Болезнь Паркинсона. Диагностика, уход, упражнения

6. Мозг и старость

С течением времени и старением человеческий организм становится полем сражений для наступательных операций всевозможных болезней и недугов. Происходит естественное увядание всего организма с ухудшением сопротивляемости и работы различных его органов. Однако, учёными установлено, что ослабление функциональной деятельности сердца, почек и легких в возрастном интервале от 30 до 80, оставляет всего только 20 %-40 %. Следовательно, главные причины заболеваний внутренних органов у пожилых людей следует искать не в самом процессе старения. Например, в генетической предрасположенности, окружающей среде или жизненных факторах, которые со временем все интенсивнее оказывают свое негативное воздействие на человеческий организм. Кроме того, сама связь с окружающей средой, ее восприятие и взаимодействие с ней изменяются, ибо стремительно ухудшаются функции органов чувств.

Еще в 1912 г. ученый А. Карель получил Нобелевскую премию в области медицины, установив, что сердце курицы после ее смерти остается молодым, как у цыпленка, и практически бессмертно, если содержать его в лабораторных условиях в специальной питательной среде и ежедневно удалять из клеточных структур остаточные продукты обмена веществ. Продолжительность жизни обычных кур, выращиваемых на фермах и подворьях – 5–7 лет. Куриное сердце в лаборатории доктора Кареля остановилось после 29-летней бесперебойной работы и то лишь потому, что один нерадивый сотрудник забыл подключить аппарат искусственной почки к системе удаления продуктов обмена веществ.

Тем самым, медицина еще более 100 лет назад получила подтверждение того, что существует возможность значительно увеличить срок службы важнейших внутренних органов, необходимых для нормальной жизнедеятельности биологических структур. Наука воспользовалась этим, направив все свои устремления для реализации этой сокровенной мечты человечества. Однако, увеличив срок работы наших органов, ученые столкнулись с тем, что продление жизни всего организма стало далее невозможным, ибо эта задача тормозилась работоспособностью органов нервной системы и мозга, которые в заключительной фазе человеческой жизни подвергаются существенным функциональным нарушениям. Таким образом, происходит несоответствие скоростей процессов старения внутренних органов и нервной системы, включая мозг, которые в старости начинают проявлять себя как наиболее уязвимые болезням.

Наряду с эндокринной, нервной системе принадлежит важнейшая роль в регуляции, координации и интеграции разнообразных проявлений жизнедеятельности. Изменения нервной системы в процессе старения представляют собой нарастающую гибель нейронов, масштабы которой колеблются от отдела к отделу и составляют от 15–20 до 70–75 %. Сохранившиеся клетки увеличивают свои размеры, образуют дополнительные разветвления окончаний нервных отростков в соседних целевых тканях, что имеет по большей части замещающее значение. Общий итог, однако, заключается в том, что после 40–50 лет в тканях образуется недостаток нервных импульсов, что приводит к нарушению регуляций функций, например, сердечной деятельности.

Функциональные нарушения в центральной нервной системе в процессе старения зависят как от уменьшения количества нервных клеток, так и от снижения синтеза медиаторов, ослабления связей между отдельными структурами мозга, уменьшения скорости проводимости сигнальных импульсов по нервным волокнам и через синапсы. В стареющем организме с большим трудом вырабатываются условные рефлексы и приобретаются новые навыки. Тем не менее, изменения ряда функций носят более сложный характер, например, интеллектуальные способности людей в возрасте 55–70 лет могут сохраняться такими же, какими они были в 20-30-летнем возрасте, причем нередко в возрасте 55–60 лет наблюдается второй пик творческой деятельности и активности.

До 90-х годов XX века у неврологов существовало стойкое убеждение, что регенерация мозга невозможна. В научном сообществе устоялось ложное представление о «стационарных» тканях, к которым в первую очередь относили ткань центральной нервной системы, где якобы отсутствуют стволовые клетки. Считали, что делящиеся нервные клетки можно наблюдать лишь в некоторых структурах мозга плода, а у детей лишь в первые два года жизни. Затем предполагали, что рост клеток прекращается, и начинается этап формирования межклеточных контактов в нейронных сетях. В этот период каждый нейрон формирует сотни и, может быть, тысячи синапсов с соседними клетками. Ученые установили, что в нейронных сетях головного мозга взрослого человека функционирует от 86 до 100 млрд, нейронов. Утверждение о том, что взрослый мозг не регенерируется, стало мифом-аксиомой, а тех, кто высказывал иное мнение, обвиняли в некомпетентности.

