Нервные клетки не восстанавливаются а жировые не разрушаются

Доктор медицинских наук В. ГРИНЕВИЧ.

Крылатое выражение "Нервные клетки не восстанавливаются" все с детства воспринимают как непреложную истину. Однако эта аксиома - не более чем миф, и новые научные данные его опровергают.

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?

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.

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.

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.

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.

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.

"Наука и жизнь" о стволовых клетках:

Белоконева О., канд. хим. наук. Запрет для нервных клеток. - 2001, № 8.

Белоконева О., канд. хим. наук. Праматерь всех клеток. - 2001, № 10.

Смирнов В., акад. РАМН, член-корр. РАН. Восстановительная терапия будущего. - 2001, № 8.

Исследователи применили метод, основанный на радиоуглеродном анализе, который позволил им ретроспективно изучить клетки мозга умерших людей. Они измерили уровни радиоактивного изотопа углерода, углерода-14, в клетках мозга людей, живших в 1955—1963 годах. Почему именно в этот период? В это время СССР и США проводили активные испытания ядерного оружия, и в результате этих испытаний количество радиоактивного углерода-14 в атмосфере резко возросло. Сначала этот изотоп накапливали растения и животные, поедавшие эти растения, а затем вместе с пищей он попадал и в организм людей. И дальше встраивался в ДНК вновь появлявшихся клеток, становясь своеобразной меткой, по которой можно было определить время встраивания. Когда ученые обследовали клетки мозга людей, живших в 1955—1963 гг., то концентрация углерода-14 в них прямо показывала, что эти клетки образовались уже во взрослом возрасте. Так было получено еще одно подтверждение нейрогенеза. Но это, можно сказать, почти самый конец истории.

Первым, кто смог частично пошатнуть мнение о невозможности обновления нервных клеток, стал американский биолог Джозеф Альтман. В 1962 году в журнале Science он опубликовал первую из своих новаторских работ. Альтман вводил крысам меченый тритием нуклеотид, тимидин. В организме крыс тимидин благодаря своим свойствам встраивался в синтезирующуюся ДНК. После Альтман обследовал мозг крыс и выяснил, что именно в ДНК клеток мозга обнаруживается радиоактивный тритий, которым был помечен тимидин. А так как этот нуклеотид мог встраиваться лишь в новую ДНК, образующуюся при делении клеток, исследователь вынужден был сделать сенсационный вывод: новые нервные клетки появляются во взрослом мозге! Получив ощутимый удар, центральная догма нейробиологии пошатнулась, но так быстро не сдалась.

Как это часто бывает при ломке стереотипов, коллеги-ученые приняли результаты Альтмана в штыки, списав полученные им данные на технические погрешности. Из-за такого отношения ученому пришлось свернуть свои исследования, так как спонсоры лишили его финансирования. Вслед за Альтманом за нервные клетки на свой страх и риск взялся еще один энтузиаст, американский биолог Майкл Каплан. В 1977 году он опубликовал результаты своих исследований нейронов мозга крыс. Как и Альтману, ему удалось обнаружить радиоактивно меченный тимидин в ДНК клеток мозга. Но кроме этого, Каплан смог в электронный микроскоп разглядеть характерные признаки новорожденных нейронов — синаптические контакты с другими нейронами в мозге. После этих работ ученый провел еще серию исследований, уже с мозгом макак, но так и не смог добиться признания коллег, хотя его работы публиковали самые авторитетные научные издания. Догма нейробиологии трещала по всем швам, но силой веры продолжала держаться.

Теперь предстояло выяснить все детали все-таки открытого явления. Каковы масштабы нейрогенеза во взрослом мозге млекопитающих и в каких отделах мозга он происходит? Какова его физиологическая функция? И один из самых важных вопросов, вставших перед биологами, мог иметь большое практическое значение: влияют ли внешние факторы на процессы нейрогенеза и можно ли его усилить. Сегодня мы уже можем более или менее достоверно ответить на все эти вопросы.

Но это еще не конец. Чтобы вновь образовавшаяся нервная клетка выжила, она должна обрасти синаптическими контактами с другими клетками, то есть органично встроиться в структуру мозга, влиться в клеточный коллектив. А новые связи между нейронами появляются, когда человек усваивает какую-либо информацию — вот почему для процесса нейрогенеза так важно, чтобы мозг активно работал. Клетки, не создавшие с соседними таких связей, становятся лишними и погибают. Весь цикл нейрогенеза от начала до конца занимает по времени около семи недель. Считается установленным, что в сутки в гиппокампе человека рождается около 700 новых нейронов.

