Деменция – болезнь или приговор?
Именно поэтому идея пересадки памяти нравится ученым почти так же, как фантастам. Создателей сериала «Черное зеркало» и других произведений, где обсуждается возможность поделиться воспоминаниями, занимают практические и этические вопросы, а с точки зрения нейробиологии эта процедура заманчива сама по себе – как научный результат. Если память действительно можно пересадить, значит, она физически содержится в том, что пересажено. Кто осуществит перенос воспоминаний, сделает открытие мирового масштаба.
МЕСТА ПАМЯТИ
Ответы на вопрос, где расположена память, находились один за другим. Многие ученые считают, что память скрыта в гиппокампе, отделе мозга, без которого воспоминания о событиях не формируются. Но известный нейробиолог Николай Кукушкин опроверг это мнение. Гиппокамп, считает ученый, требуется лишь для особой формы запоминания, характерной для человека и родственных животных: эпизодической, или автобиографической, памяти. Впрочем, со временем даже такая память будто «переезжает» в кору мозга. К тому же многие вещи, например навыки, формируются без участия гиппокампа, а у некоторых животных его и вовсе нет, как и других отделов мозга, аналогичных человеческим. Еще память расположена в соединениях между нервными клетками. И в особых ферментах, поддерживающих возбуждение этих клеток, и в клеточных программах, регулирующих работу генов, и в особых белках-прионах. И в клеточных фабриках-рибосомах, которые собирают белки по генетической инструкции, память тоже содержится.
Чем больше ученым известно о памяти, тем больше возникает вопросов что вообще такое память и, в частности, что значит ее пересадить.
КАК ИСТОРИЯ МОЗГА
Когда мозг воспринимает мир, внутри что-то меняется. Эти изменения влияют на то, как мозг продолжает воспринимать мир. Одни изменения быстро исчезают, другие сохраняются дольше, на них наслаиваются новые, от которых зависят последующие преобразования, и так далее. В любой момент времени все эти изменения – как долгосрочные, так и краткосрочные, – и представляют собой то, что мы считаем памятью, – заявил Николай Кукушкин.
Получается, память нигде не «лежит» и «переложить» ее невозможно. Она представляет собой текущее отражение совокупной истории отделов конкретного мозга, его нейронов и молекул. Мозг не «содержит» память – он и есть память.
Это очевидно и из бытового опыта. Если бы память можно было извлечь и спроецировать на экран, как в «Черном зеркале», это бы означало, что мы запоминаем реальность объективно, как видеокамера. Но память так не работает. Некоторые вещи запоминаются хорошо, некоторые плохо: мозг, в отличие от видеокамеры, решает, что помнить, а что нет.
Мало того, что мозг запоминает очень выборочно, помним мы не реальность как таковую, а состояние мозга в момент восприятия. Источником могут быть происходящие вокруг события или эмоции, мотивации, другие воспоминания. Вспоминая, мы частично приводим мозг в прежнее состояние – и при таком воспроизведении «внутренние» источники неотделимы от «внешних». Соответственно, моя память – это именно моя память и ничья другая, ведь ни у кого другого нет точно такого же мозга, чтобы привести его в такое же состояние. Копировать нечего и некуда.
Но все ли так однозначно? Скорее всего, у ученых всего мира впереди еще много открытий.
УЧЕНЫЕ НАУЧИЛИСЬ ПРЕДСКАЗЫВАТЬ ДЕМЕНЦИЮ
Это заболевание ежегодно поражает почти 8 млн человек. В 50-60% случаев речь идет о болезни Альцгеймера, но возможны и другие заболевания.
Довольно интересное исследование ученых из Дании опубликовано в журнале Canadian Medical Association Journal. В нем содержится научное обоснование того, что предсказать развитие деменции можно за десять лет до ее появления – на основе возраста, пола и различия в генах, кодирующем белок аполипопротеин E.
С точки зрения возраста, чем старше становится человек, тем больше вероятность того, что у него разовьется деменция.
Для своего исследования ученые проанализировали данные 104 537 пациентов с деменцией. Они обнаружили, что комбинирование возраста, пола и вариации в гене APOE помогает определить группы людей с наибольшим риском заболевания.
Около трети случаев деменции можно было предотвратить.
По их словам, для женщин и мужчин в возрасте 60 лет с генотипом APOE4 риск развития деменции составляет семь и шесть процентов соответственно. Для возрастной категории 70 лет – 16 и 12 процентов, а для 80-летних – 24 и 19 процентов.
Ученые считают, что их исследование позволяет спрогнозировать появление деменции за десять лет до ее возможного начала. Таким образом, можно будет заранее предпринять меры по профилактике этого заболевания.
«Мы подсчитали, что около трети случаев деменции можно было предотвратить. Своевременное вмешательство и устранение таких факторов риска, как курение, депрессия, лечение гипертонии, диабета, ожирения и потери слуха может задержать или предотвратить развитие заболевания. Если мы сможем определять людей из группы риска, то, проводя целенаправленную профилактику, предупредим начало болезни», – сказала профессор Рут Фрикке-Шмидт, участвовавшая в исследовании.
Тем не менее, способа полностью вылечить деменцию пока что нет, однако можно замедлить ее развитие.
ПАМЯТЬ И СТРАХ
Что происходит со всей той информацией, которую мозг получил, но не отложил в «долгий ящик»?
