Мы - это наш мозг. От матки до Альцгеймера
Шрифт:
XIX. Болезнь Альцгеймера в порядке, в точности обратном тому, в котором они приобре¬ тались в процессе развития. Стадии болезни Альцгеймера док¬ тор Барри Рейсберг (Нью-Йорк) описал под номерами. В ста¬ дии 1 не замечают никаких изменений. В стадии 2 бывает трудно отыскать какую-нибудь вещь, и человек замечает, что у него возникают проблемы в работе, которые, однако, он способен преодолеть. В стадии 3 неполадки в работе замеча¬ ют уже и другие. В стадии 4 не удается решать более сложные задачи, например управление собственными финансовыми делами. Затем (5) уже требуется помощь при выборе одежды, впоследствии — при одевании (6а) и умывании (6Ь). Возни¬ кает необходимость (6с) в помощи при посещении туалета и в уходе за собой. Следует недержание (6d) мочи и (6е) кала. В стадии 7а больной произносит от одного до пяти слов за день и вскоре уже (7Ь) ни одного понятного слова вообще; теряет способность ходить (7с), а затем и самостоятельно си¬ деть (7d). Наконец (7е) исчезает улыбка, которая доставляет нам столько радости, когда мы впервые видим ее на лице ребенка; больной больше не может (7J) самостоятельно дер¬ жать голову. И вот пациент лежит в постели в позе плода в матке (рис. 30), и если в рот ему вложить палец, появляется сосательный рефлекс. Больной полностью вернулся в стадию новорождённого. Язык и музыка хранятся
XIX.2. Разрушение шаг за шагом при болезни Альцгеймера Рис. 30. Конечная стадия болезни Альцгеймера, больная лежит в по¬ стели в позе плода в матке. фессиональные навыки. И, как и следует ожидать относи¬ тельно способности, которая сохраняется так долго, воздей¬ ствие музыки на функции мозга проявляется уже на самой ранней стадии младенческого развития. Недоношенные мла¬ денцы в кувезах успокаиваются, у них улучшается кислород¬ ный обмен, и они могут быстрее покинуть кувез, если игра¬ ет музыка. Новорождённый проявляет больше внимания, если мать ему напевает, чем если она с ним разговаривает, и он также хорошо чувствует музыкальный ритм. При болезни Альцгеймера действует правило реорганизации: первыми исчезают позднейшие навыки, а наиболее старые функции сохраняются дольше всего. Но ни о какой реорганизации в мозге речь не идет, происходит лишь демонтаж. 461
XIX. Болезнь Альцгеймера XIX.3 «Use it or lose it»: реактивация нейронов при болезни Альцгеймера Если при болезни Альцгеймера нейроны не функ¬ ционируют и атрофировались, но всё еще сущест¬ вуют, их в принципе можно реактивировать. Несмотря на часто сильное сморщивание мозга при болезни Альцгеймера (рис. 31), так что он становится похож на грец¬ кий орех, общее число нейронов в его структуре не умень¬ шается. Вопреки распространенному мнению, массовой ги¬ бели нервных клеток во всем мозге не происходит. Смерть клеток ограничивается пределами нескольких областей моз¬ га: энторинальной коры, части гиппокампа и голубого пятна (locus coeruleus) — и наступает довольно поздно, тогда как снижение активности и поэтому сморщивание нервных кле¬ ток (рис. 32) можно наблюдать по всему мозгу уже на ранних стадиях болезни. Этим объясняется тот факт, что в начале болезни ее симптомы могут быть подвержены значительным колебаниям. В какой-то момент у человека могут резко про¬ явиться симптомы деменции, но после этого он вновь оказы¬ вается в состоянии поддерживать разговор на обычном уров¬ не. Если бы причиной нарушений памяти на ранней стадии болезни действительно являлась смерть клеток, то никакие колебания симптоматики не возникали бы. Смерть клетки необратима. Еще до того как возникают первые нарушения памяти, измерения показывают уменьшение в мозге глюко- зообмена. Внутривенное вливание глюкозы или инсулина улучшает когнитивные способности и указывает на то, что нарушение обмена веществ в мозге является фактором, огра¬ ничивающим функциональные способности пациентов. 462
XIX.3. «Use it or lose it»: реактивация нейронов при болезни... Рис. 31. При болезни Альцгеймера часто наблюдается сильное смор¬ щивание (атрофия) мозга, он становится похож на грецкий орех. Вни¬ зу — здоровый мозг. 4бЗ
XIX. Болезнь Альцгеймера Рис. 32. Сморщивание (атрофия) мозга в базальном ядре Мейнерта при болезни Альцгеймера под микроскопом. А: большие нервные клетки (контрольный препарат, без болезни) направляют свои нервные во¬ локна в кору больших полушарий, где они отдают нейротрансмиттер ацетилхолин (см. также рис. 24). В: эти клетки сморщены при болезни Альцгеймера. Стрелка (<—) указывает на три ярких примера сильно уменьшенных клеток, друг под другом. 464
