Почему мужской и женский организм по-разному реагирует на патологические процессы в мозге, что может послужить причиной нейровоспаления, зачем мозгу нужна отдельная иммунная система — об этом рассказала кандидат биологических наук, доцент Института живых систем БФУ им. Канта Ирина Ваколюк.
— Ирина Анатольевна, вы в течение долгих лет занимаетесь исследованиями нервной системы. Какие особенности её строения позволили человеку получить преимущество перед животными? Вот у слона мозг гораздо больше, чем у нас, а соображает он медленнее…
— О, это почти философский вопрос… И знаете, я не думаю, что слоны соображают медленнее. Мозг — видоспецифичный орган, то есть он обеспечивает функционирование конкретного вида. Но это всего лишь орган. Такой, как сердце, почки, лёгкие. Он приспособлен к обеспечению потребностей организма в пределах условий его существования.
В рамках стоящих перед слоном задач его мозг работает очень хорошо. Если говорить о млекопитающих, то строение коры головного мозга у разных видов отличается. Есть виды с развитой корой, есть — со слаборазвитой. Вот, например, у капибары — крупного грызуна из Южной Америки — очень мало извилин. У человека — много. Кроме того, у человека хорошо развиты речевые центры. Очевидно, что появление речи очень сильно повлияло на наш мозг и на нас как на вид.
В процессе эволюции у человека сформировался определённый набор генов, среди которых есть ген, связанный с речевой функцией. Кстати, учёные однажды провели любопытный эксперимент: подопытным мышам был внедрён этот человеческий ген. Мыши, конечно, не заговорили, но пищать стали громче и чаще.
— Учёные хоть немного приблизились к пониманию того, откуда берётся мысль? Где она зарождается?
— Мне кажется, хорошо, что пока мы этого не знаем, несмотря на все успехи когнитивной нейробиологии. Человечество ещё весьма неразумное дитя, чтобы безопасно использовать такой серьёзный инструмент, как мысль. Мысль порождается мозгом, но пока она неуловима.
Не так давно в БФУ проходила Международная конференция по когнитивной науке, и в ней участвовал известный нейробиолог Константин Анохин. В своём выступлении он сравнил человеческий мозг с тропическим лесом, в котором постоянно происходят изменения: одни ветки отмирают, другие вырастают, появляются новые листья, опадают увядшие, что-то отцветает, что-то только начинает цвести. И тогда не менее известный специалист в области нейронаук Татьяна Черниговская спросила: "А с чем бы вы сравнили мысли в этой метафоре? Может, это ветки? Или листья?". "Думаю, мысли — это птицы, которые перелетают с одного дерева на другое", — ответил Анохин.
Мозг, при всей его стабильности, действительно очень пластичная структура. Он меняется под действием среды, в процессе обучения чему-либо, приобретения опыта.
Особенно удачно работает этот механизм на основе принципа удовольствия. В момент, когда вы удовлетворяете своё желание (не важно какое — поесть или прочитать книгу), испытывая от этого удовольствие, в мозге происходят определённые химические реакции. При этом важно не только само удовольствие, но и его ожидание. В процессе ожидания в нейронных сетях появляются новые синапсы, то есть связи. Есть и другие процессы, приводящие, например, к разрушению уже имеющихся связей. Мозг меняется. И эти изменения происходят постоянно. Можно сказать, что каждое утро мы просыпаемся с немного другим мозгом.
— То есть мозг, как та река, в которую, по Гераклиту, нельзя войти дважды?
— В известном смысле — да. Но мы меняемся не просто сами по себе, а в контексте информационного потока, в котором находимся. Причём речь идёт не только о текстах, видеоряде и так далее. Значение имеет каждый контакт, происходящий через любую сенсорную систему. Среда, которая нас окружает, и люди, с которыми мы общаемся, имеют огромное влияние на нас и на наш мозг.
— Можно ли дать какие-то рекомендации тем, кто хочет, чтобы его мозг обновлялся правильно?
— С точки зрения нейрохимии человек, который получает удовольствие от процесса, находится в более выгодном положении, чем тот, кто получает удовольствие от достижения цели. И уж тем более по сравнению с тем, кто живёт вообще без удовольствия. При этом удовольствие от достижения цели кратковременно, а от процесса — длительное и более благотворное. Но без цели невозможно организовать процесс. У нас есть определённые участки мозга, которые связаны с формированием цели и мотивации. Если префронтальная кора не формирует алгоритма достижения цели, тогда не будет целенаправленного поведения. С другой стороны, если вы живёте только ради достижения цели, а сам процесс не доставляет вам удовольствия, серотонинергическая система мозга возбуждается недостаточно, что негативно сказывается и на физическом состоянии, и на настроении. Поэтому имеет смысл найти золотую середину между ценностью цели и ценностью процесса.
— В чём заключается исследование мозга, которыми вы занимаетесь?
— Последние годы мы исследовали нейровоспаление при посттравматическом стрессовом расстройстве, изучали молекулярные механизмы процессов, протекающих при этом в мозге.
Причинами развития нейровоспаления может быть, например, физическая травма, инсульт, при котором повреждается нервная ткань. Это может быть болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона. Нейровоспаление также развивается, если на мозг оказывается психическое воздействие, как в случае с посттравматическим стрессовым расстройством, депрессией…
После образования Института живых систем материальная база для исследований стала расширяться. У нас появились конфокальный микроскоп и другое оборудование для молекулярно-биологических исследований, благодаря которому теперь мы можем "рассматривать" гены и "красить" молекулы белков в клетках нервной ткани и таким образом визуализировать произошедшие в мозге изменения.
В случае повреждения мозга организм выделяет вещества, которые сигнализируют микроглиальным клеткам об опасности. Это клетки собственной иммунной системы мозга, и мы пытаемся понять, как она работает.
— К каким выводам удалось прийти?
— Самки и самцы подопытных крыс очень по-разному реагируют на патологические процессы в мозге и на нейровоспаление. Есть мнение, что у людей происходит то же самое. В каком-то смысле мужской мозг более уязвим, чем женский, и эволюционно это кажется оправданным, поскольку самки млекопитающих ответственны за вынашивание и выкармливание детёнышей.
Интересно ещё, что реакция на стресс отражается на клеточном составе крови. Можно сказать, что психологический стресс "портит" нам кровь.
— Какова конечная цель вашей работы?
— Иммуногистохимические исследования — весьма дорогое удовольствие. Но перспективы здесь открываются очень широкие. Если удастся досконально разобраться в механизмах ускоренной репарации нервной ткани на фоне нейровоспаления, то эту информацию можно будет использовать для разработки препаратов — например, связанных со снижением последствий травм мозга или посттравматического стрессового расстройства.
Результаты целого ряда исследований показали, что некоторые препараты — например, некоторые антибиотики тетрациклинового ряда — выполняют поддерживающую функцию и снижают развитие небактериального нейровоспаления.
Партнёрский материал