Почему говорят нервные клетки не восстанавливаются. Как можно восстановить нервные клетки

Нервная система состоит из нервных клеток, объединенных в сеть. Двигательная активность, мышление и физиология полностью подчиненны сигналам, которые передаются по разветвлениям нервной системы. Все клетки имеют общее название - нейроны - и различаются лишь по функциональному назначению в организме человека.

Почему не восстанавливаются нейроны

Ученые-физиологи до сих пор ведут дискуссию о том, можно ли восстановить нервные клетки. Возник спор из-за того, что ученые открыли неспособность нейрона к воспроизводству. Так как все клетки размножаются делением, они способны создавать новые ткани в органах.

Но нейроны, по мнению большой группы биологов, даются человеку один раз и на всю жизнь, правда с «большим запасом». В течение многих лет они постепенно отмирают, и важные функции мозга по этой причине могут утрачиваться.

К гибели нейронов приводят стрессы, болезни и травмы. Алкоголизм и курение также уничтожают нервные клетки, лишая человека долгой и плодотворной жизни. Неспособность оставшихся нейронов размножаться делением и привела к появлению крылатого выражения.

Альтернативная точка зрения

В последние 10 лет биологи активно занимаются изучением головного мозга. Перед учеными стоит множество задач, они проводят научные эксперименты и выдвигают новые гипотезы.

Группа физиологов не согласна с мнением, установленным большинством консерваторов. А в прессе то и дело появляются сообщения о том, что миф о невозможности восстановления нервной ткани развеян.

В одном из экспериментов лабораторным с поврежденными участками головного мозга удалось восстановить часть нейронов. Они появились из стволовых клеток нервной ткани, хранящихся в запасах.

Процесс образования новых нейронов был назван нейрогенезом. К нему способны только молодые взрослые особи животных. Впоследствии такие зоны были найдены и у людей. Восстановлению подлежат лишь некоторые области мозга, например, отделы, отвечающие за память и обучение.

Способности головного мозга можно развить и долго поддерживать в активном состоянии. Этому способствуют усвоение интеллектуальных знаний и физическая активность. Здоровый образ жизни также дает человеку возможность встретить старость в здравом уме и ясной памяти.

Сильных стрессов нужно, наоборот, избегать. Доброжелательность и спокойствие являются проверенным рецептом активной и долгой жизни. Будущее покажет, может ли мозг восстанавливаться полностью и реально ли продлить человеческую жизнь на десятилетия благодаря нейрогенезу.

Природа закладывает в развивающийся мозг очень высокий запас прочности: при эмбриогенезе образуется большой избыток нейронов. Почти 70% из них гибнут еще до рождения ребенка. Человеческий мозг продолжает терять нейроны и после рождения, на протяжении всей жизни. Такая гибель клеток генетически запрограммирована. Конечно же погибают не только нейроны, но и другие клетки организма. Только все остальные ткани обладают высокой регенерационной способностью, то есть их клетки делятся, замещая погибшие. Наиболее активно процесс регенерации идет в клетках эпителия и кроветворных органах (красный костный мозг). Но есть клетки, в которых гены, отвечающие за размножение делением, заблокированы. Помимо нейронов к таким клеткам относятся клетки сердечной мышцы. Как же люди умудряются сохранить интеллект до весьма преклонных лет, если нервные клетки погибают и не обновляются?

Схематическое изображение нервной клетки, или нейрона, которая состоит из тела с ядром, одного аксона и нескольких дендритов

Одно из возможных объяснений: в нервной системе одновременно "работают" не все, а только 10% нейронов. Этот факт часто приводится в популярной и даже научной литературе. Мне неоднократно приходилось обсуждать данное утверждение со своими отечественными и зарубежными коллегами. И никто из них не понимает, откуда взялась такая цифра. Любая клетка одновременно и живет и "работает". В каждом нейроне все время происходят обменные процессы, синтезируются белки, генерируются и передаются нервные импульсы. Поэтому, оставив гипотезу об "отдыхающих" нейронах, обратимся к одному из свойств нервной системы, а именно - к ее исключительной пластичности.

Смысл пластичности в том, что функции погибших нервных клеток берут на себя их оставшиеся в живых "коллеги", которые увеличиваются в размерах и формируют новые связи, компенсируя утраченные функции. Высокую, но не беспредельную эффективность подобной компенсации можно проиллюстрировать на примере болезни Паркинсона, при которой происходит постепенное отмирание нейронов. Оказывается, пока в головном мозге не погибнет около 90% нейронов, клинические симптомы заболевания (дрожание конечностей, ограничение подвижности, неустойчивая походка, слабоумие) не проявляются, то есть человек выглядит практически здоровым. Значит, одна живая нервная клетка может заменить девять погибших.

