Нищета мозга
Шрифт:
Сомнения в результатах этих исследований вызваны тем, что не решены базовые задачи, подтверждающие достоверность обоих методов. С одной стороны,
при использовании фМРТ и ПЭТ не учитывается индивидуальная изменчивость сосудистой сети и скорости кровотока конкретных людей. По этой причине наблюдаемое в эксперименте локальное изменение метаболизма может быть вызвано как активностью самих нейронов, так и индивидуальными особенностями кровотока в этой области мозга. С другой стороны, пока не проведено корректное сопоставление прижизненной локализации областей мозга, выделенных на фМРТ и ПЭТ, с аутопсийными цитоархитектоническими исследованиями этих же центров. Подобную работу необходимо выполнить на одних и тех же людях, используя центры мозга с заведомо однозначными функциями. Поскольку такие исследования пока не проведены, результаты
Следует отметить, что систематическая многолетняя нагрузка одних и тех же областей мозга приводит к дифференциальному развитию склеротических изменений. Возрастные патологические процессы в мозге топографически повторяют поведенческие приоритеты. Если в поведении превалировала двигательно-моторная активность, то в первую очередь патогенетические процессы затронут ассоциативные центры, и наоборот.
В результате мозг всегда страдает от неравномерности кровообращения, опосредованной регулярной избыточной нагрузкой одних ядер и полей коры и забвением других. Гармоничного и равномерного кровоснабжения всего мозга можно добиться, лишь ведя инстинктивно-гормональный образ жизни тривиальных приматов. Только надо учесть, что гармония праздности достигается на самом низком метаболическом уровне. При этом склеротические изменения будут развиваться более или менее равномерно, в зависимости от индивидуальных особенностей строения сосудистой сети мозга.
Гармонии кровоснабжения при относительно высоком уровне метаболизма мозга добиться намного сложнее. При возникновении острого желания подольше сохранить свой мозг в рабочем состоянии при-
дётся идти на большие жертвы. Необходимо заставлять свой ленивый мозг заниматься самыми разными предметами и умышленно разнообразить сложные двигательные занятия. Простой физкультурой и кроссвордами остановить саморазрушение мозга обычно не удаётся, а многообразие увлечений может занять всю осмысленную жизнь и привести к универсальному дилетантизму.
Четвёртый парадокс мозга непосредственно связан с кровообращением, но заслуживает отдельного рассмотрения. Движение спинномозговой жидкости настолько своеобразно, автономно и значимо для мозга, что мы подсознательно разделяем простые желания — пить и есть. Парадоксальность ситуации обусловлена значительной независимостью обмена кислорода, жиров, белков, углеводов, с одной стороны, и водно-солевого баланса — с другой.
Обмен спинномозговой жидкости осуществляется независимо от обычного метаболического пути. Основными источниками спинномозговой жидкости являются сосудистые сплетения желудочков головного мозга. Они состоят из капиллярных сплетений сосудов, окружённых тонким слоем клеток нейрального происхождения, которые не проницаемы ни для каких соединений, кроме воды и растворов электролитов. Через них в зависимости от двигательной активности человека за 5 - 12 часов проходит вся вода, содержащаяся в организме. Вместе с водой сосудистые сплетения пропускают растворы основных ионов, необходимых для формирования и проведения электрических сигналов нейронов. Проток спинномозговой жидкости через мозг столь интенсивен, что его можно сравнить со струйкой воды из водопроводного крана диаметром около 3 мм. При такой интенсивности водно-солевого обмена любая приостановка процесса фильтрации чревата сочетанными патологиями нервной системы. Конкретная скорость протока зависит от двигательной активности и объёма выпитой воды. При минимальной подвижности человека все жидкости проходят через мозг за 12 и даже за 14 часов, что зависит от размеров
тела. Если человек занимается спортом или тяжёлыми физическими нагрузками, то скорость обмена спинномозговой жидкости увеличивается в 2 - 2,2 раза.
