Мозг, ты спишь? 14 историй, которые приоткроют дверь в ночную жизнь нашего самого загадочного органа - Гай Лешцинер

Как это часто бывает, установить точную причину нарколепсии удалось главным образом за счет исследований на животных. В начале 1970-х годов нарколепсия с катаплексией была установлена у собак.

Ученые из Стэнфорда начали разводить собак с нарколепсией и к середине 1970-х годов успешно установили, что она является наследственным заболеванием доберманов и лабрадоров. Вместе с тем лишь после значительных достижений в области генетики в 1980-х и 1990-х годах – по крайней мере, у собак – был установлен участок генома, отвечающий за развитие нарколепсии. Дальнейший кропотливый анализ генов на этом участке привел к выявлению в 1999 году мутаций в гене с неизвестной функцией – позже его прозвали «ген рецептора гипокретина 2», – которые, судя по всему, и вызывали нарколепсию у лабрадоров и доберманов.

Сложно представить, насколько трудоемкой была работа подобного рода. Я до сих пор не отошел от своей докторской диссертации, которая включала похожие исследования, однако в моем распоряжении были роботы, которые закапывали через пипетки тысячи собранных образцов в пробирки. Да еще и работал я в Институте Сенгера в Кембридже – одном из крупнейших в мире центров, занимающихся секвенированием человеческого генома, в котором многие элементы автоматизированы. Могу только представить, насколько сложнее все было в конце двадцатого века!

Так получилось, что почти одновременно с изучением катаплексии у собак группа ученых, занимавшаяся исследованием экспрессии генов в гипоталамусе – том самом участке мозга, вовлеченность которого в нарколепсию предсказал прозорливый фон Экономо, – установила вещество, воздействующее на эти самые рецепторы, – гипокретин (также известный как орексин). Теперь мы знаем, что вырабатывающие гипокретин нейроны сосредоточены в крошечном участке латерального гипоталамуса, однако их аксоны расходятся по всему мозгу. В частности, они напрямую связываются с областями мозгового ствола, участвующего в регуляции сна и бодрствования, а также сновидений.

Собаки-нарколептики, однако, не дали нам всех желаемых ответов. Лишь очень маленькая доля моих пациентов сообщают мне о явной распространенности нарколепсии в их семьях. Вероятность развития нарколепсии у прямого родственника – брата, сестры, родителей или детей – пациента, страдающего ею, может быть в сто раз выше, чем среди населения в целом, однако это лишь означает, что нарколепсии будут подвержены только 2—10 % родственников. Этот показатель намного ниже, чем следовало бы ожидать для болезни, вызываемой одним-единственным геном. Это указывает на то, что, несмотря на возможное наличие генетической составляющей, влияющей на развитие нарколепсии, у людей гены не дают полной картины заболеваемости. И действительно, за все время проведения исследований лишь у одного человека была обнаружена мутация в том же гене, что и у доберманов, и этот человек страдал нарколепсией с полугодовалого возраста.

Дальнейший кропотливый труд показал, что у людей с нарколепсией гипокретин, вне всякого сомнения, задействован, однако его роль совсем не та, что у собак. У стаффордширского бультерьера генетическая ошибка приводит к неправильному формированию рецепторов гипокретина. У людей же наблюдается отсутствие либо нехватка самого вещества: хотя с рецепторами все в норме, им просто не к чему привязываться. Оба типа нарушений приводят к неэффективности регулируемых гипокретином нейронных контуров, вызывая нарколепсию. У людей же с нарколепсией, в особенности при катаплексии, повреждены нейроны, вырабатывающие гипокретин. В среднем у людей с катаплексией утрачено 90 % вырабатывающих гипокретин нейронов. Нечто приводит к их исчезновению – они просто пропадают. А измерение уровня гипокретина в спинномозговой жидкости – растворе, в котором находятся наш спинной и головной мозг, который извлекают на анализ во время люмбальной пункции, или поясничного прокола, – показывает, что у пациентов с нарколепсией или катаплексией гипокретин практически неизбежно отсутствует либо его очень мало.

* * *

Вскоре после нашей первой встречи Адриан отправился на исследование во время сна. В процессе одного из этих первых диагностических тестов его подключили ко всевозможным датчикам, которые отслеживали дыхание, сердцебиение, мышечную активность и мозговые волны. Ночью он спал, как делает это обычно, в привычных для него условиях. На следующий день он прошел тест для определения среднего времени задержки засыпания. Каждые два часа свет приглушали, и Адриан пытался заснуть. Мы отслеживали, как быстро наступал момент засыпания, а также какие фазы сна он успевал пройти за последующие двадцать минут сна.

Именно благодаря открытию БДГ-сна Асерински и Клейтманом в 1950-х годах, о которых я говорил в третьей главе, мы начали постепенно понимать, что может вызывать симптомы нарколепсии. Как вы помните, нормальный БДГ-сон – фаза, во время которой нам снятся повествовательные сны, – сопровождается параличом почти всех мышц. В то время как мозг демонстрирует практически такую же активность, как и при бодрствовании, тело практически отключается. Как правило, БДГ-сон наступает не раньше чем через шестьдесят – семьдесят пять минут сна. Сновидения при непродолжительном сне бывают редко, равно как и во время засыпания.

При нарколепсии, однако, все происходит иначе. Неврологические механизмы, не дающие БДГ-фазе сна наступить вскоре после засыпания, дают сбой. Люди с нарколепсией могут быстро переключаться на БДГ-сон, порой сразу же из бодрствующего состояния. При нарколепсии характерна регистрация нескольких фаз БДГ-сна во время теста на среднее время задержки засыпания, когда пациенту несколько раз предоставляется возможность спать по двадцать минут. Таким образом, легко понять, почему возникают некоторые из симптомов нарколепсии.

Когда мышечный паралич, характерный для БДГ-сна, включается в момент бодрствования, человек теряет контроль над своими мышцами. Если совсем не повезет, то эти два явления могут произойти одновременно, вызывая у человека неприятные ощущения, будто его приковали к кровати, а в комнате рядом с ним находится еще кто-то или что-то.

Представьте себе пару стоящих рядом качелей-весов на детской площадке. Когда они болтаются свободно, без сидящих на них детей, то сильный порыв ветра может раскачать их в ту или другую сторону. Теперь представьте, что одни качели контролируют переключение между сном и бодрствованием, а другие переключают между медленным (глубоким) и быстрым сном. Гипокретиновая система является эквивалентом двух стокилограммовых здоровяков, сидящих по одному на концах двух качелей. Один здоровяк прижимает край качелей, отвечающих за бодрствование, к земле, в то время как другой, когда вы спите, своим весом наседает на край других качелей, способствующих медленному сну. Если эти здоровяки спрыгнут с качелей, то те снова начнут свободно болтаться на ветру. Без гипокретина у людей с нарколепсией сон неконтролируемо наступает и проходит, а также свободно переключается между медленной и быстрой фазами, как качели на ветру. Таким образом, потеря вырабатывающих гипокретин нейронов приводит к сонливости в течение дня, иногда к непреодолимому желанию уснуть, сонному параличу и галлюцинациям при засыпании, получившим название «гипнагогические галлюцинации».