Нейроны отличаются друг от друга по размеру, разветвленности дендритов и длине аксонов.

Но пластичность нервной системы - не единственный механизм, позволяющий сохранить интеллект до глубокой старости. У природы имеется и запасной вариант - возникновение новых нервных клеток в головном мозге взрослых млекопитающих, или нейрогенез.

Первое сообщение о нейрогенезе появилось в 1962 году в престижном научном журнале "Science". Статья называлась "Формируются ли новые нейроны в мозге взрослых млекопитающих?". Ее автор, профессор Жозеф Олтман из Университета Пердью (США) с помощью электрического тока разрушил одну из структур мозга крысы (латеральное коленчатое тело) и ввел туда радиоактивное вещество, проникающее во вновь возникающие клетки. Через несколько месяцев ученый обнаружил новые радиоактивные нейроны в таламусе (участок переднего мозга) и коре головного мозга. В течение последующих семи лет Олтман опубликовал еще несколько работ, доказывающих существование нейрогенеза в мозге взрослых млекопитающих. Однако тогда, в 1960-е годы, его работы вызывали у нейробиологов лишь скепсис, их развития не последовало.

Понятие "глии" включает все клетки нервной ткани, не являющиеся нейронами.

И только спустя двадцать лет нейрогенез был вновь "открыт", но уже в головном мозге птиц. Многие исследователи певчих птиц обращали внимание на то, что в течение каждого брачного сезона самец канарейки Serinus canaria исполняет песню с новыми "коленами". Причем новые трели он не перенимает у собратьев, поскольку песни обновлялись и в условиях изоляции. Ученые стали детально изучать главный вокальный центр птиц, расположенный в специальном отделе головного мозга, и обнаружили, что в конце брачного сезона (у канареек он приходится на август и январь) значительная часть нейронов вокального центра погибала, - вероятно, из-за избыточной функциональной нагрузки. В середине 1980-х годов профессору Фернандо Ноттебуму из Рокфеллеровского университета (США) удалось показать, что у взрослых самцов канареек процесс нейрогенеза происходит в вокальном центре постоянно, но количество образующихся нейронов подвержено сезонным колебаниям. Пик нейрогенеза у канареек приходится на октябрь и март, то есть через два месяца после брачных сезонов. Вот почему "фонотека" песен самца канарейки регулярно обновляется.

Нейроны генетически запрограммированы на миграцию в тот или иной отдел нервной системы, где с помощью отростков они устанавливают связи с другими нервными клетками.

В конце 1980-х годов нейрогенез был также обнаружен у взрослых амфибий в лаборатории ленинградского ученого профессора А. Л. Поленова.

Откуда берутся новые нейроны, если нервные клетки не делятся? Источником новых нейронов и у птиц, и у амфибий оказались нейрональные стволовые клетки стенки желудочков мозга. Во время развития зародыша именно из этих клеток образуются клетки нервной системы: нейроны и клетки глии. Но не все стволовые клетки превращаются в клетки нервной системы - часть из них "затаивается" и ждет своего часа.

Погибшие нервные клетки уничтожаются макрофагами, попадающими в нервную систему из крови.

Этапы образования нервной трубки в зародыше человека.

Как было показано, новые нейроны появляются из стволовых клеток взрослого организма и у низших позвоночных. Однако потребовалось почти пятнадцать лет, чтобы доказать, что аналогичный процесс происходит и в нервной системе млекопитающих.

Развитие нейробиологии в начале 1990-х годов привело к обнаружению "новорожденных" нейронов в головном мозге взрослых крыс и мышей. Их находили большей частью в эволюционно древних отделах головного мозга: обонятельных луковицах и коре гиппокампа, которые отвечают главным образом за эмоциональное поведение, реакцию на стресс и регуляцию половых функций млекопитающих.

Так же, как у птиц и низших позвоночных, у млекопитающих нейрональные стволовые клетки располагаются поблизости от боковых желудочков мозга. Их перерождение в нейроны идет очень интенсивно. У взрослых крыс за месяц из стволовых клеток образуется около 250 000 нейронов, замещая 3% всех нейронов гиппокампа. Продолжительность жизни таких нейронов очень высока - до 112 дней. Стволовые нейрональные клетки преодолевают длинный путь (около 2 см). Они также способны мигрировать в обонятельную луковицу, превращаясь там в нейроны.

