенение при сохранении почти нормальной температуры тела, хотя его сердцебиение замедляется вчетверо. На протяжении 3–7 месяцев его обмен веществ также оказывается подавленным.

Изучением гибернации и способов введения в такое состояние людей стало заниматься Европейское космическое агентство. Проект называется Aurora. В нем участвуют несколько крупных европейских ученых из разных университетов. Один из них – Марко Биджиоджера из итальянского университета Павии. Недавно он и его коллеги подобрали вещество под названием DADLE – в чем-то сходное по структуре с опиумом, которое оказывает на субклеточные процессы удивительное действие: оно может тормозить деятельность живых клеток.

– Молекула DADLE, – объясняет профессор Марко Биджоджера, – сходна с теми, что мы обнаружили в мозге человека, и одновременно напоминает протеин, инициирующий спячку у животных, которые в нее впадают в соответствующее время года. С его помощью снижается потребность клеток в энергии, вне зависимости от того, изолированы ли эти клетки в культурах, или находятся они в живых организмах. Нам бы очень хотелось понять соответствующие базовые механизмы и, вооружившись этим знанием, попытаться воссоздать состояние гибернационного метаболизма у животных, а потом и у человека.

В этом исследовании задействованы также и ученые из университета Вероны. Они вводили DADLE в организмы грызунов, к чьим телам были подключены сенсоры измерения температуры, скорости сердцебиения и других процессов жизнедеятельности. После того как физические характеристики крысы, которой ввели DADLE, сравнили с показателями обычной крысы, выяснилось, что через четыре часа после инъекции активность первой заметно снизилась.