Автор исторического обзора исследований по передаче памяти посредством отдельно взятых молекул Давид Шенк пишет, что эта теория базировалась на предположении, что воспоминания есть свойства определенных молекул, которые несут информацию и естественным путем могут быть встроены в мозг. Эти молекулы могут быть изолированы и перемещены в мозг другого существа. Какие-либо аномалии исключались. «Если бы результаты исследований Унгара, опубликованные в журнале «Nature» в 1972 году, были приняты, — пишет он далее, — а не подвержены критике, наш мир был бы сегодня совсем другим: обмен памятью, передача сознания, нейрохимические возбудители настроения, по сравнению с которыми действия «Прозака» можно было бы сравнить с беби-аспирином. Разгадка тайны так называемой молекулы воспоминаний привела бы к созданию новых типов биохимических компьютеров. Последние, в свою очередь, могли бы внутри системы распознавать молекулы воспоминаний, на них определенным образом реагировать и использовать для собственных надобностей. Например, ноутбуки могли бы испытывать страх перед темнотой. Воспоминания и чувства можно было бы продавать и транспортировать, тиражируя в бутылки и другие сосуды, как «колу», «пепси» или парфюмерные продукты».
Но фантазии был положен конец, сказке не суждено было сбыться. Эксперименты, автором которых был пионер исследований ДНК, почитаемый и уважаемый Фрэнсис Крик, несмотря на всю занимательность и даже заманчивость, наконец, были закрыты вследствие своей ошибочности. Идея транспортировки воспоминаний была признана абсурдной с самого начала, потому что позволяла спекулировать на ней до бесконечности. Например, начать предполагать, что специфический страх одного животного путешествует по пищеварительному тракту другого, а затем с кровообращением доставляется в мозг нового хозяина, вызывая у него «чужое» чувство страха, и т. п.
Прежде всего, возникла бы проблема так называемой «физической массы». Скептики рассчитали, что если специфические воспоминания находятся в молекулах, как это предполагал Унгар, то общее количество таких молекул, накопленных в течение всей человеческой жизни, составит свыше 100 кг. Мозг в буквальном смысле слова разорвется на части от такого веса мыслей, идей и воспоминаний. От этого, а также под спудом мук и страданий погибали мечты многих романтиков и поэтов, веривших в бесконечное продление состояния счастья, удовольствия и радости. «О, если б навеки так было!» — слышен со старых пластинок могучий рык, вопль или стон шаляпинского кантилена; ему вторит виолончельный плач низких регистров, от которого, опять же, «холодок спешит за ворот». Перед нами драма невозможности не только вечного счастья, но и регенерации значительно более коротких мгновений давно ушедших переживаний, в основном положительного свойства, которые все мы хотим вернуть из прошлого одним нажатием кнопки.
Конец грезам наступил в начале 90-х годов. Промышленным установкам, производящим молекулы воспоминаний, так и не суждено было поставить дело на поток. Идея канула в Лету и сейчас рассматривается лишь как одно из недоразумений науки, о котором многим приятнее забыть.
Последние 30 лет поисков и экспериментов показали, что процесс передачи воспоминаний — не материальная (молекулярная) субстанция, а система. Воспоминания разбросаны по всему мозгу, и предшествующие теории вполне могли бы быть верными: память везде, но она распределена так, что невозможно выделить одно специфическое место и связать его с одним особым идентифицированным воспоминанием. Как и сознание — оно не овеществленный объект или предмет, которые можно экстрагировать или изолировать, а живой процесс, далеко идущая и динамичная внутренняя активность между нейроновыми синапсами, «часть проходящего состояния активности», как формулирует ученый из Гарварда Даниил Шектер. Каждое отдельное воспоминание — это единоразовая цепь из нейронов, которые находятся в различных областях мозга и взаимодействуют. Шектер иллюстрирует это следующим образом: «Типичные явления трудового дня состоят из множества визуальных ощущений, запахов, действий и слов. Отдельные области мозга анализируют различные аспекты какого-либо явления, создавая новые связи между нейронанами. Возникающая форма взаимодействия образует воспоминания как отклик на уже существующий опыт в мозге».
Правомерность идеи нейроновых состояний убедительно подтверждается знанием того, как прочно соединены между собой сотни миллиардов нейронов. А. Каирнс-Шмидт из университета в Глазго сделал наблюдение: ни одна клетка в мозге не отделена от другой более чем на 6 или 7 промежуточных клеточных частей. Таким образом, молекулярная основа синапсных состояний, которые все время остаются активированными (но никогда в одинаковой форме активности, то есть, число и части межсинапсных составляющих всегда разные), представляет собой биохимический процесс, который характеризуется долговременным потенциалом (LTP). Он интенсифицирует связи нейронов после того, как происходит какое-то значительное соединение или хотя бы контакт между ними. Долговременные воспоминания сохраняются значительный период, но они не незыблемы, хотя могут продержаться и всю жизнь. Но уже с момента появления на них влияет наличие других воспоминаний, а также опыта и впечатлений. Происходит изменение их качества: они стареют несмотря на то, что мы снова и снова ими пользуемся. Такой процесс является частью известного понятия «формование мозга», его способностью приспосабливаться к изменениям окружающей действительности, делая нас заложниками собственного опыта, продуктом эволюционных процессов.