Природа закладывает в развивающийся мозг очень высокий запас надежности: при эмбриогенезе – начальной стадии развития зародыша – образуется большой избыток нейронов. Почти 70 % из них гибнут путем апоптоза еще до рождения ребенка. Человеческий мозг продолжает терять нейроны и после рождения, на протяжении всей жизни. Но более интенсивная потеря нейронов начинается с 30-го года жизни, когда у человека ежедневно гибнет до 30–50 тысяч нервных клеток. Такая утрата структурных элементов мозга генетически запрограммирована. Как следствие, с возрастом уменьшаются размеры мозга, хотя признаков старения центральной нервной системы мы долго не замечаем за счет функциональной пластичности нашего думающего органа. Биологический смысл пластичности заключается в том, что функции исчезающих нервных клеток берут на себя оставшиеся в живых соседние нейроны, которые могут увеличиваться в размерах и формировать новые синаптические связи.

Мозг здорового молодого человека имеет миллионы, умноженные на миллионы синапсовых «почек», распускающихся в момент их взаимодействия, то есть число с примерно 15 нулями. Посредством производства новых и разрушения неиспользованных синапсов, возникает пластичность, так называемая способность нашего мозга приспосабливаться к окружающему миру. И эта способность остается на всю жизнь.

Стремление и умение человека, по сравнению, например, с обезьяной, не только приспосабливаться к условиям окружающей среды, но и реагировать на постоянно меняющиеся правила игры, адаптироваться к ним, то есть, воспринимать жизнь, во всем многообразии её проявлений. Этот факт еще раз подтверждает способность мозга подвергаться процессу обучения, т. е., говорит о его пластичности.

У маленьких детей постоянно образуются новые синапсы – и они учатся говорить. В мозге, например, больного БА ученые находят синапсы, искривленные из-за нарушения контактов между ними, и по мере того, как нервные контакты один за другим разрушаются и отмирают, больной теряет способность говорить.

Новые контакты мы можем образовывать, пока мы живы, хотя количество их построений со временем меняется.

Высокая, но не беспредельная эффективность компенсационной деятельности нейронов и проявляется в случае болезни Паркинсона, при которой происходит постепенное отмирание нейронов преимущественно черной субстанции среднего мозга. Оказывается, пока в головном мозге не погибнет около 90 % нейронов этой части центра управления движениями, клинические симптомы заболевания (дрожание конечностей, ограничение подвижности, неустойчивая походка и другие) не становятся заметными, то есть человек может выглядеть почти здоровым. Вероятно, одна живая нервная клетка может заменить девять погибших. На основании этих данных возник миф о том, что человек использует всего 10 % ресурсов мозга. Уникальность центральной нервной системы состоит еще и в ее энергопотреблении, при которой мозг человека расходует до 20 % общей потребности человека в энергии.

Некоторые когнитивные расстройства, связанные с возрастом, у здоровых образованных людей начинаются уже в 20–30 лет. В частности, это касается скорости и точности мышления, а также эффективности пространственного воображения. Поэтому мероприятия (в том числе терапевтические) по компенсации процессов старения должны начинаться задолго до наступления старости. Позже, примерно в возрасте 37 лет, выявляется первый спад в реализации контрольных заданиях на запоминание.

Многие изменения и нарушения в нервной системе начинают заявлять о себе примерно в 60-летнем возрасте, набирая темп с каждым десятилетием. Однако, новые исследования показывают, что потеря нервных клеток в области коры больших полушарий мозга составляет не 20 % и более, как раньше считали, а лишь около 10 %, причем эта потеря распределяется неравномерно. Многие сечения полушарий, особенно центры зрения и обоняния, практически не теряют клеток. В то же время отдельные участки, например, гиппокампа, ответственного за память, теряют до половины своих клеток.

Неизмеримо сложно установить и оценить отклонение от нормальных параметров функции головного мозга, состоящего из миллиардов клеток. Клетки мозга, соединенные друг с другом посредством 300 миллиардов синапсов, создают трудности для установления степени поврежденности определенных функций. Это важно, чтобы правильно связать психологические отклонения в поведении с физиологическими изменениями в структурах мозга. Так, например, пациент с развившейся БА имеет нормальное количество нервных клеток, в то время как больной СПИДом может потерять 30 % клеток мозга без каких-либо признаков деменции.