Обонятельные луковицы головного мозга млекопитающих отвечают за восприятие и первичную обработку различных запахов, включая и распознавание феромонов - веществ, которые по своему химическому составу близки к половым гормонам. Сексуальное поведение у грызунов регулируется в первую очередь выработкой феромонов. Гиппокамп же расположен под полушариями мозга. Функции этой сложноорганизованной структуры связаны с формированием краткосрочной памяти, реализацией некоторых эмоций и участием в формировании полового поведения. Наличие у крыс постоянного нейрогенеза в обонятельной луковице и гиппокампе объясняется тем, что у грызунов эти структуры несут основную функциональную нагрузку. Поэтому нервные клетки в них часто гибнут, а значит, их необходимо обновлять.

Для того чтобы понять, какие условия влияют на нейрогенез в гиппокампе и обонятельной луковице, профессор Гейдж из Университета Салка (США) построил миниатюрный город. Мыши там играли, занимались физкультурой, отыскивали выходы из лабиринтов. Оказалось, что у "городских" мышей новые нейроны возникали в гораздо большем количестве, чем у их пассивных сородичей, погрязших в рутинной жизни в виварии.

Cтволовые клетки можно извлечь из мозга и пересадить в другой участок нервной системы, где они превратятся в нейроны. Профессор Гейдж с коллегами провел несколько подобных экспериментов, наиболее впечатляющим среди которых был следующий. Участок мозговой ткани, содержащий стволовые клетки, пересадили в разрушенную сетчатку глаза крысы. (Светочувствительная внутренняя стенка глаза имеет "нервное" происхождение: состоит из видоизмененных нейронов - палочек и колбочек. Когда светочувствительный слой разрушается, наступает слепота.) Пересаженные стволовые клетки мозга превратились в нейроны сетчатки, их отростки достигли зрительного нерва, и крыса прозрела! Причем при пересадке стволовых клеток мозга в неповрежденный глаз никаких превращений с ними не происходило. Вероятно, при повреждении сетчатки глаза вырабатываются какие-то вещества (например, так называемые факторы роста), которые стимулируют нейрогенез. Однако точный механизм этого явления до сих пор не ясен.

Перед учеными встала задача показать, что нейрогенез идет не только у грызунов, но и у человека. Для этого исследователи под руководством профессора Гейджа недавно выполнили сенсационную работу. В одной из американских онкологических клиник группа больных, имеющих неизлечимые злокачественные новообразования, принимала химиотерапевтический препарат бромдиоксиуридин. У этого вещества есть важное свойство - способность накапливаться в делящихся клетках различных органов и тканей. Бромдиоксиуридин включается в ДНК материнской клетки и сохраняется в дочерних клетках после деления материнской. Патологоанатомическое исследование показало, что нейроны, содержащие бромдиоксиуридин, обнаруживаются практически во всех отделах мозга, включая кору больших полушарий. Значит, эти нейроны были новыми клетками, возникшими при делении стволовых клеток. Находка безоговорочно подтвердила, что процесс нейрогенеза происходит и у взрослых людей. Но если у грызунов нейрогенез идет только в гиппокампе, то у человека, вероятно, он может захватывать более обширные зоны головного мозга, включая кору больших полушарий. Недавно проведенные исследования показали, что новые нейроны во взрослом мозге могут образовываться не только из нейрональных стволовых, но из стволовых клеток крови. Открытие этого феномена вызвало в научном мире эйфорию. Однако публикация в журнале "Nature" за октябрь 2003 года во многом остудила восторженные умы. Оказалось, что стволовые клетки крови действительно проникают в мозг, но они не превращаются в нейроны, а сливаются с ними, образуя двуядерные клетки. Затем "старое" ядро нейрона разрушается, а его замещает "новое" ядро стволовой клетки крови. В организме крысы стволовые клетки крови в основном сливаются с гигантскими клетками мозжечка - клетками Пуркинье, правда, происходит это довольно редко: во всем мозжечке можно обнаружить лишь несколько слившихся клеток. Более интенсивное слияние нейронов происходит в печени и сердечной мышце. Пока совершенно непонятно, какой в этом физиологический смысл. Одна из гипотез заключается в том, что стволовые клетки крови несут с собой новый генетический материал, который, попадая в "старую" клетку мозжечка, продлевает ей жизнь.

