0
2934
Газета Наука Печатная версия

13.03.2013 00:01:00

Оптический выключатель удовольствия

Ученые предсказывают возможность прямого манипулирования активностью мозговых структур

Игорь Лалаянц

Об авторе: Игорь Эруандович Лалаянц — кандидат биологических наук.


Депрессия может проявляться и так. Фото Андрея Ваганова

Конрад Лоренц, знаменитый австрийский зоопсихолог и один из основателей этологии – науки о поведении животных (Нобелевская премия 1973 года), написал также книгу «Агрессиология». В ней он попытался объяснить агрессивное поведение крыс «перенаселенностью» клеток, в которых содержали животных. С ним не соглашался канадский патолог Ганс Селье. Он считал, что главным является испытываемый людьми стресс.
На волне послевоенного увлечения гормонами Селье пытался объяснить поведение людей нарушениями в производстве электролитов глюкокортикоидов, выбрасываемых в кровь надпочечниками. Сменившая «гормонистов» молекулярная нейробиология справедливо указала на древнейшую систему мотивации и стремления к удовольствию, сформированную небольшими группами клеток, заложенными в глубинах мозга еще до формирования больших полушарий.
Химия своим многообразием соединений предопределила эволюцию живого. Сдвоенный метан дает этан, который после окисления превращается в уксусную кислоту, способную реагировать с аммиаком, в результате чего возникла аминокислота глицин (аминоуксусная): H2N–CH–COOH. Замещение водорода у первого C на метил –СН3 дает метил-глицин, более известный как аланин. Далее в дело вступает фенол –С6Н5, в результате образуется аминокислота фенил-аланин. Ее избыток в мозге приводит к фенилкетонурии, сопровождающейся умственными нарушениями.
Во избежание этого нервные клетки «подправляют» фенилаланин гидроксильной группой –ОН. В результате получается очень важная аминокислота тирозин. Добавление еще одной –ОН дает допамин (дигидрооксифенилаланин), ответственный за поддержание жизнеспособности нервных клеток. При его дефиците возникает паркинсонизм и нарушается мотивация, угасают эмоции и снижается тяга к удовольствиям. Нечто похожее с химической точки зрения происходит и при «создании» серотонина, который поначалу был открыт в «сере» — сыворотке крови. Он регулирует тонус сосудов, откуда и его название. Однако в мозге он также участвует в регуляции эмоционального фона, и его нехватка вызывает развитие стресса, переходящего в депрессию. Неудивительно, что серотонин широкая публика знает как «вещество счастья и радости».
Но вот сотрудники Королевского колледжа в Лондоне сообщили в журнале Neuropsychopharmacology, что о гормонах никто не забыл, поскольку глюкокортикоиды необходимы для образования новых нейронов в гиппокампе, или извилине морского конька, лежащей на основании височной доли мозга. А без нейрогенеза у людей развивается все та же депрессия. Так что прав был Селье.
А в Мюнхене сотрудники Института психиатрии показали, что стрессы, переживаемые детьми, сказываются затем во взрослой жизни (на примере исследования ДНК 2 тыс. человек). Речь, в частности, идет о гене, кодирующем синтез протеина, связывающего иммунодепрессант FK. FK означает фудзимицин, обнаруженный у почвенных организмов, живущих у основании горы Фудзиямы, откуда и название. Нарушения гена могут приводить к психиатрическим заболеваниям.
Ученых волнует возможность прямого манипулирования активностью мозговых структур. Для этого сотрудники нью-йоркской медшколы «Маунт Синай» решили использовать метод оптогенетики. Он заключается в получении ген-модифицированных животных, у которых в мембраны-оболочки специфических нейронов «вставлены» белки родопсины примитивных водорослей. Водорослевые протеины являются ионными каналами, открывающимися за счет энергии фотонов, подводимых с помощью оптоволокна. Ионный ток сквозь мембрану ведет к возбуждению нейронов, которое распространяется по их отросткам в направлении специфических «мишеней».
Известно, что допаминовые клетки имеют два «формата» импульсов – с низкой и высокой частотой (тонические и фазические). Последние связаны с ощущением удовольствия. Использование высокочастотных импульсов, направляемых по нейронной сети в сторону «ядра удовольствия», приводило чуть ли не к мгновенному развитию стресса у мышей, проявляющегося в асоциальности, снижении интереса к сладкой воде и других хорошо известных нейробиологам признаках измененного поведения. Переключение на малую частоту раздражения приводило к восстановлению обычного поведения подопытных животных.
Нечто подобное делал со своими собаками академик Иван Павлов, но уровень биотехнологий 1930-х годов не сравнить с сегодняшним. К тому же опыты на таких крупных животных не могут быть массовыми, а для разработки новых лекарственных средств требуются большие массивы молекулярных даных. Собак и кошек не «потянут» даже признанные гиганты фарминдустрии, к тому же молекулярные изыскания можно проводить и на культурах нейронов. Ученые представляют себе специфические маркеры допаминовых нейронов, поэтому нетрудно себе представить налаженное «производство» этих клеток из нервных стволовых. И хочется надеяться, что врачи скоро получат новые средства для борьбы со стрессами и депрессиями…
По-видимому, недалеки от истины те ученые, которые уже сегодня уверенно предсказывают, что «в ближайшие десятилетия мы будем… манипулировать людьми».   

Комментарии для элемента не найдены.

Читайте также


Немецкая экономика растет за счет Восточной Европы

Немецкая экономика растет за счет Восточной Европы

Олег Никифоров

Ведущий предпринимательский союза Германии предлагает установление с Россией партнерских связей на уровне Комиссии ЕС и руководящих органов ЕврАзЭС

0
832
Угрозы национальной безопасности оценит ИИ

Угрозы национальной безопасности оценит ИИ

Ирина Дронина

В России создана система по мониторингу кризисных ситуаций

0
1336
В Минобороны Великобритании считают, что Москва случайно начнет Третью Мировую

В Минобороны Великобритании считают, что Москва случайно начнет Третью Мировую

Ирина Дронина

.Начальник Штаба обороны Королевства называл Россию причиной новой мировой угрозы

0
1340
Знаменитые театры теней покажут в Москве свои спектакли

Знаменитые театры теней покажут в Москве свои спектакли

0
665

Другие новости

Загрузка...
24smi.org