Считается установленным, что нейрогенез у млекопитающих проходит в основном в двух областях мозга: в обонятельной луковице и зубчатой извилине гиппокампа. Время от времени в печати появляются сообщения об обнаружении новых нервных клеток и в других мозговых структурах, но после проверок все они оказываются недостаточно убедительными и пока отвергаются большинством ученых. Но и того, в чем мы уверены сегодня, не так уж и мало.

Противоположным серотонину действием обладают гормоны стресса, глюкокортикоиды, прочно и наверняка блокирующие рождение нервных клеток. Поэтому стресс и хорошая работа мозга плохо совместимы. Также оказались плохо совместимы с нейрогенезом почти все пагубные привычки современного человека: курение, употребление спиртного, а также малоподвижность и обжорство. Совсем свежее исследование показало, что алкоголь очень негативно и целенаправленно влияет на нейрональные стволовые клетки. Причем женский организм оказался более уязвим для пагубного воздействия спиртного, чем мужской.

Любители гамбургеров, газировки и сладких булочек также не случайно попали в группу риска по нейрогенезу. Оказалось, что лишний вес может очень негативно влиять на обновление нейронов. Жир вокруг талии, скапливаясь в большом количестве, стимулирует воспаление в организме, выделяя в кровь вещества воспалительного процесса, цитокины. И эти цитокины, добравшись до мозга, будут мешать рождению новых клеток. Кроме этого, лишние жировые отложения вызывают в организме окислительный стресс, в результате которого активируется ядерный фактор транскрипции NF-kB, также блокирующий нейрогенез. Вот почему рацион играет такую большую роль в работе мозга.

Алексей Ржешевский

Студент медицинского вуза, Станислав Витковский, попытался доходчиво объяснить, отчего на самом деле погибают нервные клетки и почему утверждение о том, что они не восстанавливаются, — миф.

Следует отметить тот факт, что нервные клетки гибнут постоянно: каждый день мы теряем некоторое количество нейронов, и это биологически запрограммированный процесс. Каждый нейрон состоит из аксона и большого количества дендритов, при помощи которых он связывается с другими нейронами и образует сеть.

Количество связей — показатель активности: если у какого-то нейрона их нет, значит, он не участвует в процессе обработки информации и передачи сигналов, а следовательно, просто так расходует энергию. От таких нейронов можно избавляться.

В головном мозге есть определенные зоны (субвентрикулярная зона и субгранулярная зона), в которых проходит процесс образования новых клеток — нейрогенез. Часть из них умирает, оставшиеся же образуют новые синаптические связи и включаются в общий процесс.

Сейчас этот вопрос активно изучается, чтобы можно было стимулировать нейрогенез извне, что помогло бы в лечении нейродегенеративных заболеваний.

Само понятие стресса очень расплывчатое. Для организма в принципе любое воздействие — это стресс, потому что любая информация, воспринимаемая нами, закономерно приводит к возбуждению определенных нейронов и, соответственно, к выработке нейромедиаторов, гормонов и так далее.

Гормоном стресса закономерно считается кортизол, также при стрессе повышается и уровень норадреналина и адреналина, в головном мозге увеличивается количество глутамата (активирующего медиатора) и снижается уровень ГАМК (тормозного медиатора, отвечающего в том числе и за способность головного мозга восстанавливаться до состояния покоя).

Повышение глутамата — закономерная реакция на стресс. Оно приводит нервную систему в состояние гипервозбуждения, чтобы можно было реагировать на стрессовую ситуацию как можно быстрее. Но при хроническом стрессе повышенное содержание глутамата приносит по большей части негативные последствия.

Постоянно повышенная возбужденность, снижение количества ГАМК приводит к перевозбуждению нейронов. Непосредственно от этого они не погибнут, они просто выключатся из работы и снизят свою активность.

Но хронический стресс в долгосрочной перспективе может нарушить не только механизм передачи сигнала между нейронами и биохимию нейромедиаторов, но и метаболические процессы организма. И как раз из-за этих нарушений нейроны и могут погибнуть.