Итак, новые нейроны могут возникать из стволовых клеток даже в мозге взрослого человека. Этот феномен уже достаточно широко применяется для лечения различных нейродегенеративных заболеваний (заболеваний, сопровождающихся гибелью нейронов головного мозга). Препараты стволовых клеток для трансплантации получают двумя способами. Первый - это использование нейрональных стволовых клеток, которые и у эмбриона, и у взрослого человека располагаются вокруг желудочков головного мозга. Второй подход - использование эмбриональных стволовых клеток. Эти клетки располагаются во внутренней клеточной массе на ранней стадии формирования зародыша. Они способны превращаться практически в любые клетки организма. Наибольшая сложность в работе с эмбриональными клетками - заставить их трансформироваться в нейроны. Новые технологии позволяют сделать это.

В некоторых лечебных учреждениях в США уже сформированы "библиотеки" нейрональных стволовых клеток, полученных из зародышевой ткани, и проводятся их пересадки пациентам. Первые попытки трансплантации дают положительные результаты, хотя на сегодняшний день врачи не могут разрешить основную проблему подобных пересадок: безудержное размножение стволовых клеток в 30-40% случаев приводит к образованию злокачественных опухолей. Пока не найдено подхода к предотвращению подобного побочного эффекта. Но, несмотря на это, трансплантация стволовых клеток, несомненно, будет одним из главных подходов в терапии таких нейродегенеративных заболеваний, как болезни Альцгеймера и Паркинсона, ставших бичом развитых стран.

24.03.2018 57248

Помните фразу про то, что нервные клетки не восстанавливаются? Так ли это на самом деле? Есть ли у клеток нашего мозга способность к регенерации? Заменяются ли поврежденные или погибшие клетки новыми? Сколько вообще должно быть таких клеток? Отвечаем на эти вопросы подробнее с помощью последних научных исследований.

Почему считалось, что нервные клетки не могут восстанавливаться?

Один из выдающихся ученых-гистологов (а это наука именно о клетках нашего тела), Рамон-и-Кахаль, еще в 1913 году пришел к выводу, что клетки мозга не могут восстанавливаться, так как у взрослого человека прекращается их развитие и образование новых. Действительно, нейроны (клетки мозга) составляют устоявшиеся цепи, и если бы эти цепи имели способность меняться из-за того, что появляются новые нейроны, это вызвало бы изменения и в мозгу, и в нервной системе в целом.

Это утверждение легло в основу всей нейробиологии, ему верили десятки лет подряд. Ученые так увлеклись этой догмой, что «пропустили» в середине 60-х годов открытие нейрогенеза - образования новых клеток, которое не зависит от возраста . В то время опыты проводились на крысах, и только в конце 90-х годов к этому открытия вернулся Петер Эриксон, который доказал, что абсолютно те же процессы происходят и в мозге человека разумного.

Как восстанавливаются нейроны?

Нейроны могут синтезироваться не во всем мозге, а только в определенной извилине гиппокампа и в той доле, которая отвечает за обоняние. С возрастом образование новых клеток действительно замедляется, ведь активнее всего оно будет в период роста и развития организма. Но факт остается фактом: новые мозговые клетки появляются и после 40-50 лет, пусть и медленнее.

К примеру, канадские ученые провели томографию для группы монахинь очень преклонного возраста (около 100 лет). Томограф не выявил никаких признаков старческого слабоумия. Все дело, по мнению ученых, в позитивном мышлении монахинь, ведь они живут по устоявшимся обычаям и вполне довольны ходом вещей, а еще учатся смирению и доброте, и стараются изменить жизнь других к лучшему. Такие моральные устои позволяют быть намного менее подверженными стрессу, чем это происходит у мирских людей. А именно стресс, по мнению тех же ученых из Канады, и является разрушителем и уничтожителем нервных клеток, он подавляет способность тканей мозга к регенерации и восстановлению.

Известный профессор Гарольд Хотер из Германии также провел исследование, доказывающее, что более всего восстановлению нейронов в мозгу способствует решенная проблема, которая изначально и привела к стрессу. Осознание того, что этой проблемы больше нет, заставляет нервную систему расслабиться по максимуму и активизировать восстановительные процессы в тканях мозга. Стимулировать процесс образования новых клеток можно также, изучая что-то новое, черпая новую информацию, даже в преклонном возрасте.

