В погоне за памятью. История борьбы с болезнью Альцгеймера - Джозеф Джебелли

В тот же ноябрьский день телефон в кабинете Уильяма Саммерса, нейрофизиолога из Университета Южной Калифорнии в Лос-Анджелесе, раскалился от звонков журналистов. Репортерам попал в руки сигнальный экземпляр статьи Саммерса в New England Journal of Medicine, где, по утверждению автора, предлагался метод лечения болезни Альцгеймера.

Современные исследования по анатомии и функционированию мозга в целом предполагают выделение отдельных частей мозга, их изучение, а затем поиск их места в общей картине; в философии это называется редукционизмом. Хотя сегодня многие полагают, что пора отходить от подобного образа мыслей, поскольку мозг гораздо сложнее, чем сумма его частей, редукционизм обеспечил нам колоссальный запас знаний, на которых и основывается большая часть исследований по борьбе с болезнью Альцгеймера.

Вообще говоря, мозг состоит из двух основных типов клеток – нейронов и глиальных клеток. Нейроны – это электрические клетки, которые посылают химические сообщения друг другу, через специальные контакты – синапсы. Их часто сравнивают с деревьями в лесной чаще или с электропроводкой. А можно назвать их и «тысячниками» в социальных сетях: у каждого из них около 85 миллиардов «френдов», и все они входят в мощную «сеть» из 100 триллионов участников. А значит, каждую секунду в глубинах вашего мозга миллиарды нейронов шлют триллионы синаптических сообщений.

Глиальные клетки (от греч. γλία – «клей») – это неэлектрические клетки, защищающие и поддерживающие нейроны. Раньше считалось, что других функций у них нет, отсюда и пренебрежительное греческое название. Однако сейчас появились надежные данные, что глиальные клетки играют в мозге куда более заметную роль. Теперь сонмы нейрофизиологов на переднем крае исследований болезни Альцгеймера усердно пытаются выяснить, что это за роль, уповая на то, что это может оказаться полезным для терапии.

Согласно британскому биологу Льюису Уолперту, чтобы оценить сложность работы нейрона, полезно представить себе, что он размером с человека. В таком масштабе мозг займет площадь в десять квадратных километров, почти с Манхэттен, и достигнет десяти километров в высоту. Население Манхэттена – около 1,6 миллиона человек, однако это пространство займут миллиарды «людей-нейронов», громоздящихся друг на друга, и каждый будет разговаривать с соседями, от сотни до тысячи2. Если вы сумеете вообразить такую картину, у вас появится представление о том, как хитроумны функции нейрона.

Основные части нейрона

Типичный нейрон состоит из тела клетки, многочисленных тонких отростков – дендритов, – и одного длинного отростка – аксона. В теле клетки есть несколько «внутренних органов» – органелл: это, в частности, ядро, вместилище ДНК нейрона, митохондрии, обеспечивающие нейрон энергией, и рибосомы – микроскопические фабрики белков. Вдоль дендритов тесно нанизаны синапсы, и каждый налаживает контакт с другими нейронами, практически дотрагиваясь до кончика его аксона. Так нейроны создают жесткую, но при этом весьма динамичную сеть взаимодействий.

Некоторые отделы мозга

Теперь поднимемся уровнем выше: мозг состоит из нескольких анатомических отделов, словно витраж из стекол. Каждый отдел контролирует определенные функции3. Например, продолговатый мозг расположен у основания ствола головного мозга и исполняет скучные, но необходимые обязанности – регулирует сердечный ритм, артериальное давление и дыхание. Мозжечок, расположенный над стволом, помогает в координации движений. Зрительный бугор – таламус, – прячущийся в самом центре мозга, контролирует сон и бодрствование. Кора головного мозга – живописный складчатый внешний слой мозга – обеспечивает высшую нервную деятельность человека, в том числе язык, эмоции и сознание. А гиппокамп (это греческое слово означает «морской конек»), один из первых отделов мозга, поддающийся болезни Альцгеймера, играет важнейшую роль в преобразовании кратковременной памяти в долговременную.

Освобождение нейромедиаторов в синаптическую щель

Работа мозга строится на постоянной передаче химических посланий по синапсам. Когда подобное послание доставляется по адресу, нейрон реагирует, и начинается бесчисленное множество разных процессов – от контроля над тем, чтобы вы продолжали дышать, до приказа пальцам делать то, что вы им велите. Эти послания мы называем нейромедиаторами, и по большей части это химические соединения. Например, главный нейромедиатор – глутамат; еще один нейромедиатор называется ацетилхолин.

Сигналы, которые переносят эти молекулы, закладывают основу многих аспектов нормального функционирования мозга: эмоций, обучения, памяти. Разумеется, найти в мозге точку, где зарождается мысль, – это все равно что искать дерево, с которого начался лес, но в целом мысли генерируются нейронами, которые запускают освобождение нейромедиаторов. Так что неудивительно, что в семидесятые годы ученые насторожились, когда узнали, что при болезни Альцгеймера в мозге резко падает уровень нейромедиатора ацетилхолина.

Настал 1978 год, и практически одновременно вышли три революционных исследования независимых рабочих групп британских биохимиков, изменившие ландшафт исследований болезни Альцгеймера. Одним руководил Питер Дэвис из Эдинбургского университета4, вторым – Элейн и Роберт Перри из Университета Ньюкастла5, а третьим – Дэвид Боуэн из Лондонского института неврологии6.

С точки зрения внимания общественности к проблеме деменции семидесятые оказались плодотворным десятилетием. Американка Флоренс Махони, выдающийся реформатор здравоохранения, создала политическое лобби за создание нового института, который специализировался бы на заболеваниях старческого возраста, в дополнение к уже существующему Национальному институту здоровья. Заручившись ее помощью, конгресс в 1974 году убедил президента Никсона принять Акт об исследованиях старения, и был создан Национальный институт старения. В США реформатор здравоохранения Питер Кэмпбелл основал Союз психически больных, боровшийся против тогдашней психиатрической системы, которая строилась на культуре лечебниц, где постоянно вскрывались случаи плохого ухода и дурного обращения с больными деменцией7, а в 1979 году небольшая группа здравомыслящих медицинских работников вместе с родственниками больных основала Общество болезни Альцгеймера (в наши дни – Альцгеймеровское общество). По всей Европе, в Берлине, Париже, Риме и Стокгольме, престижные академические институты собирали ученых из различных областей знания и открывали университетские кафедры с единственной целью – выявить непостижимые причины этой болезни.