Игорь Лалаянц
Ученые утверждают, что человеческий мозг – самый сложный объект во вселенной. Фото Reuters
Еще несколько лет назад трудно было себе представить сочетание метода Ивана Павлова с лазерным воздействием на мозг, направляющим активность его нейронов в нужную сторону. Не было и возможности сделать мозг «прозрачным», то есть увидеть, как клетки его структур взаимодействуют друг с другом.
И вот журнал Nature опубликовал геном полуторамесячной девочки из захоронения на берегу одной из рек центральной Аляски. Аборигены этих мест, атабаски, дали ребенку имя – Девочка Восхода Солнца. А вот генетики из Копенгагенского университета сравнили ее ДНК с геномами 167 представителей древних и современных популяций. Сравнение показало, что родители девочки были представителями Берингии, некогда соединявшей Чукотку с Аляской. Обитатели этого сухопутного моста разделились с будущими американцами около 20 тыс. лет назад.
Следующий номер журнала поместил на обложке картину взаимодействия белков с ДНК, с чего начинаются различные синтезы в клетках. В нервных клетках мозга это прежде всего синтез протеиновых рецепторов, улавливающих жизненно важные вещества, например ацетилхолин. Без него, как и без адреналина, невозможно мышечное сокращение. Эти рецепторы обманывает никотин табачных листьев, распространившихся из Америки по всему миру.
Другой заокеанский алкалоид – хорошо известный кураре, мгновенно блокирующий рецепторы ацетилхолина, что приводит к параличу дыхательных мышц. Возможно, что повышенный уровень ацетилхолина, синтезируемого нашим мозгом, как-то связан с уникальным для человека переходом к прямохождению (бипедализму).
Никотин же воздействует на нервные клетки «центра удовольствия» в мозгу. Нейроны подпитываются также дофамином, нехватка которого ведет к болезни Паркинсона, вызываемой гибелью нервных клеток подкорковых ядер. Именно эти клетки отвечают за регуляцию движений животных и человека. Помимо ацетилхолина и дофамина в мозге человека повышены уровни серотонина и нейропептида Y (последний регулирует чувство аппетита), которые важны для него как социального животного и кооперации людей.
Уровень этих четырех веществ выше в мозге человека по сравнению с шимпанзе и гориллами, а также макаками и бабуинами, о чем сообщил в двух статьях журнал «Труды АН США» (PNAS). Авторы статей полагают, что синтез этих веществ снижает… уровень агрессии у человека и способствует социальной моногамности, а следовательно, лучшей заботе о потомстве.
В Техасском университете г. Далласа отталкивались от работ коллег, в которых было установлено, что структура и функция синапсов – точек межнейрональных контактов – регулируются двумя протеинами, называемыми нейрексин и нейролигин. Эти два белка определяют перестройку синапсов и их переключение под влиянием опыта и облучения. В Далласе возрастные изменения в мозге у 12 людей от 51 до 71 года удалось обратить вспять благодаря системе умственных нагрузок (когнитивному тренингу).
К сожалению, не все так просто, когда речь идет о нейродегенеративных состояниях, например болезни Паркинсона. Сотрудники Исследовательского института старения в Лос-Анджелесе сумели остановить старение клеток мозга у лабораторных мышей с моделью паркинсонизма. Речь идет об астроцитах, или клетках белого вещества звездообразной формы. Исследователи работали с моделью заболевания, вызванного отравлением гербицидом, широко использовавшимся для борьбы с сорняками.
Выяснилось, что старение астроцитов сопровождается утерей ядерного протеина, который необходим для клеточного митоза (еще один механизм защиты клеток от нежелательного деления). Старение астроцитов стимулирует воспаление мозговой ткани, что приводит к гибели нейронов, синтезирующих дофамин. Признаки астроцитарного старения наблюдались и в клеточной культуре после добавления параквата. Теперь надо искать средства предупреждения раннего старения астроцитов и тем самым развития болезни Паркинсона.
комментарии(0)