Интересные факты об образовании нейронов

Другие ученые, из Швеции, провели исследование, подтверждающее, что количество новых нейронов, образованных за день, может достигать 700 клеток. Как они пришли к такому выводу? Им помогли… ядерные испытания! Они проводились в 50-е годы, а примерно с 1960-х годов ядерные бомбы запретили. Но с тех пор, как в атмосферу уже был выброшен радиоактивный углерод-14, он успел проникнуть в мозг живущих в то время людей и «встроиться» в цепочки ДНК клеток, в том числе и клеток мозга. И по нему можно было определить, что клетки рождались постоянно, появлялись новые, в которых углерода не было. Стало возможным определить и количество - так ученые и вывели примерную цифру в 700 нейронов в день. Еще один интересный факт: вы задумывались, почему мы не помним свое детство? И наоборот, почему пожилые люди часто вспоминают то, что было очень давно, а не то, что произошло вчера? Все дело в тех же нервных клетках. Воспоминания вытесняются из памяти с образованием новых нейронов, чистых, на которые еще ничего «не записано». А в зрелом возрасте, как мы уже сказали выше, рост нейронов замедляется, в мозгу остается больше старых клеток с «записями».

А вот вам и вовсе парадокс: употребление алкоголя способно стимулировать рост новых нейронов. Правда, не все так радужно, и это доказал эксперимент, проведенных на крысах. В течение некоторого времени им давали разведенный спирт вместо воды. Исследовав их мозг, оказалось, что за это время он значительно «пополнился» новыми клетками. Но тут же обнаружилась и другая закономерность: у крыс проявилась тяга к спиртному. Они совсем не обращали внимания на воду, а отдавали предпочтение спирту.

Благодаря многим исследованиям ученых установлено, что нервные клетки человека способны восстанавливаться. Снижение их активности с возрастом происходит не из-за того, что участки в головном мозгу отмирают. В основном эти процессы связаны с истощением дендритов, которые участвуют в процессах активизации межклеточных импульсов. В статье пойдет речь о способах восстановления нервных клеток человеческого мозга.

Особенности рассматриваемых клеток

Вся нервная система человека состоит из двух типов клеток:

• нейронов, которые передают основные импульсы;
• глиальные клетки, которые создают оптимальные условия для полноценного функционирования нейронов, защищают их и т.д.

Размеры нейронов варьируются от 4 до 150 мкм. Они состоят из основного тела – дендрита и множества нервны отростков – аксонов. Именно благодаря последним в организме человека передаются импульсы. Дендритов намного больше, чем аксонов, от них отходит импульсная реакция к самому центру нейрона. Процессы формирования нейронов берут свое начало еще в период эмбрионального развития.

Все нейтроны в свою очередь делятся на несколько типов:

• униполярные. Содержат только один аксон (встречаются только в период эмбрионального развития);
• биполярные. В эту группу относятся нейроны уха и глаз, они состоят из аксона и дендрита;
• мультиполярные имеют в своем составе сразу несколько отростков. Именно они являются основными нейронами центральной и периферической НС;
• псевдоуниполряные располагаются в черепе и спинномозговой части.

Данная клетка покрыта специальной оболочкой – неврилеммой. В ней происходят се обменные процессы и передачи импульсных реакций. Помимо этого каждый нейрон содержит цитоплазму, митохондрии, ядро, аппарат Гольджи, лизосомы, эндоплазматические ретикулум. Среди органелл можно выделить нейрофибрильные.

Данная клетка в организме отвечает за определенные процессы:

1. Чувствительные нейроны располагаются в ганглиях периферической системы.
2. Вставочные принимают участие в передаче импульса нейрону.
3. Двигательные, располагаются в мышечных волокнах и железах внутренней секреции.
4. Вспомогательные, выступают в роли барьера и защиты для каждой из нервных клеток.

Основной функцией всех нервных клеток является улавливание и передача импульса к клеткам организма человека. Важно отметить, что в работу включается только около 5-7 % от всего общего количества нейронов. Все остальные ждут своей очереди. Каждый день происходит отмирание отдельных клеток, это считается абсолютно нормальным процессом. Однако могут ли они восстанавливаться?

Понятие нейрогенеза

Нейрогенез – это процесс образования новых клеток нейронов. Самой активной фазой его является внутриутробное развитие, во время которого происходит формирование человека.

