Колонки Дік Франс Свааб
  3720  0

П'ЯТНИЧНЕ ЧТИВО. Ми - це наш мозок

Науково-популярна книга всесвітньо відомого нідерландського нейробіолога й одного з найавторитетніших у світі дослідників мозку є захоплюючою мандрівкою в цю справжню terra incognita людини.

мозок2

Нові наукові дослідження головного мозку людини зайвий раз доводять, як мало ми знаємо про найважливішу частину нашого організму і як багато дивовижних відкриттів чекає попереду.

Уривок україномовної версії книги "Ми - це наш мозок" БізнесЦензору надало видавництво КСД.


 Людям слід знати, що наші задоволення, радощі,

сміх і жарти походять із жодного іншого місця, як звідти

(із мозку), звідки також походять смуток, жаль, горе і сльози.

Саме ним ми думаємо, розважаємо, слухаємо, пізнаємо

гарне і бридке, добре і зле, приємне і неприємне (…).

І саме через цей орган впадаємо в гнів, божеволіємо,

зазнаємо страху та жаху вночі та вдень, з нами

трапляються безсоння, невчасні омани, недоречні

турботи, непорозуміння і втрата самовладання.

Гіппократ (460—370 рр. до н. е.)

I.1 МИ — ЦЕ НАШ МОЗОК

Усе, що ми думаємо і робимо, відбувається через наш мозок. Від структури цієї фантастичної машини залежать наші здібності, обмеження і характер; ми — це наш мозок. Тепер дослідження мозку — це не лише пошуки причин мозкових захворювань, а й пошуки відповіді на питання, чому ми існуємо, якими ми є, — словом, пошуки себе самих.

Нервові клітини, або нейрони, — це будівельні елементи, з яких складається наш мозок. Мозок важить півтора кілограма і містить 100 мільярдів нейронів (ця цифра в п’ятнадцять разів перевершує чисельність населення Землі). До того ж у нашому мозку є гліальні клітини, яких вдесятеро більше, ніж нейронів. Раніше припускали, що гліальні клітини лише тримають докупи нейрони (грецьке слово "glia" означає "клей").

Останні дослідження довели, що гліальні клітини, яких у людини більше, ніж у будь-якого іншого організму, є вирішальними для хімічного передавання інформації, а отже, усіх мозкових процесів, у тому числі й пам’яті.

З огляду на цей науковий факт особливо цікавим стає спостереження, що мозок Ейнштейна містив дуже багато гліальних клітин. Продуктом взаємодії цих мільярдів нервових клітин є наш "дух". Так, як нирка виробляє сечу, мозок виробляє дух.

За допомогою методів нейровізуалізації можна не лише виявити мозкові захворювання, а й побачити світіння в тих частинах мозку, які задіяні, коли ми читаємо, думаємо, рахуємо, слухаємо музику, переживаємо релігійні почуття, закохуємося чи сексуально збуджуємося.

Спостерігаючи зміну активності власного мозку, можна тренувати його функції. Так пацієнти з хронічними болями за допомогою функціональної магнітно-резонансної томографії навчилися контролювати активність передньої ділянки мозку і таким чином зменшувати больові відчуття.

Порушення у цій ефективній машині з переробки інформації призводять до психічних чи неврологічних захворювань. Через них ми не лише багато дізнаємося про нормальне функціонування мозку. Для багатьох таких психічних і неврологічних хвороб уже вдалося розробити ефективне лікування. Хвороба Паркінсона вже давно лікується L-допою, а спричинене СНІДом слабоумство при правильній комбінованій терапії взагалі не проявляється.

Зараз шаленими темпами розшифровують генетично та екологічно спричинені фактори ризику шизофренії. Під мікроскопом можна розпізнати, що нормальний розвиток мозку пацієнта з шизофренією порушується ще в матці. Шизофренію можна лікувати медикаментозно: "Якщо я не прийму свої пігулки, то стаю скоріше шизо, ніж френом" — такі рядки склав відзначений преміями поет Кеес Вінклер, що багато років працював у нашому інституті бібліотекарем.

Ще донедавна все, що могли вдіяти неврологи, це лише точно локалізувати, де буде знаходитися мозкова вада пацієнта до кінця його життя. Сьогодні навчилися розчиняти тромби, які можуть спричинити апоплексичний удар, зупиняти крововиливи і вставляти стенти (судинні підпорки) у закупорені судини мозку.