При стрессе в организме нарушается обмен глюкозы, кислородный обмен, липидный обмен, повышается артериальное давление.

В конечном итоге можно сказать, что нейроны при хроническом стрессе могут погибнуть вследствие возникающего недостатка питательных веществ и витаминов, а также из-за кислородного голодания, вызванного нарушением кровоснабжения тканей головного мозга и интоксикацией различными продуктами жизнедеятельности.

Например, при стрессе повышается уровень кетоновых тел, которые, в свою очередь, весьма токсичны для организма.

Все это справедливо для действительно сильного стресса, который сохраняется на протяжении длительного времени в случае, если сам человек не пытается себе помочь.

КЛЕТОЧНЫЙ КЛЮЧ ДОЛГОЛЕТИЯ

- Может быть, можно будет применять метод, который сейчас используется для лечения некоторых видов рака — инъекции прицельно в определенное место, конкретный орган?

- Да, теоретически это один из возможных подходов.

РАЗ И НА ВСЮ ЖИЗНЬ

Словом, биология-анатомия-медицина сделали виток по спирали, и после глубоких исследований новейшими методами вернулись к тезису о том, что нервные клетки практически не восстанавливаются. Это значит, что их нужно усиленно беречь.

ЭТО ПРИГОДИТСЯ

Как продлить жизнь нервных клеток

1. Побольше кислорода!

Для хорошего питания клеток мозга нужен полноценный приток кислорода. Улучшить его помогают аэробные физнагрузки, самая безопасная из которых при любом состоянии здоровья и возрасте — ходьба быстрым шагом: максимально быстро, насколько это возможно без одышки.

2. Поменьше сладкого

Вы, конечно, с детства помните, что клеткам мозга нужна глюкоза, но если будете часто подкармливать свои нейроны чистым сахаром из конфет и печенья, то начнутся неблагоприятные процессы, повреждающие кровеносные сосуды в мозге. Гораздо безопаснее и полезнее обеспечивать мозг глюкозой, которая образуется при усвоении медленных (сложных) углеводов, то есть: круп с минимальной обработкой (монастырская овсянка, темный рис); хлеба и макаронов из муки грубого помола; овощей. Кондитерские изделия желательно заменять фруктами.

3. Недосыпам — нет

ЯЙЦЕКЛЕТКИ: А ЧАСИКИ ВСЕ-ТАКИ ТИКАЮТ

Как и нейроны, яйцеклетки (точнее, их предшественницы клетки-ооциты) даются женщине раз и на всю жизнь. Это значит, что ввиду естественных ежемесячных потерь, а также по некоторым другим причинам запас женских половых клеток истощается и полностью иссякает в среднем к возрасту 50 - 55 лет. Тем, кто планирует иметь детей, но по каким-либо обстоятельствам затягивает с беременностью, современная медицина предлагает замораживать яйцеклетки и хранить в криобанке (в Москве стоимость процедур, необходимых для забора женских половых клеток и помещения на хранение, может достигать 170 — 175 тыс. руб. плюс около 15 — 17 тыс руб. в год за само хранение в криобанке).

ДЕЛАЙ ТАК

Чтобы сердце стало долгожителем

Врач-кардиолог, кандидат медицинских наук, главный терапевт Ильинской больницы Ярослав Ашихмин советует:

- Избавляйтесь от лишнего веса. Для здорового сердца нормальным показателем индекса массы тела (ИМТ) считается цифра до 25. Чтобы посчитать ИМТ, возведите свой рост (в метрах) в квадрат, затем свой вес (в кг) разделите на полученное число.

- Бросьте курить и не злоупотребляйте алкоголем. При отсутствии противопоказаний (заболевания пищеварения, беременность и др .), относительно безопасным считается 1 бокал сухого вина в день не чаще 5 раз в неделю для женщин и до 2 бокалов в день не более 5 раз в неделю для мужчин.

- Старайтесь как можно больше двигаться: согласно последним международным рекомендациям для здоровья сердца и сосудов требуется еженедельно не менее 150 минут умеренных физнагрузок (по 30 минут 5 дней в неделю) либо не менее 75 минут высокоинтенсивных физнагрузок (по 15 минут в день 5 дней в неделю).