Еще не так давно все ученые утверждали, что эти клетки не способны восстанавливаться. Ранее считалось, что в мозгу человека существует постоянная величина нейронов. Однако уже во второй половине 20-го века начались исследования на певчих птицах и млекопитающих, которые доказали, что существует отдельный участок в головном мозг – извилины гиппокампа. Именно в них найдено специфическое микроокружение, в котором происходит деление нейробластов (клетки, образующиеся перед нейронами). В процессе деления около половины из них отмирает (запрограммировано), а вторая половина преобразуется в . Однако, если какая-то часть из предназначенных к отмиранию выживает, то они образуют между собой связи синаптического характера и характеризуются продолжительным существованием. Таким образом, было доказано, что процессы регенерации нервных клеток человека происходят в особенном месте – между обонятельной луковицей и гиппокампом мозга.

Клинические подтверждения теории

Сегодня ещё продолжаются исследования в этой области, однако учеными уже доказаны многие процессы восстановления нейронов. Регенерация происходит в несколько этапов:

• образование стволовых клеток, способных к делению (предшественники будущих нейронов);
• их деление с образованием нейробластов;
• перемещение последних в отдельные участки мозга, их превращение в нейроны и начало функционирования.

Учеными доказано, что в головном мозгу существуют специальные участки, где располагаются предшественники нейронов.

При повреждениях нервных клеток и областей мозга процесс нейрогенеза ускоряется. Тем самым запускаются процесс перемещения «запасных» нейронов из субвентрикулярной области к поврежденным участкам, где они и превращаются в нейроны или глии. Данный процесс можно регулировать с помощью специальных гормональных препаратов, цитокинов, стрессовых ситуаций, электрофизиологической активности и т.д.

Как восстановить клетки мозга

Отмирание происходит из-за ослабления связи между ними (утончения дендритов). Для того чтобы остановить этот процесс врачи рекомендуют следующее:

• правильно питаться. Необходимо обогатить свой рацион витаминами и полезными микроэлементами, которые улучшают реакцию и концентрацию;
• активно заниматься спортом. Легкие физические упражнения помогают наладить процессы кровообращения в организме, улучшают координацию движений и активизируют участки головного мозга;
• выполнять упражнения для мозга. В этом случае рекомендуется чаще отгадывать кроссворды, решать головоломки или играть в игры, которые способствуют тренировке нервных клеток (шахматы, карты и т.д.);
• по-больше нагружать мозг новой информацией;
• избегать стрессов и нервных расстройств.

Обязательно нужно следить за тем, чтобы периоды покоя и активности правильно чередовались (спать не менее 8-9 часов) и всегда иметь позитивный настрой.

Средства для восстановления нейронов

В данном случае можно использовать как медикаменты, так и народные средства. В первом случае речь идет и , которые напрямую участвуют в процессах регенерации нейронов. Также назначают препараты для снятия стресса и нервных напряжений (седативного характера).

Среди народных способов используют отвары и настои из лекарственных растений (арника, чистотел, боярышник, пустырник и т.д.). В данном случае перед использованием лучше проконсультироваться с врачом, чтобы снизить риск развития негативных последствий.

Ещё одним прекрасным средством для восстановления нейронов является присутствие в организме гормона счастья.

Поэтому стоит привносить в свою повседневную жизнь побольше радостных событий и тогда проблем с нарушениями работы мозга можно избежать.

Ученые продолжают работать над исследованиями в этой области. Сегодня пытаются найти уникальную возможность пересадки нейронов. Однако эта методика еще не доказана и требует многих клинических испытаний.

Заключение

Благодаря многим исследованиям ученых доказано, что рассматриваемые клетки человека способны восстанавливаться. В этом процесс е очень важную роль играет правильное питание и образ жизни. Поэтому, что в старости не столкнуться с проблемами потери памяти и т.д., необходимо заниматься своим здоровьем еще с молодых лет.

Десятилетия дискуссий, давно вошедшие в обиход поговорки, эксперименты на мышах и овцах - но все-таки может ли мозг взрослого человека образовывать новые нейроны взамен утраченных? И если может, то как? А если не может - почему?

Порезанный палец заживет за несколько дней, сломанная кость срастется. Мириады эритроцитов сменяют друг друга короткоживущими поколениями, растут под нагрузкой мышцы: наш организм обновляется постоянно. Долгое время считалось, что на этом празднике перерождения остается один аутсайдер - головной мозг. Его важнейшие клетки, нейроны, слишком высокоспециализированны, чтобы делиться. Количество нейронов падает год от года, и хотя они так многочисленны, что потеря нескольких тысяч штук не оказывает заметного влияния, способность восстанавливаться после повреждений не помешала бы и мозгу. Однако ученым долго не удавалось обнаружить присутствия новых нейронов в зрелом мозге. Впрочем, не было и достаточно тонких инструментов, позволяющих найти такие клетки и их «родителей».

