Значит, у многих животных есть потенциал для восстановления тканей мозга. А человек? Неужели он обделен такой возможностью? Ведь другие ткани и органы нашего тела могут восстанавливаться благодаря складам, размещенным по всему организму. Там хранятся стволовые клетки – прототипы всех остальных клеток. Они словно семена: если где-то повредится телесная ткань, организм бросает это семя, и оно вырастает, например, клеткой печени или хряща.

Перелистывая сводку открытий, обязательно упомянем, что в середине девяностых годов стволовые клетки – прямые предшественницы нейронов – были обнаружены в головном мозге крыс и обезьян, весьма умных млекопитающих. Появилась надежда, что и в их мозге могут возникать новые нейроны.

В 1998 году немецкий биолог Эберхард Фукс и американский психолог Элизабет Гоулд проводили опыты, вводя в различные части мозга обезьян препарат бром-деоксиуридин. Он удобен для маркировки новых нейронов, ведь при делении клеток его молекулы встраиваются прямо в структуру ДНК. Если в головном мозге подопытного животного позднее обнаружат искаженную ДНК, значит здесь произошло деление клеток и появились новые нейроны.

В самом деле, уже через несколько часов после введения препарата в мозге животных обнаружились новые клетки. Выяснилось и основное место их рождения: гиппокамп – отдел мозга, играющий ключевую роль в формировании памяти. Очевидно, там на протяжении всей жизни обезьян из стволовых клеток постоянно возникают тысячи новых клеток. Впрочем, общее число нейронов в мозге обезьян почти не меняется, поскольку старые нейроны теми же темпами отмирают.

Однако этот и другие опыты не могли доказать, что такой же механизм действует в головном мозге человека. Сама постановка подобного опыта над Homo sapiens была бы немыслима, ибо без скорого вскрытия нельзя убедиться в изменениях, произошедших в головном мозге.

Помогла случайность. Шведский нейробиолог Петер Эрикссон узнал, что в онкологических клиниках применяют тот же самый препарат, бромдеоксиуридин, чтобы следить за ростом раковых опухолей. Вскоре было получено согласие на исследование головного мозга пациентов, умерших от рака. В конце 1998 года был обнародован сенсационный результат: в гиппокампе больных вплоть до их смерти каждый день возникало от пятисот до тысячи нейронов.

Работать надо без стресса!

Теперь надо понять, какие факторы влияют на этот процесс. Ведь зная, почему гиппокамп плодит все новые нервные клетки, мы, может быть, заставим обновляться и другие части мозга. Это поможет справиться с некоторыми болезнями мозга и последствиями его травм.

Опыты над теми же обезьянами показали, что приносит особенный вред тканям мозга. Так, даже небольшой стресс подавляет появление новых нервных клеток. Вероятно, это связано с действием гормона стресса – кортизола. В опыте Элизабет Гоулд самцов сгоняли в тесную вольеру и запирали там. В такой «нервной» обстановке всего лишь часа было достаточно, чтобы число новых нейронов снизилось примерно на треть.

Таким образом, тот факт, что при стрессе страдает способность мыслить и запоминать, имеет не только физиологическую, но и анатомически точную причину.

Наш мозг – блокнот, где мы спешим записать впечатления, лишь бы под рукой оказались новые страницы. Отдыхая или работая в спокойной, творческой обстановке, мы принимаем как должное то, что каждую минуту в нашем блокноте открывается новая страница. Мы с интересом исписываем ее нашими мыслями и чувствами. Что-то еще нам откроет жизнь? В следующий час! В ближайшую минуту! Нам интересно жить. Другое дело, когда мы придавлены стрессом. Все валится из рук, а тут и блокнот наших мыслей внезапно кончается. Ни одного нового листка! Мы торопливо пишем поверх прежних впечатлений, стирая их. Жизнь становится скучным, серым фоном, как донельзя исчерканная страница блокнота. Нам нет сил ни читать ее, ни жить так. Мы в депрессии. «Башка тупеет», и хочется одного: забыться и заснуть.

«Резонная мечта!» – как заметят теперь ученые. Избавленные от гнета обстоятельств и влияния стрессовых гормонов, нервные клетки в головном мозге хоть чуть-чуть восстанавливаются.

Теперь понятно, как оценивать действие антидепрессантов. Барри Джейкобс и Казимир Форнал из Принстонского университета выяснили, что самые известные из них стимулируют рост нервных клеток в гиппокампе крыс. Возможно, делают вывод ученые, что именно перебои с образованием новых нейронов ведут к заболеванию депрессией. Вот почему, полагает Джейкобс, даже лечение этой болезни антидепрессантами растягивается на несколько недель, а то и месяцев. Ведь пройдет какое-то время, пока новые нейроны не созреют и не установят связи с другими клетками.

В отдельных опытах удалось наблюдать рост нейронов не только в гиппокампе, но и в других частях мозга. Если удастся понять, что за механизм приводит к появлению здесь новых нейронов, станет ясно почему при болезнях Альцгеймера или Паркинсона эта программа не работает.

В XX веке мы научились омолаживать свою внешность. Странно читать старинные книги, где сорокалетних людей порой именуют «стариками» и «старухами». В наши дни многие до очень преклонных лет сохраняют красоту и бодрость тела. Примеры показывают, что свежесть ума человек тоже может сберечь до глубокой старости. Когда эти случаи станут закономерным явлением? Мозг человека должен быть «вечно молодым». Девяносто лет – хороший возраст, чтобы думать, как подобает истинному мудецу!

Кирилл Ефремов

Одна из великих загадок биологии – сложные целенаправленные движения клеток. Клетки путешествуют, изменяют форму, охотятся – порой ведут себя, как «разумные» существа. Но ведь это всего лишь мембранные пузырьки! Лишенные мышц и нервов, органов чувств и костей. Откуда же эта способность?

Сегодня такие выражения, как «этология бактерий», «социальность у бактерий» и даже «бактериальный альтруизм» уже не вызывают изумления у ученых. Однако в 1960-е годы они казались бы нонсенсом. Впрочем, наша наука уже тогда испытывала потребность как-то упорядочить наблюдаемые клеточные движения. И в 1970 году В.Я. Александров – цитолог, к тому времени посвятивший научной деятельности почти полвека, – опубликовал статью «Проблема поведения на клеточном уровне (цитоэтология)». В ней вещи были названы своими именами: клетка обладает пусть не высшей нервной деятельностью, но поведением. Что подразумевал под этим автор? – Суть поведения не в самом движении, а в наличии управляющих механизмов.

По мнению Александрова, успехи молекулярной биологии – это прежде всего успехи в изучении химии клеточной жизни. В отношении двигательных актов мы в лучшем случае можем ответить на вопрос, зачем они. Иногда мы приближаемся к ответу, как они осуществляются. Однако сказать, почему движение совершается по данному маршруту и временному графику, мы чаще всего бессильны. А ведь без этого технологии «клеточного завода» не могут быть поняты.

Примеры? Наиболее щедрый пример движения частей клетки предоставляет процесс деления: сложные маневры хромосом, распад мембранных сетей аппарата Гольджи, перераспределение митохондрий – вот неполный перечень только того, что видно в обычный световой микроскоп. И все – словно по выверенным маршрутам.

А между делениями по клетке активно перемещаются лизосомы, вакуоли, пиносомы. Хлоропласты пробираются ближе к свету. Ядро подплывает к тем стенкам клетки, которые прилегают к месту повреждения (чтобы «давать указания» на восстановительных работах).