КОЖА ЛЕГКО МЕНЯЕТСЯ РАЗ В МЕСЯЦ? НЕ ОБОЛЬЩАЙТЕСЬ

Большинство других клеток нашего организма, кто быстрее, кто медленнее, но так или иначе обновляется. К примеру, жировые клетки живут 7,5 — 8 лет, клетки печени гепатоциты в среднем 327 дней, клетки эпителия (внутренней оболочки кишечника) 2 — 4 дня, клетки кожи 10 — 30 дней, а срок жизни сперматозоида 2 месяца.

Однако и здесь не все так просто, как представляют авторы многочисленных картинок и видеороликов в Интернете, предупреждает профессор Гладышев. Не стоит обольщаться, что ваша печень полностью обновляется каждый год, а вся кожа легко меняется раз в месяц.

- Часто все упрощают, но в жизни многое происходит по-другому: скажем, некоторые клетки биологически способны обновляться, но по факту такая клетка живет в своем органе и, если убрать ее, то заместится другой клеткой хоть в течение дня, а если не трогать - может сидеть 10 лет и не меняться. Еще бывает, что один и тот же тип клеток в одном месте организма за какое-то время полностью поменялся, а в другом месте живет как ни в чем не бывало. Какие факторы на это влияют, пока во многом остается загадкой внутренней саморегуляции организма.

ЗАГАДКА ЛИЦЕВЫХ МЫШЦ

- Чем именно займутся ученые?

- В первую очередь мы будем анализировать многообразие мышц. Считается, что у человека всего три типа мышц: сердечная (миокард), гладкие мышцы и скелетные. Но одних только скелетных мышц больше 600! И по сей день не известно, что делает их схожими и разнообразными. Судя по всему, есть некая особая генетическая программа: несмотря на то, что все это в целом скелетные мышцы, у них есть собственные компоненты, которые определяют, каким именно видом они становятся.

- Почему это так важно выяснить?

- Помните, недавно умер знаменитый ученый Стивен Хокинг? У него была тяжелая стадия бокового амиотрофического склероза (наследственное заболевание нервной системы, которое сопровождается атрофией мышц. - Авт.). Поразительно то, что при полной парализации у Хокинга сохранялась мимика лица. А ведь заболевание наследственное, это значит, что во всех клетках тела мутация одна и та же. Однако, как оказалось, дистрофии (истощению) с возрастом подвергаются не все типы мышц — что при заболевании, как у Стивена, что у здоровых пожилых людей. В частности, выяснилось, что глазные мышцы и мышцы лица у человека самые устойчивые. И теперь важно понять: почему, например, мышцы конечностей становятся первыми жертвами дистрофии (с возрастом или при болезни. - Авт.), а другие типы мышц - нет. Что в них такого особенного? Если это выяснить, то появляются перспективы использовать генную терапию, чтобы вернуть дряхлеющие мышцы в хорошее состояние. Это и есть цель нашего проекта.

Сопоставляя результаты исследований у приматов и человека, по разным мышцам и в разном возрасте, исследователи планируют создать самый масштабный атлас работы разных типов мышц. И вычислить факторы, которые влияют на изменения и суперустойчивость мышц.

ВОПРОС-РЕБРОМ

Почему, обновляясь, мы стареем?

- Безусловно, в нашем организме есть инструменты репарации, то есть исправления повреждений, возникающих в ДНК материнских и дочерних клеток, - добавляет биолог Вадим Гладышев. - Однако, чем старше организм, тем медленнее и хуже работают механизмы починки, дефектов накапливается все больше. Процесс накопления таких неблагоприятных изменений это и есть старение, а его внешние проявления — дряхление и болезни, которые развиваются с возрастом. Однако биологически у нас нет препятствий, которые не позволили ли бы вмешаться в конвейер старения и затормозить его — так же, как мы уже научились тормозить и излечивать многие тяжелые болезни.

Как обновляется наш организм Фото: Рушан КАЮМОВ

Клетки головного мозга находятся в состоянии постоянного движения и развития. Нейронные связи формируются до самой смерти человека. В сознании среднестатистического человека бытует расхожее мнение — нервные клетки не восстанавливаются. Миф это или реальность? Чтобы ответить, стоит подумать над одним простым вопросом.