XIX.3. «Use it or lose it»: реактивация нейронов при болезни... Активация и болезнь Альцгеймера Для больного не имеет никакого значения, что именно стало причиной деменции: смерть нервных клеток или уменьше¬ ние их активности, но для развития стратегий лечения это весьма существенно. Если нейроны всё еще существуют, но не функционируют и атрофировались, в принципе возмож¬ но эти менее активные клетки реактивировать. В этом на¬ правлении мы и работаем. Двуязычие с детства, хорошее образование, дело, бросаю¬ щее тебе вызов, и активная жизнь в пожилом возрасте сни¬ жают риск стать жертвой болезни Альцгеймера. Активность мозга предположительно оказывает превентивное действие. К тому же в мозге остаются области, не затронутые болезнью. Мы убедились, что они были очень активны, а иногда осо¬ бенно активизировались в процессе старения. Гипотезу, что активация нервных клеток, вероятно, оказывает предохра¬ няющее действие против старения и болезни Альцгеймера, в 1991 году я выразил в словах «use it or lose it» [«используй во что бы то ни стало — или пиши пропало»]. Эксперименты показывают, что активация может умень¬ шать патологические проявления болезни Альцгеймера. Трансгенные мыши, накапливавшие в мозге большое коли¬ чество типичного для болезни Альцгеймера белка амилоида, в возбуждающей внешней среде активизировались. Они на¬ ходились в большой клетке, где имели возможность играть с друг с другом и куда постоянно помещали новые игрушки. Если мыши оставались в обогащенной среде, содержание амилоида в их мозге снижалось, а если они к тому же актив¬ но двигались, уменьшение амилоида было еще более резким. К сожалению, группа профессора Эрика Схердера, работав¬ шая в Амстердамском свободном университете, не обнаружи¬ ла влияния большей подвижности на улучшение функцио¬ нальных возможностей пациентов с болезнью Альцгеймера. 4б5
XIX. Болезнь Альцгеймера Ранее, однако, профессор Схердер установил, что глобальная стимуляция мозга электрическим раздражением клеток че¬ рез кожу позитивно воздействует на когнитивные способ¬ ности и настроение таких пациентов. Группа Марка Тушин¬ ского в Сан-Диего с помощью генной терапии стимулирует у пациентов с болезнью Альцгеймера базальное ядро Мей- нерта (nucleus basalis Meynert, рис. 24), важную для памяти систему мозга, и добивается многообещающих результатов (см. XII.7). Стимуляция биологических часов с помощью света Чтобы исследовать, насколько эффективной может быть акти¬ вация клеток мозга, поврежденных болезнью Альцгеймера, мы решили прибегнуть к стимуляции циркадной системы*, с ее центром — биологическими часами.
XIX.3. «Use it or lose it»: реактивация нейронов при болезни... пик мелатонина, гормона сна, вырабатываемого эпифизом. Мы показали, что причину самых ранних изменений следу¬ ет искать в биологических часах, супрахиазматическом (над- перекрёстном) ядре (nucleus suprachiasmaticus). Биологиче¬ ские часы легко стимулировать, ярче освещая жизненное пространство. И действительно, циркадные ритмы тогда улуч¬ шались, и беспокойство больного снижалось. Однако если у больного были серьезные проблемы со зрением, это не дейст¬ вовало, что создавало хорошую возможность контролируемо¬ го изучения эффекта воздействия света. Из продолжавшихся три с половиной года наблюдений группы доктора Эса ван Зомерена выяснилось, что большее количество света не толь¬ ко стабилизирует ритмы, но и улучшает настроение и сни¬ жает скорость ухудшения памяти. Комбинация большего количества света днем с приемом мелатонина перед сном в ряде случаев действовала еще более эффективно. Результаты этого простого воздействия были по меньшей мере столь же хороши, как при своевременном приеме доступных лекарств, но без всякого побочного действия. Хотя стимуляция биоло¬ гических часов улучшает качество жизни и самих больных, и тех, кто за ними ухаживает, это, конечно, не является лече¬ нием болезни Альцгеймера, но прежде всего терапией для биологических часов. Однако здесь наглядно проявляется важный принцип: даже если нейроны затронуты болезнью Альцгеймера, восстановление их функций путем стимуляции в принципе еще возможно. Текущие исследования Мы сейчас заняты поисками веществ, которые могли бы вы¬ звать процесс активации нейронов и в других областях моз¬ га. Доктор Роналд Фервер разработал для этого методику. 467