Більш як 3000 людей заповіли віддати після смерті свій мозок для досліджень у Нідерландський банк мозку (Nederlandse Hersenbank: www.brainbank.nl). Це дає можливість зробити нові відкриття у молекулярних процесах, які зумовлюють такі хвороби, як Альцгеймера, шизофренію, Паркінсона, множинний склероз та депресії, а пошуки вихідних пунктів для медикаментів тривають невтомно. Звісно, такі дослідження з медичної точки зору підуть на користь уже майбутнім поколінням пацієнтів.

Проте вже сьогодні можна спостерігати дію стимулюючих електродів, точно розміщених глибоко всередині мозку. Спочатку їх застосовували у хворих на Паркінсона. Неабияк вражає, коли бачиш, як раптом зникає сильний тремор, тільки-но пацієнт натисне на кнопку стимулятора. Сьогодні глибинні електроди також застосовують при кластерних головних болях, м’язових спазмах чи обсесивно-компульсивних порушеннях.

Пацієнти, які по сто разів на день мили руки, завдяки таким електродам можуть тепер провадити нормальне життя. За допомогою глибинних електродів вдалося навіть розбудити одного пацієнта, який шість років перебував у стані мінімальної свідомості. Глибинними електродами намагаються лікувати ожиріння і наркоманію. Але, як завжди, потрібен деякий час, щоб розпізнати не тільки користь, а й побічну дію нових методів терапії. Наразі це поки що стосується і глибинної симуляції мозку.

Магнітна стимуляція передфронтальної кори покращує настрій депресивних пацієнтів, а стимуляція слухової кори може змусити зникнути надзвичайно дратівливі мелодії, що спонтанно виникають у голові пацієнтів із приглухуватістю внутрішнього вуха. За допомогою транскраніальної магнітної стимуляції вдається навіть подолати галюцинації у пацієнтів із шизофренією.

Нейропротезам дедалі краще вдається замінювати наші органи чуття. Сьогодні понад 100 тисяч пацієнтів носять кохлеарні імпланти, які дозволяють їм навдивовижу добре чути. Зі сліпими пацієнтами проводяться експерименти над передачею інформації з електронної камери на візуальну кору головного мозку.

Одному 25-річному чоловікові, який був повністю паралізований від поперечного ураження спинного мозку після удару ножем у потилицю, в кору головного мозку імплантували плату завбільшки 4 Х 4 міліметри з 96 електродами. Коли він уявляє собі рухи, то може користуватися комп’ютерною мишкою, читати свою електронну пошту і грати в комп’ютерну гру. За допомогою розумового зусилля можна навіть керувати протезом руки.

У пацієнтів із хворобами Паркінсона чи Гантінґтона намагаються відновити мозок шляхом трансплантації маленьких фрагментів ембріональних мозкових тканин. Уже пройшла випробування генна терапія пацієнтів з хворобою Альцгеймера. Дуже багатообіцяючим виглядає застосування стовбурових клітин у відновленні тканин головного мозку, проте треба подолати ще низку значних проблем, зокрема можливість утворення пухлин.

Мозкові захворювання все ще важко лікувати, але фаза поразок уже поступилася місцем захопленню новими відкриттями і оптимістичній надії, що в недалекому майбутньому вдасться розробити нові методи терапії.

мозок

I.2 МЕТАФОРИ МОЗКУ

Протягом століть, захоплюючись мозком, вчені постійно намагалися зобразити його функції в моделях, які б спиралися на найновіші технічні розробки свого часу.

Коли в епоху Ренесансу в ХV столітті виникло книгодрукування, мозок описували як "всеосяжну книгу", а нашу мову як "живу абетку". У XVI столітті для функцій мозку використовували метафору "театр у голові". Водночас у цю епоху проводили паралель між мозком і кабінетом раритетів чи музеєм, у якому зберігаються і виставляються всі можливі речі.

Філософ Декарт (1596—1650) розглядав тіло і мозок як машину: "Я б хотів, щоб зрештою взяли до уваги, що всі функції, які я приписую цій машині, наприклад травлення їжі (…), живлення (…), дихання, ріст, сон, сприйняття світла, звуків, запахів (…) та інші якості зовнішніх органів чуття, відбиток їх сприйняття органом sensus communis і сила уяви, утримання чи укорінення цих ідей у пам’яті, внутрішні порухи апетиту і переміни настрою, та навіть зрештою зовнішні рухи усіх членів тіла (…): я кажу, я б хотів, щоб узяли до уваги, що всі функції у цій машині від природи походять лише із диспозиції її органів, не більше і не менше, як рухи годинника (…)".

Відоме його порівняння мозку з церковним органом. "Духи життя", найменші й найактивніші часточки у крові, які, згідно з цією моделлю, через систему судин (переплетіння судин у шлуночках, яке ми сьогодні називаємо plexus choroideus) заганяються у гіпотетичні отвори в комірках мозку, відповідали його уявленню про повітря, яке подається в орган.