Мозг человека содержит примерно 90 миллиардов нейронов. Многие негативные факторы внешней и внутренней среды: будь то алкоголь, неправильное питание, стрессы, гормональные сбои и прочее разрушают нервные клетки. Причем этот процесс постоянный. Речь не о единственном, а о сотнях, а иногда даже тысячах нейронов, которые человек теряет за сутки. Возможно не каждый день, но с завидным постоянством.

Недавние исследования пролили свет. Если говорить кратко и понятно, организм способен сам синтезировать новые нейроны, которые приходят на смену старым. Основной участник этого процесса — гиппокамп. Часть одной из древнейших частей мозга — лимбической системы. За сутки он синтезирует около 700 новых структур. И так в течение всей жизни.

Утверждение о том, что нервные клетки не восстанавливаются — всего лишь миф. Но доля здравого смысла здесь есть. Существуют факторы, которые действительно тормозят синтез новых волокон.

Какие причины замедляют выработку новых нервных клеток

Отсутствие интеллектуальной нагрузки

Речь идет не столько о формальном напряжении мыслительных сил, сколько о новой точке их приложения. В качестве тренировки подойдут обычные кроссворды, популярные японские головоломки-судоку. Логические задачки и упражнения, специальные программы и обучающие игры. Если человек недополучает интеллектуальной нагрузки, велика вероятность постепенной деградации. По тем же причинам, пациенты с малой степенью мыслительной активности больше рискуют встретиться с болезнью Альцгеймера.

Однотипный образ жизни

Обобщенная характеристика. На деле это может быть статичное или токсичное окружение, однообразная работа, стереотипная активность. Больше всего этому подвержены работники офисов, лица, занятые рутинным трудом. Для обновления церебральных структур нужны перемены обстановки. Достаточно даже минимальных, банальных вещей: сходить на работу другим маршрутом, изменить традиционный распорядок дня и т. д.

Избыточное питание

О негативной роли питания касательно восстановления нервных клеток наука пока что знает недостаточно. По некоторым оценкам, превышение калорийности пищи на 20% в сутки почти вдвое сокращает скорость синтеза новых нейронов. Насколько справедливо это утверждение и распространяется ли оно на всех без исключения людей пока сказать невозможно.

Ясно, однако, что недостаточное получение витаминов, неправильный рацион с избытком соли, животного жира, сказывается на нейрогенезе негативно.

Хронический стресс

Длительные психоэмоциональные нагрузки не добавляют здоровья. В ходе стресса надпочечники вырабатывают большое количество гормонов: кортизол, адреналин и пр. Они угнетают синтез нейронов, замедляют процесс.

Спиртное

Алкоголь — явный враг здоровых церебральных структур. Этанол и продукты его распада накапливаются в тканях головного мозга. Ранее существовало мнение, будто спиртное непосредственно разрушает волокна. Это не совсем так. Цитологические структуры никуда не деваются, формально количество вещества остается на прежнем уровне. Однако разрушаются отростки нейронов, а значит и сигнал по ним уже не проходит. С этих пор они исключаются из нормальной деятельности и постепенно погибают. Процесс действительно губителен, но растянут во времени. При систематическом потреблении алкоголя, нарушения становятся все более заметными. Скорость нейрогенеза падает на 50-70%, по разным оценкам.

Применение некоторых препаратов

Некоторые лекарственные средства разрушают головной мозг. Особенно негативно на состоянии нервных клеток сказывается употребление психотропных медикаментов. Восстановление после них — непростое дело само по себе. Ткани погибают в результате блокирования передачи нервного импульса. За этот процесс ответственны специальные нейромедиаторы: дофамин и другие. Столь пагубное влияние нейролептиков, антидепрессантов заметно с годами. На МРТ снимках пациентов с шизофренией в анамнезе, размеры больших полушарий существенно меньше, чем у здоровых людей.

Недостаток сна

Биологические часы организма устроены таким образом, что ближе к ночи синтез кортизола ослабевает, активнее вырабатывается мелатонин. Он способен угнетать многие биохимические процессы, поэтому и обмен веществ в церебральных структурах замедляется. Токсины, которые в обычных условиях быстро выводятся, задерживаются в тканях, отравляют их и провоцируют отмирание цитологических структур. При систематическом неправильном режиме сна, процесс становится все более агрессивным.

Если довести эти причины до абсолюта — постоянно пить, забыть про интеллектуальное развитие, действительно — нервные клетки не восстанавливаются или скорость этого процесса ничтожна. В остальных же случаях нейрогенез замедляется, но полностью не прекращается.