XIX. Болезнь Альцгеймера позволяющую на протяжении многих недель выращивать нейроны в тонких срезах мозговой ткани, предоставленной для исследования в период, не превышающий десяти часов после наступления смерти донора. Метод позволяет изучать воздействие потенциально стимулирующих веществ без ущерба для пациента. При этом стволовые клетки, вероятно, выделяют вещество, которое повышает у выращиваемых нейронов способность к выживанию (рис. 33), но что это за вещество, мы так и не знаем. Другая линия текущих исследований основана на наблю¬ дении, что в начале болезни Альцгеймера мозг сам в состоя¬ нии успешно с нею бороться. Совместно с Куном Боссерсом и Йоостом Ферхаагеном мы обнаружили это явление на са¬ мой ранней стадии болезни, когда еще нет никаких призна¬ ков потери памяти. Это похоже на компенсаторную актива¬ цию тех областей мозга, благодаря которым на ранней стадии память может оставаться незатронутой. В передней области мозга, префронтальной коре, на самой ранней стадии болез¬ ни активируются сотни генов, еще до того, как начинаются изменения, типичные для этой болезни. Из наших исследо¬ ваний можно заключить, что префронтальная кора (рис. 14) в самом начале процесса делает все возможное, чтобы про¬ должать нормально работать, но впоследствии этот механизм уже не в состоянии компенсировать ущерб, наносимый бо¬ лезнью, обмен веществ сокращается и возникают всё более серьезные нарушения памяти. Исходя из анализа первона¬ чальных стараний мозга противостоять развитию болезни Альцгеймера путем активации нейронов, мы надеемся раз¬ работать новые средства лечения. К сожалению, часто иссле¬ дования продвигаются невероятно медленно. 468
XIX.3- «Use it or lose it»: реактивация нейронов при болезни... Рис. 33. Тонкие срезы ткани головного мозга скончавшегося пациента, полученные в течение десятичасового периода с момента смерти. В этом случае клетки мозга могут выращиваться в течение многих недель. Стволовые клетки, по-видимому, выделяют какое-то еще не известное вещество, которое повышает жизнеспособность нейронов в этой куль¬ туре. При стандартных условиях роста (А) через 48 дней было обнару¬ жено всего несколько здоровых и активных клеток (стрелки) и гораздо больше клеток с неплотными мембранами (стреловидные треугольни¬ ки). Их можно узнать по окрашенным ядрам. Кроме того, здесь много ядер мертвых клеток (маленькие шарики, обозначенные звездочками). На срезе (В) видно, что при культивировании такого же препарата моз¬ говой ткани, но со стволовыми клетками этого же пациента здесь го¬ раздо больше здоровых активных мозговых клеток (стрелки) и меньше неплотных (стреловидные треугольники) и мертвых клеток. 469
XIX. Болезнь Альцгеймера XIX.4 Боль при деменции Деменция — разрушительная болезнь, часто сопровождаемая депрессией и, прежде всего в начале процесса, появлением страха. Для многих из нас — основание для решения, что идти по этому пути мы не желаем. Совместно с комиссией Нидер¬ ландского союза за добровольный уход из жизни (Nederlandse Vereniging voor een Vrijwillig Levenseinde, NWE) мы пришли к мнению, что в рамках нынешнего закона об эвтаназии в процессе развития деменции больной может сделать выбор в пользу эвтаназии, если такое решение будет принято своевре¬ менно (см. XIX.5). Страдания, которые причиняет развиваю¬ щаяся деменция, могут быть действительно невыносимыми, и не только из-за страха перед постепенным распадом. Про¬ фессор Эрик Схердер, нейропсихолог из Свободного универ¬ ситета в Амстердаме, одним из немногих указал на то, что болезнь мозга, причина деменции, очень усложняет диагно¬ стирование и лечение боли. Неудовлетворительное лечение боли у дементных пациентов — частая, чрезвычайно волную¬ щая проблема, растущая по мере развития деменции. Иногда, особенно при сосудистой деменции, болезненный процесс порождает далее центральную боль*. Кроме того, многие пожи¬ лые люди страдают от хронических болей, например от артро¬ за, и, поскольку деменция — это болезнь пожилого возраста, вполне логично, что многие больные деменцией страдают от хронических болей. Но применение болеутоляющих средств происходит здесь совершенно иначе. Дементным пациентам при том же самом диагнозе, например при переломе шейки бедра, прописывают меньше болеутоляющих средств, чем другим пациентам. Представление, что дементные больные не чувствуют боли, неверно. Недостаточное лечение связано с тем, что * Боль, возникающая без раздражения болевых рецепторов. 470