Конечно, не все в нашем мозге способно приспосабливаться. Многое твердо замуровано и запрограммировано генетически, что позволяет нам реализовывать специальные задачи: воспринимать и перерабатывать запах, свет, регулировать дыхание, сердечный пульс, ритм и т. д. Области же, ответственные за точность моторики, интеллекта и воспоминаний, наоборот, относятся к мягким структурам, которые, готовы принимать новые формы активности под действием новых раздражений. Отсюда следует, что группировки воспоминаний — это не зафиксированные, неизменяемые собрания воспоминаний, а постоянно меняющиеся фрагменты, которые объединяются в контексте специфического осознания конкретного момента.
Каждое отдельное воспоминание — это единоразовая цепь из нейронов, которые находятся в различных областях мозга и взаимодействуют.
Идея отдельных молекул воспоминаний потому и была популярна, что предполагала, что старые воспоминания, как пленку в видеоплеере, можно многократно повторить в том же виде, в каком она первоначально была записана. Но биология множественных группировок памяти и воспоминаний показывает, что «чистого» воспоминания не существует. Вспомнить — это не означает «еще раз повторить ушедшее в прошлое». Для оптимизации нашей жизнедеятельности структура мозга располагает свойствами, которые противостоят хаотическому засорению памяти, потокам информации, повергающим сам мозг в коллапс «передозировки», доводя его до катаклизма. «Ненужное» не фиксируется, не задерживается, не связывается в единый комплекс структур мозга ни хронологически, ни как ступенька на пути дальнейших познаний и накоплений опыта. Все сортируется и откладывается по степени важности, полезности, жизненной необходимости с тем, чтобы его было легко и просто найти и отозвать для использования.
Реализации всех описанных выше задач в совокупности и служит гиппокамп. Если что-то в нем повреждается, процесс образования новых связей и клеточных окончаний или синапсов с их нейронами идет недостаточно интенсивно, с нарушениями принятия сигнала раздражения, являющегося основной частью нейрогенеза, то налицо проблема с памятью.
В многочисленных опытах над животными делящиеся в гиппокампе клетки умерщвлялись под действием целенаправленного облучения. Итог: животные были неспособны к процессам обучения. Другие ученые убивали делящиеся в гиппокампе клетки вирусами: длительная память разрушалась.
Предполагается, что с людьми произойдет то же самое. На это указывают, например, наблюдения над раковыми больными: медикаментами, задерживающими рост метастаз, одновременно замораживается нейрогенез, и многие пациенты во время подобной химиотерапии жалуются на потерю памяти. Исследования на молекулярном уровне также приводят к мысли, что нейрогенез может быть ключом к расшифровке механизмов функционирования мозга в процессе обучения.
Итак, можно сделать выводы: нейрогенез представляет собой механизм, который долго искали и который позволяет нашему мозгу активнее приспосабливаться к окружающей среде. Во всяком случае, эмпирические исследования показывают — кто ведет активный физический и духовный образ жизни, тот защищает свой организм и, в частности, мозг от одряхления в старости.
Ученые из Чикаго, изучив биографии 642 пожилых пациентов, установили, что образование является своеобразной защитой от БА и каждый год обучения снижает риск заболевания на 17 %.
«В конце 80-х годов, — как пишет Йорг Блех в журнале «Spiegel», — ученый из Калифорнии Роберт Кацман попытался этот феномен исследовать поподробнее. Согласно его идее, мыслительная деятельность расширяет плотные слои нейроновых связей в мозге и повышают тем самым «познавательный резерв». Чем больше у человека багаж знаний, тем легче он переносит потерю клеток в мозге из-за болезни».
Ученые из Чикаго, изучив биографии 642 пожилых пациентов, установили, что образование является своеобразной защитой от БА и каждый год обучения снижает риск заболевания на 17 %.
Модель Кацмана была подтверждена лишь 15 лет спустя, когда 130 монахинь из католического монастыря при жизни были обследованы на когнитивные восприятия и мозг которых после смерти был вскрыт и изучен. Вне зависимости от уровня их образованности, количественные результаты типичных признаков изменений структур мозга, специфичных для БА, оказались одинаковыми. Однако было установлено, что женщины с высокой степенью образования сохраняли свои когнитивные способности лучше, чем их менее просвещенные сестры. Наличие у них симптомов БА проявлялось лишь тогда, когда они имели в 5 раз больше бляшек в голове, чем у их подруг, что помогало им бороться с ущемленностью.
Вернемся еще раз к положительным эффектам от решения кроссвордов, карточных игр и т. п. Все это тоже связано с обучением, и отсюда как следствие — интеллектуальная работа поддерживает здоровье, а преждевременный уход на покой является фатальным шагом в подступающую фазу «оскудения мысли». Во всяком случае, тот, кто уходит на пенсию, должен меньше сидеть перед ТВ. Это снизит риск заболевания БА.