Типичное строение нейрона

А встречается ли обратное явление, когда интенсивность нейрогенеза растет? Да, такое тоже возможно.

Какие факторы помогают восстановить нервные клетки

Содействовать естественному восстановлению нервных клеток можно несколькими способами.

Насыщенная эмоциональная жизнь

В качестве меры по предотвращению однообразия. Специально работать в этом направлении не нужно. Достаточно поддерживать устойчивые социальные связи, устанавливать новые контакты, общаться с людьми, время от времени менять образ деятельности, полноценно отдыхать и не засиживаться на одном месте. Положительные эмоции способствуют выработке нейромедиаторов, веществ, усиливающих нейрогенез.

Правильное питание

Под правильным питанием имеется в виду витаминизированный рацион. Как минимум, нужно придерживаться ряда простых правил:

1. Ограничить потребление соли до 4-6 граммов в сутки. Больше — не нужно, поскольку ионы натрия вызывают сужение артерий. Кровь хуже циркулирует, структуры головного мозга недополучают питательных веществ и кислорода. Следовательно, и работать начинают медленнее. Полностью исключить соль тоже нельзя. Без натрия быстро нарушится электролитический баланс. Это чревато опасными осложнениями со стороны сердца.
2. В рационе должно быть достаточно витаминов. Основной их источник — фрукты и овощи. На долю растительной пищи должно приходиться около 50-60%. Плюс-минус. Этот вопрос лучше обсудить со специалистом по питанию.
3. Животный жир нельзя исключать из рациона. Но в меню ему отводится в лучшем случае второе место. Многие незаменимые аминокислоты можно получить только из продуктов животного происхождения. Но предпочтение следует отдавать диетическим сортам мяса (курица, индейка), рыбе и морепродуктам.
4. Из меню полностью вычеркивают полуфабрикаты, консервы. В них содержатся лошадиные дозы соли и огромное количество химических добавок. Такие продукты не несут полезной нагрузки и ничего не дают организму.
5. Большая роль отводится и питьевому режиму. Вода — это универсальный растворитель, ускоряющий обменные процессы. В норме нужно потреблять около 2 литров в сутки, не считая жидких продуктов питания. Если у человека проблемы с почками или гипертония количество жидкости ограничивают. То же самое, если у женщины протекает гестация. Во время беременности количество жидкости рассчитывается индивидуально.

Регулярные интеллектуальные нагрузки

Умственная работа помогает восстановить нейроны головного мозга. Видов активности много: кроссворды, головоломки, чтение книг, аналитическая работа, решение задач. Хорошее подспорье — изучение точных наук: математики, физики. Также формальной логики. Нужно постоянно развивать мышление: аналитическое, логическое (рациональное). Делать специальные упражнения. Жизнь по этим правилам предотвращает сразу две проблемы: с одной стороны, не позволяет мозгу медленно отмирать, с другой — решает вопрос профилактики деменций, болезни Альцгеймера. У мужчин подобные патологии встречаются реже. Но расслабляться все равно не стоит.

Здоровый сон в комфортных условиях также является непременным условием для возобновления нервных структур.

Физическая нагрузка

Не нужно стремиться к мировым рекордам. Ученые доказали — после часовой тренировки с умеренными нагрузками головной мозг начинает работать активнее. Люди, которые придерживаются активного режима физической деятельности, отличаются большей обучаемостью. При условии, что это посильные нагрузки, а не изнурительные тренировки в угоду результатам или эстетическим целям.

Для того, чтобы помочь собственному организму, достаточно пеших прогулок, велосипедных, лыжных, пробежек по утрам. Важно, чтобы физическая активность была не слишком затруднительной. При изнурении начинаются обратные процессы. Вырабатывается кортизол, адреналин, норадреналин. Причем в тех же или больших количествах, что и во время стресса. Вещества коры надпочечников блокируют работу гиппокампа.

Игровая деятельность

Речь идет о любых играх: от старых настольных вроде шашек, шахмат до видеоигр. Незамысловатым на первый взгляд путем игрок ищет новые пути решения проблем, оказывается в ситуациях, требующих от него нового способа мышления. Игровые методики куда эффективнее специальных упражнений. Потому как обучающийся затрачивает на игры куда меньше сил, занимается с большим удовольствием и готов просвещать занятию массу времени.

