Благодаря нейропластичности мозг может воссоздать и перераспределить свои соединения после травмы. Это и есть функциональное определение нейропластичности.
Нейропластичность – это власть психики над материей. Психика превращается в материю, когда наш внутренний настрой и образ мыслей создают новые нейроны. В самом начале над этим феноменом насмехались, и неврологи подвергались остракизму за использование термина нейропластичность. Нередко новые представления вначале считают бессмысленными и бесполезными, а десятилетия спустя наконец принимают. Нейропластичность прошла через первоначальные трудности, чтобы стать самой популярной темой сегодня.
То, что психика имеет такую власть над материей, приоритетно для нас – обоих авторов этой книги. Еще в 1980-х Дипак был сосредоточен на духовной стороне связи разума и тела, продвигая медитацию и альтернативную медицину. Его вдохновляла одна поговорка, которую он услышал чуть раньше: «Если вы хотите знать, какими были ваши мысли в прошлом, посмотрите на ваше сегодняшнее тело. Если вы хотите знать, какими будут ваши мысли в будущем, посмотрите на ваше сегодняшнее тело».
До Руди[2] это ломающее парадигму открытие дошло, когда он учился в аспирантуре Гарвардской медицинской школы. Работая в Бостонской детской больнице, он пытался изолировать ген, ответственный за основной мозговой токсин при болезни Альцгеймера, – за бета-амилоидный белок (сокращенно бета-пептид) – липкое вещество, которое накапливается в мозге и вызывает дисфункцию и разрушение нейронов. Руди изучал все данные о болезни Альцгеймера и токсичном амилоиде, которые только мог найти. Это вещество может принимать форму бета-амилоида при болезни Альцгеймера или приона амилоида – при развитии достопамятного коровьего бешенства.
Однажды Руди прочитал научную статью, где говорилось о том, как мозг пациента с болезнью Альцгеймера, пытаясь перестроить пораженный гиппокамп (глубинная структура мозга), начал накапливать бета-амилоид. И тот факт, что мозг пытался найти способ обойти разрушительные повреждения, изменил все представления Руди о болезни, которую он сутками напролет изучал в крохотной лаборатории на четвертом этаже больницы. В 1985–1988 годах он сосредоточился на выявлении генов, которые заставляют бета-амилоид накапливаться в чрезмерных количествах в мозге у страдающего болезнью Альцгеймера. Каждый день он работал бок о бок со своей коллегой Рэйчел Неве под музыку. Обычно под композиции Кита Джарретта – возможно, лучшего джазового пианиста в истории.
Руди любит концерты Кита Джарретта за их блестящие импровизации. Сам Джарретт называл их «спонтанизмы». Иными словами, эти концерты проходили без подготовки, совершенно спонтанно. Для Руди Джарретт выразил в музыке то, как работает мозг в повседневной жизни – реагируя на данный момент креативностью, основанной на опыте всей жизни. В этот момент все познания обновляются, память обретает новую жизнь. Справедливости ради стоит отметить: когда Руди обнаружил первый ген болезни Альцгеймера – белок предшественника амилоида (БПА), – в той небольшой лаборатории на четвертом этаже, его вдохновителем был Кит Джарретт.
На этом фоне в 1986 году он и столкнулся с той статьей, которая давала надежду пациентам, страдающим болезнью Альцгеймера, на регенерацию ткани головного мозга. Был не по сезону холодный день, даже для зимнего Бостона. Руди сидел в книгохранилище на третьем этаже библиотеки Гарвардской медицинской школы, вдыхая знакомый запах заплесневевшей бумаги – некоторые из хранящихся там научных работ не видели дневного света в течение десятилетий.
Среди новых статей о болезни Альцгеймера была одна в журнале Science, написанная Джимом Геддесом и его коллегами, – с интригующим названием «Пластичность цепи гиппокампа при болезни Альцгеймера». Взглянув на заголовок статьи, Руди убежал к разменному автомату, чтобы получить горстку десятицентовых монет для копировального устройства. (Роскоши цифровых, компьютерных копий тогда еще не было.) Они вместе с Рэйчел внимательнейшим образом прочли эту статью, после чего уставились друг на друга широко открытыми глазами и, казалось, смотрели так в течение нескольких часов, пока наконец не воскликнули: «Как это здорово?!» Так в их жизнь вошла тайна, рассказывающая о способностях мозга исцелять самого себя.
Суть этого важного исследования состояла в следующем. При болезни Альцгеймера первой перестает функционировать кратковременная память. В головном мозге в буквальном смысле разрываются ключевые нейронные окончания, которые позволяют храниться сенсорной информации. (Аналог ситуации, когда Крюйкшенк вырезал у собаки блуждающий нерв.) Точнее говоря: в мозге существует небольшое скопление нервных клеток, называемое энторинальной корой. Эта кора является промежуточной станцией для всей сенсорной информации, которую мы получаем и которая передается на кратковременное хранение в гиппокамп. (Если вы еще помните, что Руди работает с коллегой по имени Рэйчел, то это благодаря именно гиппокампу.) Слово «гиппокамп» в переводе с латинского означает «морской конек». По форме этот орган действительно напоминает это животное. Сделайте две буквы «С» с помощью большого и указательного пальцев на обеих руках, а затем сцепите их параллельно – получится фигура, по очертаниям напоминающая гиппокамп.
Представьте, например, что вы приходите домой с покупками и хотите рассказать подруге о каких-то красных туфлях, которые бы ей идеально подошли. Изображение этих туфель, пройдя через энторинальную кору, проецируется на связанные с ней окончания так называемого продырявленного пути. Теперь мы подошли к физиологическому объяснению того, почему страдающий болезнью Альцгеймера человек не будет помнить об этих туфлях. У пациентов с таким заболеванием та область, где волокна продырявленного пути пронизывают гиппокамп, обычно содержит множество нейротоксических бета-амилоидов, блокирующих передачу сенсорной информации. Вдобавок к этому, здесь же начинают уменьшаться и разрушаться нервные окончания, что приводит к активному разрыву перфорированного пути.
Нервные клетки энторинальной коры головного мозга, которые должны были бы вырастить нервные окончания, тоже вскоре умирают, потому что они зависят от активности факторов роста (белки, которые обеспечивают их выживание, связаны с нервными окончаниями, прежде соединенными с гиппокампом). Таким образом, человек уже не может полагаться на свою кратковременную память, все забывает, не способен обучаться, и наступает слабоумие. Результат неутешительный. Как говорится: если вы забыли, куда положили ключи от машины, – это еще полбеды. Но когда вы забыли, для чего они нужны, у вас, похоже, болезнь Альцгеймера.
Однако в упомянутой выше работе Геддес с коллегами показали, что в этой области массовой гибели нейронов происходит нечто похожее на волшебство. Выжившие соседние нейроны начинают выращивать новые окончания, компенсирующие потерянные. Эта форма нейропластичности и называется компенсационной регенерацией. Для наглядности представьте, будто из розового куста вырвали один цветок, а на соседнем кусте появилась новая роза вместо вырванной. Так Руди в первый раз столкнулся с одним из самых чудесных свойств мозга.
Руди вдруг оценил невероятную силу и гибкость человеческого мозга. Никогда не надо сбрасывать его со счетов, подумал он. Благодаря нейропластичности мозг проявляет себя как удивительно гибкий и способный к регенерации орган. Появилась надежда, что даже при поражении мозга болезнью Альцгеймера следует только вовремя распознать ее и «включить» нейропластичность. Это открытие дало ученым очень хорошую почву для будущих исследований.