Епіфіз відповідав мануалу органа; як мануал спрямовує повітря у певні труби органа, так епіфіз може спрямовувати духи життя у певному напрямку, а відповідно у шлуночки. Тому в усі часи в рамках дискусії про тіло і дух Декарта вважали засновником дуалізму, який хибним чином усталився під його латинізованим іменем як філософія картезіанства, чого сам Декарт не бажав. Бо ще давні греки вміли відрізняти тіло і дух, а отже, вони були істинними засновниками цього підходу.

Якщо розглядати мозок як раціональну біологічну машину з переробки інформації, то сьогоднішнє застосування "комп’ютерної метафори" зовсім непогане. Вражаюча кількість його складових елементів і спосіб їх переключення дуже близько відповідають цій метафорі мозку. Існує 1000 разів по 1000 мільярдів місць, в яких нервові клітини вступають у контакт між собою, або, як це сформулював нобелівський лауреат Рамон-і-Кахаль, тримаються за руки за допомогою синапсів.

Нервові клітини поєднані між собою більш ніж 100 000 кілометрів нервових волокон. Така запаморочлива кількість клітин і контактів працює настільки ефективно, що наш мозок має енергетичне споживання 15-ватної електролампи.

Згідно з розрахунками Майкла Гофмана, витрати на енергію для мозку за 80 років життя людини при сьогоднішніх тарифах становили би не більш ніж 1200 євро. За такі гроші не купиш порядного комп’ютера з відповідним терміном служби.

За 12 євро можна на все життя забезпечити живленням один мільярд нейронів! Яка неймовірно ефективна машина з паралельними підключеннями, пристосованими для опрацювання картинок і асоціацій краще за будь-який комп’ютер!

Це завжди хвилююче переживання — тримати в руках людський мозок під час розтину. У такі хвилини розумієш, що тримаєш у руках ціле життя, та водночас відчуваєш, наскільки ж м’яке "залізо" нашого мозку. Все, що людина думала і переживала, міститься у цій желеподібній масі, закодоване у структурних і молекулярних змінах синапсів.

У думках спливає влучне порівняння з нафаршированим апаратурою підземним бункером у серці Лондона, звідки Вінстон Черчилль разом зі своїм військовим урядом і величезним штатом персоналу від 1940 року вдень і вночі керував війною з Адольфом Гітлером.

Завішені картами кабінети із зашифрованою і розшифрованою в різний спосіб інформацією, що стікається з цілого світу через широку передавальну мережу. Тут зосереджуються на інформації, найважливішій у цю мить, її ідентифікують, контролюють, оцінюють, обробляють і зберігають.

Цим займаються численні, добре скоординовані відділи. На базі цієї вибраної інформації складається концептуальне планування, воно розробляється і перевіряється, оцінюється вся наявна в розпорядженні інформація для нього.

Постійно проводяться наради щодо концептуального планування — внутрішні з численними експертами, або, за потреби, навіть зовнішні через виділений канал із США. Зважування усіх поглядів та інформації веде або до укладання остаточного плану, або до відмови від дії.

План може втілюватися або військом (моторика), або флотом (гормони), або таємно за лініями оперативних підрозділів (автономна нервова система), або він виливається в бомбардування повітряними силами (нейротрансмітери, які кмітливо переорієнтовуються на певну мозкову структуру). Звичайно, найефективнішою є скоординована дія всіх збройних сил.

Так наш мозок працює як складний, оснащений найсучаснішою технікою штаб командування, а не як телефонний комутатор чи комп’ютер із простими зв’язками один до одного. Штаб командування веде битву тривалістю в життя: спочатку — щоб народитися, потім — щоб скласти іспити, знайти роботу, яка б давала кошти на існування, щоб вистояти в конкурентній боротьбі, щоб виживати серед іноді ворожого оточення, і зрештою через це самостійно померти.

Командний штаб захищений, звісно, не так, як укриття Черчилля, яке могло витримати пряме влучання бомби, та все-таки черепом, який може витримувати певні удари. До речі, Черчилль ненавидів цей підземний бункер і під час повітряних нальотів ставав на даху, щоб подивитися на бої. Він полюбляв ризик — властивість, притаманна деяким мозкам.

Можна дібрати й мирні метафори, наприклад забезпечення польотів у великому аеропорту. Та, якщо переглянути всі ці метафори останніх століть, виявиться, що для них ми завжди вживали тільки найбільш передові досягнення, яких добивався мозок.

Так метафорою мозку стає найсучасніший продукт самого нашого мозку. Здається, що дійсно немає нічого складнішого за цю фантастичну машину.

 
 
 вверх