Ситуация поменялась, когда в 1977 году Майкл Каплан и Джеймс Хиндс использовали радиоактивный [ 3 H]-тимидин, способный встраиваться в новую ДНК. Ее цепочки активно синтезируют делящиеся клетки, удваивая свой генетический материал и заодно накапливая радиоактивные метки. Месяц спустя после введения препарата взрослым крысам ученые получали срезы их головного мозга. Авторадиография показала, что метки находятся в клетках зубчатой извилины гиппокампа. Все-таки они размножаются, и «взрослый нейрогенез» существует.

О людях и мышах

В ходе этого процесса зрелые нейроны не делятся, как не делятся и клетки мышечных волокон, и эритроциты: за их образование отвечают различные стволовые клетки, сохраняющие «наивную» способность размножаться. Один из потомков разделившейся клетки-предшественника становится молодой специализированной клеткой и дозревает до полнофункционального взрослого состояния. Другая дочерняя клетка остается стволовой: это позволяет поддерживать популяцию клеток-предшественников на постоянном уровне, не жертвуя обновлением окружающей их ткани.

Клетки-предшественницы нейронов нашлись в зубчатой извилине гиппокампа. Позже их обнаружили и в других частях головного мозга грызунов, в обонятельной луковице и подкорковой структуре стриатума. Отсюда молодые нейроны могут мигрировать в нужную область мозга, уже на месте дозревать и встраиваться в существующие системы связей. Для этого новая клетка доказывает соседям свою полезность: ее способность к возбуждению повышена, так что даже слабое воздействие заставляет нейрон выдавать целый залп электрических импульсов. Чем активнее клетка, тем больше связей она образует с соседями и тем быстрее стабилизируются эти связи.

Взрослый нейрогенез у людей удалось подтвердить лишь пару десятилетий спустя с помощью сходных радиоактивных нуклеотидов - в той же зубчатой извилине гиппокампа, а затем и в стриатуме. Обонятельная луковица у нас, по всей видимости, не обновляется. Однако насколько активно проходит этот процесс и как он меняется во времени, точно не ясно и сегодня.

Например, исследование 2013 года показало, что до глубокой старости каждый год обновляется примерно 1,75% клеток зубчатой извилины гиппокампа. А в 2018-м появились результаты, согласно которым образование нейронов здесь прекращается уже в подростковом возрасте. В первом случае измерялось накопление радиоактивных меток, а во втором использовались красители, избирательно связывающиеся с молодыми нейронами. Сложно сказать, какие выводы ближе к истине: трудно сопоставить редкие результаты, полученные совершенно разными методами, а тем более экстраполировать на человека работы, выполненные на мышах.

Проблемы моделей

Большинство исследований взрослого нейрогенеза проводят на лабораторных животных, которые быстро размножаются и просты в содержании. Такое сочетание признаков встречается у тех, кто имеет небольшие размеры и живет совсем недолго, - у мышей и крыс. Но в нашем мозге, который лишь заканчивает созревание к 20 годам, все может происходить совершенно иначе.

Зубчатая извилина гиппокампа - это часть коры головного мозга, хотя и примитивная. У нашего вида, как и у других долгоживущих млекопитающих, кора развита заметно сильнее, чем у грызунов. Возможно, нейрогенез охватывает весь ее объем, реализуясь по какому-нибудь собственному механизму. Прямых подтверждений этому пока нет: исследования взрослого нейрогенеза в коре больших полушарий не выполнялись ни на людях, ни на других приматах.

Зато проведены такие работы с копытными. Изучение срезов мозга новорожденных ягнят, а также овец чуть постарше и половозрелых особей не нашло делящихся клеток - предшественников нейронов в коре больших полушарий и подкорковых структурах их мозга. С другой стороны, в коре животных даже старшего возраста обнаружились уже родившиеся, но недозревшие молодые нейроны. Скорее всего, они готовы в нужный момент завершить специализацию, образовав полноценные нервные клетки и заняв место погибших. Конечно, это не совсем нейрогенез, ведь новых клеток при таком процессе не образуется. Однако интересно, что такие молодые нейроны присутствуют в тех областях мозга овец, которые у человека отвечают за мышление (кора больших полушарий), интеграцию сенсорных сигналов и сознание (клауструм), эмоции (миндалевидное тело). Велика вероятность, что и у нас в аналогичных структурах найдутся незрелые нервные клетки. Но зачем они могут понадобиться взрослому, уже обученному и опытному мозгу?