В погоне за нейрогенезом, нужно соблюдать меру. Переутомление запускает обратные, пагубные явления.

Зачем вообще нужно восстанавливать нервные клетки

В медицинской истории есть немало случаев, когда пациент волей случая жил без части мозга, при этом вполне продуктивно трудился и даже добивался успеха. Говорит ли это о том, что количество нейронов не играет роли? Не совсем так.

Во всех подобных случаях, пациенты либо находились в этом состоянии с рождения, либо проходили многолетний и трудный курс реабилитации. Без обновления головного мозга интеллектуальная деятельность, и не только, становится проблематичной. Если систематически соблюдать рекомендации по образу жизни, можно добиться постоянной стабильной работы мозга, продуктивной деятельности:

• постоянно и без проблем формируются новые нейронные связи;
• повышается обучаемость;
• увеличивается и скорость мышления.

Это не праздные и отвлеченные практики. Задача вполне конкретная — создать мозгу условия для функционирования на максимуме возможностей.

Восстанавливаем нервные клетки: что делать для обновления мозга

Подводя промежуточные итоги, можно дать нижеследующие рекомендации.

Избегать стрессов

Как долго после стресса нервные клетки восстанавливаются и приходят в норму? На это организму требуется минимум несколько дней. Полностью избежать стрессов невозможно, тем более в современных условиях. На помощь приходят техники релаксации: ритмичное дыхание, визуализация, счет до 10 и пр. При желании этот вопрос можно уточнить у психотерапевта.

Отказаться от алкоголя

Подумать над коррекцией рациона

Восстанавливаются ли нервные структуры при правильном питании? Восстанавливаются, это и есть основная цель коррекции собственных пищевых привычек.

Систематически заниматься интеллектуальными тренировками

Здесь важно найти золотую середину. Избыточное утомление несет только вред. Достаточно разработать четкий график занятий. Желательно практиковаться в первой половине дня, когда организм еще готов воспринимать и анализировать новую информацию. Правда ли, что чем больше нагрузка, тем лучше? Нет, это как раз приведет к обратному эффекту. Нужно правильно ее дозировать.

Высыпаться

Спать нужно в темной комнате, при выключенном телевизоре и без передач по сети. Длительность сна — около 8-9 часов. Можно больше, но не намного. Это уже вопрос индивидуальный. Половина сна должна приходиться на время до 23.00. В этот период организм отдыхает лучше всего.

Отказаться и от курения

Сколько восстанавливаются нейроны головного мозга, если исключить сигареты из повседневной жизни? По разным оценкам, в 1,5-2 раза быстрее. Опасен не столько никотин, сколько прочие химические продукты: мышьяк, кадмий, метан. Они обладают свойствами нейротоксинов. Не только замедляют восстановление нервных клеток, но и сами их губят.

Можно ли с помощью препаратов восстановить нервные клетки

Медикаменты могут стать хорошим подспорьем для коррекции состояния церебральных структур. Всегда ли? Нет, далеко не всегда. Для применения препаратов нужны веские основания.

Показания (их довольно много):

• гипертоническая болезнь;
• симптоматическая гипертензия;
• энцефалопатии разных видов;
• перенесенный инсульт и острое неотложное состояние;
• различные аномалии сосудистых структур головного мозга;
• психические расстройства;
• заболевания позвоночных артерий.

И некоторые другие. На фоне патологий сердечно-сосудистой и нервной систем восстановление нервных клеток медленное. В некоторых случаях настолько, что естественного обновления и не заметно. У этого процесса есть объективные проявления: нарушения памяти, мышления, перепады настроения и пр.

Чтобы подстегнуть естественный процесс, используют средства двух групп:

1. Ноотропы — препараты, ускоряющие обменные явления в нервных волокнах: Глицин, Фенибут и аналогичные. Повышают КПД энергетического обмена. Проще говоря, полезных веществ и кислорода поступает столько же, а расходуются они эффективнее.
2. Цереброваскулярные препараты — восстанавливают мозговой кровоток, снижают потребность тканей в кислороде: Пирацетам, Актовегин.

Бесконтрольно принимать их строго запрещено. Это опасно. Когда есть подозрения, нужно идти к врачу: неврологу, кардиологу.