«Склероз – прекрасная болезнь. Ничего не болит, и каждый день что-нибудь новенькое». Эти слова приписывают несравненной Фаине Раневской. Куда положили час назад ключи, выключили ли утюг, выходя из дому? Все проблемы, как правило, начинаются именно с потери кратковременной памяти.
По крайней мере, так происходит с болезнью Альцгеймера, ранние стадии которой изучала группа исследователей под руководством японского молекулярного биолога Судзуми Тонегавы (лауреата Нобелевской премии по физиологии и медицине) на основе поведения мышей с ретроградной амнезией, которая сопровождает травматическое повреждение или стресс. Ученые обнаружили, что мыши испытывали значительные трудности, чтобы что-то вспомнить впоследствии, но все еще могли легко запоминать в данный момент. Наблюдение навело ученых на мысль, что этот факт может подтвердиться и в ранних стадиях болезни Альцгеймера. Свои догадки они проверяли на двух группах генно-модифицированных мышей с симптомами заболевания, сравнивая их с контролем.
Мышей помещали в камеру, где они получали удар тока. Естественно, животные пугались, а затем испытывали страх, когда их клали туда снова через час. Однако когда мыши опять попадали в эту камеру через несколько дней, то только здоровые помнили о том, как им здесь «доставалось». У больных же страх пропадал.
Еще до этих исследований Тонегава с командой нашли клетки в гиппокампе, где хранятся особые «следы памяти». Их назвали энграммными клетками (от греческого «энграмма» – «внутренняя запись»). У ученых возникла идея: не туда ли «прячутся» потерянные краткосрочные воспоминания? Может быть, они не пропадают навсегда, а просто теряется доступ к ним?
Тонегаве удалось вывести линию генно-модифицированных мышей с моделью болезни Альцгеймера и одновременно измененными энграммными клетками, которые можно было активировать светом лазера с помощью методов оптогенетики. После этого нейробиологи повторили свой эксперимент, добавив в него еще одну фазу – активирование энграммных клеток у мышей, забывших страх. И – о чудо! – страх перед током снова появлялся, мыши начинали вспоминать, как им было нехорошо в этой «камере пыток».
Ученым удалось понять и то, как происходит утрата и восстановление доступа к памяти. Все дело оказалось в нейронных связях. У мышей с потерянными воспоминаниями плотность дендритных шипиков (крошечных выростов на нейронах, при помощи которых они соединяются друг с другом) в энграммных клетках была заметно ниже. Стимуляция же восстанавливала плотность шипиков.
НА ДОЛГУЮ ПАМЯТЬ
Однако в этих экспериментах речь шла об однократном доступе к воспоминаниям. Как же быть, если хочется не только единожды вспомнить прожитое, но и не забыть его позднее? Исследователи нашли решение и этой проблемы. Они смогли реанимировать «потерянные» воспоминания надолго, активизировав образование новых связей между энторинальной корой и гиппокампом.
Чтобы добиться этого, ученые с помощью оптогенетических методов стимулировали клетки энторинальной коры, которая «подпитывает» энграммные клетки гиппокампа, кодирующие воспоминания о страхе. После трех часов эксперимента исследователи запаслись терпением и протестировали мышей снова лишь через неделю. И мыши, подобно герою Арнольда Шварценеггера в известном фильме, смогли «вспомнить все». Как и ожидалось, на их клетках памяти обнаруживалось гораздо больше дендритных шипиков.
Пока что таким способом восстановить человеческую память невозможно: для этого нужно генетически модифицировать клетки памяти непосредственно в мозгу, да и методы лазерного воздействия представляются слишком грубыми. Однако само направление в будущей терапии потерянных воспоминаний уже появилось. Надеемся, в один прекрасный день любой пожилой человек сможет вернуть свои воспоминания с помощью простой и безболезненной процедуры.
ВИТАМИНЫ В ПОМОЩЬ
Помочь улучшить память и работу мозга помогут витамины. Перед вами список из 7 витаминов для улучшения памяти и внимания:
1. Витамин Е может уменьшить вред, наносимый нервным клеткам головного мозга инсультом и предупреждает болезнь. Содержится в растительном масле, орехах, манго, болгарском перце, авокадо, брокколи.
2. Витамин B6
Поддерживает здоровье головного мозга и многочисленных функций организма. Содержится в тунце, яйцах, моркови.
3. Витамин В12
Поддерживает уровень гомоцистеина (амикислоты, при нарушениях метаболизма которой происходит увядание функций мозга). Говядина, печень, моллюски и форель содержат значительное количество витамина.
4. Витамин В9
Фолиевую кислоту используют для снижения скорости потери памяти, связанной со старением. Употребляйте в пищу продукты из цельного зерна, а также пейте свежевыжатые апельсиновые или томатные соки.
5. Витамин С
Недавние эксперименты обнаружили защитные свойства витамина С от потери памяти и снижения умственной способности. Фрукты и овощи являются отличными источниками витамина С, особенно цитрусовые.
6. Витамин D
Его недостаток приводит к нарушению способности мозга к планированию, обработке и формированию недавних воспоминаний. Старайтесь есть больше макрели, семги, тунца.
7. Витамин B3
Никотинамид способен уменьшать симптомы болезни Альцгеймера, уменьшает вероятность сердечно-сосудистых заболеваний и понижает уровень холестерина в крови. Тунец, курица, индейка, лосось, спаржа обеспечивают значительный источник витамина B3.
Светлана Семенова