Гипотеза о памяти

Число нейронов так велико, что частью из них можно безболезненно пожертвовать. Однако, если клетка выключилась из рабочих процессов, это еще не значит, что она умерла. Нейрон может перестать генерировать сигналы и реагировать на внешние стимулы. Накопленная им информация не пропадает, а «консервируется». Этот феномен позволил Кэрол Барнс, нейрофизиологу из Аризонского университета, выдвинуть экстравагантное предположение о том, что именно так мозг накапливает и разделяет воспоминания о различных периодах жизни. По мнению профессора Барнс, время от времени в зубчатой извилине гиппокампа появляется группа молодых нейронов для записи нового опыта. Через некоторое время - недели, месяцы, а может, и годы - все они переходят в состояние покоя и сигналов больше не подают. Именно поэтому память (за редчайшими исключениями) не сохраняет ничего, что происходило с нами до третьего года жизни: доступ к этим данным в какой-то момент оказывается заблокирован.

Учитывая, что зубчатая извилина, как и гиппокамп в целом, отвечает за перенос информации из кратковременной памяти в долговременную, такая гипотеза выглядит даже логичной. Однако требуется еще доказать, что гиппокамп взрослых людей действительно образует новые нейроны, причем в достаточно большом количестве. Для проведения экспериментов имеется лишь весьма ограниченный набор возможностей.

История со стрессом

Обычно препараты человеческого мозга получают во время вскрытия или нейрохирургических операций, как при височной эпилепсии, припадки которой не поддаются медикаментозному лечению. Оба варианта не позволяют проследить, как интенсивность взрослого нейрогенеза влияет на работу мозга и поведение.

Такие эксперименты проводились на грызунах: образование новых нейронов подавлялось направленным гамма-излучением или выключением соответствующих генов. Это воздействие повышало склонность животных к депрессии. Неспособные к нейрогенезу мыши почти не радовались подслащенной воде и быстро оставляли попытки держаться на плаву в заполненной водой емкости. Содержание в их крови кортизола - гормона стресса - оказывалось даже выше, чем у мышей, стрессированных обычными методами. Они были более склонны впадать в зависимость от кокаина и хуже восстанавливались после инсульта.

К этим результатам стоит сделать одно важное замечание: возможно, что показанная связь «меньше новых нейронов - острее реакция на стресс» замыкается сама на себя. Неприятные события жизни снижают интенсивность взрослого нейрогенеза, из-за чего животное становится чувствительнее к стрессам, поэтому скорость образования нейронов в мозге падает - и так далее по кругу.

Бизнес на нервах

Несмотря на отсутствие точных сведений о взрослом нейрогенезе, уже появились бизнесмены, готовые построить на нем доходное дело. Еще с начала 2010-х компания, продающая воду из родников Канадских Скалистых гор, выпускает бутылки Neurogenesis Happy Water . Утверждается, что напиток стимулирует образование нейронов за счет содержащихся в нем солей лития. Литий в самом деле считается полезным для мозга препаратом, хотя в таблетках его куда больше, нежели в «счастливой воде». Действие чудо-напитка проверили нейробиологи из Университета Британской Колумбии. 16 дней они поили крыс «счастливой водой», а контрольную группу - простой, из-под крана, а потом рассмотрели срезы зубчатых извилин их гиппокампа. И хотя у грызунов, пивших Neurogenesis Happy Water , новых нейронов появилось на целых 12% больше, их общее число оказалось невелико и говорить о статистически достоверном преимуществе нельзя.

Пока мы можем лишь констатировать, что взрослый нейрогенез в головном мозге представителей нашего вида однозначно существует. Возможно, он продолжается до глубокой старости, а может, только до подросткового возраста. На самом деле это не так важно. Интереснее то, что рождение нервных клеток в зрелом мозге человека вообще происходит: от кожи или от кишечника, обновление которых идет постоянно и интенсивно, главный орган нашего тела отличается количественно, но не качественно. И когда сведения о взрослом нейрогенезе сложатся в цельную детальную картину, мы поймем, как перевести это количество в качество, заставив мозг «ремонтироваться», восстанавливать работу памяти, эмоций - всего того, что мы зовем своей жизнью.