Особое сомнение в теологической продуманности устройства мозга вызывает индивидуальная изменчивость сосудистого сплетения. Количественный анализ сосудистых сплетений показал, что его размеры не связаны с половым диморфизмом, хотя женский мозг обладает меньшей массой, чем мужской. Ещё интереснее оказались измерения размеров сосудистых сплетений внутри мозга различной массы. Никакой связи между размерами сосудистого сплетения и массой головного мозга нет. В большом мозге может находиться маленькое сосудистое сплетение, а в маленьком — наоборот, большое. Это означает, что скорость обмена воды и электролитов может индивидуально различаться в несколько раз. Вполне понятно, что огромная изменчивость основного
Для понимания последствий структурных различий сосудистого сплетения необходимо напомнить, что водный и минеральный обмен мозга относительно автономен от поступления к нейронам белков, жиров и углеводов. Однако источник для всех компонентов обмена мозга один — кровеносная система. Приток спинномозговой жидкости осуществляется активно с затратой энергии и завершается ультрафильтрацией, которая не позволяет органическим соединениям попадать в полости мозговых желудочков. Проходя через мозг, спинномозговая жидкость собирается в специальных полостях, а затем возвращается в венозное русло по градиенту концентрации. Замедление протока спинномозговой жидкости может вызывать тяжёлые нервные расстройства, а усиление — гидроцефалию.
Часть спинномозговой жидкости проходит через межклеточное пространство белого и серого вещества головного мозга. Этим обеспечиваются стабильность электролитного состава межклеточной жидкости и про-
хождение электрохимических сигналов между нейронами мозга.
Совершенно ясно, что из-за непропорциональности размеров мозга и сосудистых сплетений обмен спинномозговой жидкости у людей очень индивидуален. Это значит, что у одного человека электролитный баланс восстанавливается быстро, а у другого медленно. Многие люди ощущают выраженную зависимость самочувствия от перепадов давления, температуры и состава пищи. Головная боль, продолжительные мигрени, дискомфортные состояния часто являются результатом нарушения механизмов движения спинномозговой жидкости. Индивидуальная уникальность водно-солевого обмена мозга создаёт объективные различия в работе мозга и может ограничивать даже самый выдающийся интеллектуальный потенциал.
Пятый парадокс состоит во врождённой ограниченности числа нейронов в нервной системе каждого человека. К моменту рождения пролиферация (митотическое деление) нейробластов завершается. В процессе жизни нейроны не появляются, а только погибают. Тем не менее существуют многочисленные мистификации вокруг этой проблемы, которые построены на нескольких работах на животных и религиозной вере в стволовые клетки.
Дело в том, что ещё в 60 - 70-е годы XX века многие исследователи занимались кинетикой пролиферации нейробластов в головном мозге животных. Для работы использовали нуклеотиды ДНК, меченные коротко-живущими радиоизотопами, что позволяло точно отслеживать их включение в каждый митотический цикл нейробластов. Десятки тысяч работ на эту тему показали, что в мозге млекопитающих пролиферация нейробластов заканчивается к моменту рождения животного. У некоторых видов были найдены депонированные нейробласты, способные к делению. Так, в мозге грызунов были зафиксированы единичные деления нейробластов в гиппокампе на протяжении двух-трёх месяцев после рождения. Вокруг центрального канала спинного
мозга постоянно растущих акул и змей найдены отдельные делящиеся нейробласты, встраивающиеся в моторные сегментарные ядра. У птиц известна небольшая прижелудочковая сезонная пролиферация депонированных нейробластов, которые мигрируют в ядра мозга, контролирующие пение. Все эти случаи весьма занимательны, но являются исключением из общего правила и не сказываются на количественной организации головного и спинного мозга. Новые клетки в мозге появляются в значимом количестве только при развитии онкологических заболеваний, несовместимых с жизнью.
Для мистического поиска размножающихся нейронов, попыток протезирования мозга при помощи стволовых клеток и создания искусственного интеллекта нужны минимальные знания и вера в чудеса. Дело в том, что сами по себе нейроны работать не могут. Для их нормального функционирования необходимы высокий уровень метаболизма и защищённость от собственной иммунной системы. Следовательно, вместе с «воссозданными» нейронами надо откуда-то получить десятки и сотни клеток олигодендроглии — для изоляции отростков, а также глиальные клетки, осуществляющие питание и барьерные функции. Даже восстановление такого сложного клеточного комплекса бесполезно без параллельного создания капиллярной сети с высоким уровнем обмена крови и независимого водно-солевого потока спинномозговой жидкости. В свете изложенного понятно, что рассуждения о компенсаторном влиянии на мозг человека отдельных нейронов и проекты создания нейроэлектронных вычислительных систем спекулятивны.