Родственники и партнеры 135 пациентов с БА были опрошены на предмет того, как пострадавшие проводили свой досуг до болезни. Их ответы сравнивались с ответами на идентичный вопрос 331 здорового опробанта. Журнал «Brain and Cognition» опубликовал результаты: пациенты с БА значительную часть жизни провели у телевизионного ящика. Выяснилось, что каждый час, проведенный у телевизора, повышает вероятность заболеть БА с фактором риска 1,3. Статистика также утверждает, что пожилые люди, ведущие социально-активный образ жизни, демонстрируют значительно меньшую потерю познавательных способностей по сравнению с людьми с низким социальным статусом и пассивным образом жизни. Широта кругозора, чтение, игра в карты и шахматы, разгадывание кроссвордов, поддерживаемые физической активностью и спортом — прогулками, играми на свежем воздухе, — все это вместе и по отдельности неотъемлемая часть человеческой жизни и должна стать естественной потребностью. Даже простое пересечение улицы требует от пожилого человека, кроме физических сил, еще и внимательности, концентрации, осторожности и т. д., то есть таких черт и усилий, которых у него значительно меньше, чем у подростка. И если физический потенциал отсутствует, человек не только становится зависимым от других, но и испытывает страх, а в чувстве страха ученые видят серьезный фактор, отрицательно влияющий на память и, в частности, на нейрогенез.
Страх и стресс признаны главными врагами памяти. Их появление сопровождается выбросом определенных гормонов — «глюкокортикоидов», которые вместе с кровью омывают серое вещество мозга.
У человека наличествует определенный уровень гормонов, который может подниматься, иногда становясь спасением. Если же гормоны хронически повышают свой уровень, то действуют на нервные клетки как убийцы. Например, у крыс, в экспериментах с которыми в клетку постоянно поступает лисий запах, в гиппокампе практически не появляются новые клетки.
И еще один эксперимент, проведенный на этот раз в Принстоне. Новорожденных крысят систематически отбирали у матери. Некоторых из них на 25 мин, других — до 3 ч. Даже короткий отрыв от матери накладывал отпечаток на всю их дальнейшую жизнь, потому что ограничил их нейрогенез. Внешние раздражители, вызывающие страх, убивают свойства структур мозга регенерироваться.
Журнал «Der Nerwenarzt» пишет, что «стресс негативно действует на нейроновую пластичность мозга и благоприятствует возникновению в нем психиатрических отклонений». Хронический стресс ведет к постоянной болезненной печали, депрессии, то есть к разрушению нейрогенеза (связь, которую долго искали и которая является, если ее очистить от беллетристической шелухи, звеном между причиной и следствием).
Одним из первых, кто это предсказал, был американец Рональд Думан из Йельского университета. Его всегда удивляло, почему антидепрессивное средство прозак в начале приема не производит должного эффекта. Его действие начинается только через какое-то время, необходимое, как он предполагал, для разветвления клеток, выращивающих нейроны. Чтобы проверить гипотезу, Думан давал прозак крысам. Степень нейрогенеза поднималась на 50 %.
Дальнейшие эксперименты показали: антидепрессивные средства, такие как «Литиум» или электроконвульзивная терапия, интенсифицируют нейроновые деления в гиппокампе.
Тогда Думан с коллегами из Нью-Йорка пытается подойти к проблеме с другой стороны. Он дает мышам прозак, который делает их бесстрашными, затем прицельным облучением гиппокампа рентгеновскими лучами умерщвляет возникшие клетки, вместе с которыми пропадает и антистраховое действие прозака.
Ученые пока медлят переносить этот механизм на людей. Но даже сегодняшние результаты вскрыли совсем новую картину возникновения депрессий. На их основании могут быть созданы новые антидепрессивные препараты, которые смогут целенаправленно вызывать нейрогенез.
С другой стороны, депрессию как болезнь характеризует то, что мозг теряет способность во всем многообразии формировать свою пластичность или, во всяком случае, эта возможность ограничивается. Такое явление наблюдается и при действии алкоголя или курения. Именно гиппокамп, место рождения новых нейронов, особенно сильно страдает из-за ограничения способности производить новые нейроны. Именно такой процесс отмирания клеток происходит, например, на ранней стадии развития БА. Потеря внимания или ориентации в пространстве — первые посланники болезни, и врачи вновь и вновь возвращаются к анализу причин ее возникновения. Не исключено также, что причины кроются в замедлении процессов генерации клеток.
Мы уже говорили о том, что определенные протеины — β-амилоиды, участвуя в процессе альцгеймеровской нейродегенерации, также блокируют рост и вызревание новых нейронов.
В мире пока не существует лекарства, способного остановить БА. Возможно, новое поколение медикаментов будет направлено не на замедление процесса отмирания нейронов, а, наоборот, на ускорение выращивания новых. «Нейрогенез может оказаться той самой панацеей, которая способна в действительности улучшить познавательные функции или даже остановить их регресс», — пишет компетентный журнал «Current Alzheimer Research». Подобное самолечение осуществляет мозг человека в состоянии той или иной степени потери памяти: он производит свежие нервные клетки, пытаясь предотвратить соскальзывание в пропасть беспамятства.
- http://www.renkprom.ru/ Таблетка для очистки писсуаров.