Многолетние исследования мозга помогли нам распрощаться и с некоторыми общеизвестными догмами, например о том, что человек рождается с определенным количеством нервных клеток и должен постараться экономно и разумно обращаться с этим постоянным резервуаром. Оказывается, это совсем не так. Как нам сегодня известно, образование новых нейронов в гиппокампе происходит постоянно и тем интенсивнее, чем больше мы тренируем свой мозг когнитивными упражнениями. В соответствии с последними публикациями около трети гиппокампа обновляется в течение жизни – это соответствует ежедневному «рождению» или приросту примерно 700 нейронов[3].

Пока еще также невозможно соотнести изменения психологических функций с конкретными анатомическими областями мозга. Как уже упоминалось, потеря нервных клеток может быть частично компенсирована пластичностью нейронов соседних регионов. Выжившие нервные клетки образуют новые ответвления, восстанавливающие потерянные связи. Этот процесс продолжается до 85 лет и зависит, в том числе, и от душевного здоровья.

Клетки мозга взаимодействуют между собой посредством сигнальных веществ – нейротрансмиттеров или медиаторов, количество которых со временем уменьшается, существенно ослабляя эти связи, да и сами клетки в процессе старения теряют чувствительность к этим сигнальным веществам. Изменяется и кровоснабжение мозга, что можно объяснить сокращением размеров сечений кровеносных сосудов.

Ученые сумели доказать, что прохождение потока крови через различные участки мозга старых и молодых людей различно. Возможно, поэтому у старых людей при решении проблем часто выбираются другие стратегии поведения, с использованием, при этом, наименее поврежденных участков мозга.

Благодаря своему значительному резерву мозг даже очень пожилых людей в большинстве случаев функционирует хорошо. Включается так называемый «многоступенчатый контроль» и дублирование, когда одна и та же программа реализуется одновременно за счет нескольких его участков. Если одна из функций не срабатывает на определенном уровне, ее перенимают другие ступени, продолжая регулировать работу мозга. Именно в этом лежит потенциальный резерв клеток, которые под воздействием различных причин возбуждают свои еще не использованные нервные окончания, повышая их чувствительность и компенсируя утерянные связи с соседними клетками. Таким образом, коммуникационные связи, утерянные в течение многих лет процесса старения, восстанавливаются вновь. Мозг 60-летнего человека может иметь различные аномалии и патологии в структуре, но в повседневном поведении его хозяина, в реализации различных физиологических и когнитивных функций (память, воображение, представление, принятие решений) мы не найдем никаких отклонений.

Резерв работоспособности мозга может на протяжении многих лет компенсировать отмирание большого количества клеток, обусловленного стрессовыми ситуациями, например, тяжелыми и длительными заболеваниями. И только тогда, когда этот резерв полностью исчерпан, возникают симптомы депрессий, плохой памяти и потерянности. На протяжении человеческой жизни, с каждым прожитым новым десятилетием различия в деятельности мозга увеличиваются, хотя существуют 90-летние и более старые люди с достаточным резервом его работоспособности.

При этом в первую очередь утрачивается способность воспроизводить недавно полученные знания, в то время как события прошлого, детства помнятся лучше и дольше; сложные понятия забываются раньше, чем простые, имена собственные – раньше, чем нарицательные, индивидуальные понятия – раньше, чем общие; менее усвоенные навыки и знания утрачиваются быстрее, чем прочно усвоенные, автоматизированные; многолетние профессиональные навыки сохраняются, а способность выучить что-либо элементарное новое теряется.

Итак, как мы видим, функционирование мозга – нашего главного органа – оказалось сложнейшей головоломкой для ученых. Физика и биология, генная и нанотехнологии вплотную подошли к запретной двери, которая скрывает разгадки многих тайн мироздания. И важнейшая среди них – работоспособность нашего думающего центра, которая становится все более и более актуальной в связи с увеличением продолжительности жизни. Это влечет за собой множество нерешенных проблем, связанных с максимальной реализацией потенциала мозга и учащением его заболеваний, в первую очередь таких, которые принимают в настоящее время характер эпидемий БА и БП.