Мэдрэлийн эсүүд сэргэж байна

2024 Зохиолч: Seth Attwood | [email protected]. Хамгийн сүүлд өөрчлөгдсөн: 2023-12-16 16:12

"Мэдрэлийн эс сэргэдэггүй" гэсэн алдартай хэллэгийг хүн бүр бага наснаасаа өөрчлөгдөшгүй үнэн гэж ойлгодог. Гэсэн хэдий ч энэ аксиом домогоос өөр зүйл биш бөгөөд шинжлэх ухааны шинэ мэдээлэл үүнийг үгүйсгэж байна.

Байгаль нь хөгжиж буй тархинд маш өндөр аюулгүй байдлыг бий болгодог: үр хөврөлийн үед их хэмжээний мэдрэлийн эсүүд үүсдэг. Тэдний бараг 70% нь хүүхэд төрөхөөс өмнө нас бардаг. Хүний тархи төрсний дараа, амьдралынхаа туршид мэдрэлийн эсүүдээ алдсаар байдаг. Энэ эсийн үхэл нь генетикийн хувьд програмчлагдсан байдаг. Мэдээжийн хэрэг, зөвхөн мэдрэлийн эсүүд үхэхээс гадна биеийн бусад эсүүд ч бас үхдэг. Зөвхөн бусад бүх эд эсүүд нь нөхөн төлжих өндөр чадвартай байдаг, өөрөөр хэлбэл тэдний эсүүд хуваагдаж, үхсэнийг орлодог.

Нөхөн сэргээх үйл явц нь хучуур эд ба гематопоэтик эрхтнүүдийн эсүүдэд (улаан ясны чөмөг) хамгийн идэвхтэй байдаг. Гэхдээ хуваагдах замаар нөхөн үржих үүрэгтэй генүүд хаагдсан эсүүд байдаг. Эдгээр эсүүд нь мэдрэлийн эсүүдээс гадна зүрхний булчингийн эсүүдийг агуулдаг. Хэрэв мэдрэлийн эсүүд үхэж, шинэчлэгдэхгүй бол хүмүүс маш өндөр нас хүртэл оюун ухаанаа хэрхэн хадгалж үлдэх вэ?

Боломжит тайлбаруудын нэг нь: мэдрэлийн системд бүх мэдрэлийн эсүүд нэгэн зэрэг "ажилладаггүй", харин мэдрэлийн эсийн 10% нь л ажилладаг. Энэ баримтыг алдартай, тэр ч байтугай шинжлэх ухааны ном зохиолд байнга иш татдаг. Би энэ мэдэгдлийг дотоод, гадаадын хамт олонтой удаа дараа хэлэлцэх шаардлагатай болсон. Мөн тэдний хэн нь ч энэ тоо хаанаас гарсныг ойлгохгүй байна. Аливаа эс нэгэн зэрэг амьдарч, "ажилладаг". Нейрон бүрт бодисын солилцооны үйл явц байнга явагддаг, уураг нийлэгждэг, мэдрэлийн импульс үүсч, дамждаг. Тиймээс "амрах" мэдрэлийн эсийн таамаглалыг орхиж, мэдрэлийн системийн нэг шинж чанар, тухайлбал түүний онцгой уян хатан чанар руу хандъя.

Хуванцар байдлын утга нь үхсэн мэдрэлийн эсийн үйл ажиллагааг тэдний амьд үлдсэн "хамт олон" авч, хэмжээ нь нэмэгдэж, шинэ холболт үүсгэж, алдагдсан функцийг нөхдөг. Ийм нөхөн олговрын өндөр, гэхдээ хязгааргүй үр ашгийг мэдрэлийн эсүүд аажмаар үхдэг Паркинсоны өвчний жишээгээр дүрсэлж болно. Тархины мэдрэлийн эсүүдийн 90 орчим хувь нь үхэх хүртэл өвчний эмнэлзүйн шинж тэмдгүүд (мөл чичиргээ, хөдөлгөөний хязгаарлалт, тогтворгүй алхалт, сэтгэцийн хомсдол) илэрдэггүй, өөрөөр хэлбэл хүн бараг эрүүл харагдаж байна. Энэ нь нэг амьд мэдрэлийн эс есөн үхсэнийг орлож чадна гэсэн үг юм.

Гэхдээ мэдрэлийн системийн уян хатан байдал нь хөгшрөлт хүртэл оюун ухааныг хадгалах боломжийг олгодог цорын ганц механизм биш юм. Байгаль нь бас нөхөн олговортой байдаг - насанд хүрсэн хөхтөн амьтдын тархинд шинэ мэдрэлийн эсүүд үүсэх буюу нейрогенез.

Нейрогенезийн тухай анхны тайлан 1962 онд шинжлэх ухааны нэр хүндтэй Science сэтгүүлд гарчээ. Нийтлэлийг "Насанд хүрсэн хөхтөн амьтдын тархинд шинэ нейронууд бий болж байна уу?" Түүний зохиогч, Пурдюгийн их сургуулийн (АНУ) профессор Жозеф Алтман цахилгаан гүйдлийн тусламжтайгаар хархны тархины нэг бүтцийг (хажуугийн геникуляр бие) устгаж, тэнд шинээр гарч ирж буй эсүүдэд нэвтрэн орох цацраг идэвхт бодис тарьжээ. Хэдэн сарын дараа эрдэмтэн таламус (урд тархины хэсэг) болон тархины бор гадаргын шинэ цацраг идэвхт мэдрэлийн эсүүдийг илрүүлжээ. Дараагийн долоон жилийн хугацаанд Алтман насанд хүрсэн хөхтөн амьтдын тархинд нейрогенез байгааг нотолсон хэд хэдэн судалгааг нийтлэв. Гэсэн хэдий ч 1960-аад онд түүний ажил нь мэдрэл судлаачдын дунд эргэлзээ төрүүлж, тэдний хөгжил дагаагүй.

Зөвхөн хорин жилийн дараа нейрогенезийг "дахин нээсэн" боловч шувуудын тархинд аль хэдийн орсон. Олон дууч шувуу судлаачид орооны улирал бүрт эр канар Серинус канариа шинэ "өвдөгтэй" дуу дуулдаг болохыг анзаарсан. Түүгээр ч барахгүй дуунууд нь тусад нь ч шинэчлэгдэж байсан тул тэрээр нөхдөөсөө шинэ триллинүүд авдаггүй. Эрдэмтэд тархины тусгай хэсэгт байрлах шувуудын дууны гол төвийг нарийвчлан судалж эхэлсэн бөгөөд үржихүйн улирлын төгсгөлд (канарт энэ нь 8, 1-р сард тохиолддог) шувууны мэдрэлийн эсийн нэлээд хэсэг болохыг тогтоожээ. Дууны төв нь хэт их үйл ажиллагааны ачааллаас болж нас барсан байх … 1980-аад оны дундуур Рокфеллерийн Их Сургуулийн (АНУ) профессор Фернандо Ноттебум насанд хүрсэн эрэгтэй канариудад нейрогенезийн үйл явц дууны төвд байнга явагддаг боловч үүссэн мэдрэлийн эсийн тоо улирлын хэлбэлзэлтэй байдаг гэдгийг харуулж чадсан. Канарын нейрогенезийн оргил үе нь 10, 3-р сард, өөрөөр хэлбэл үржүүлгийн үеэс хоёр сарын дараа тохиолддог. Тийм ч учраас эр канарын дууны "хөгжмийн сан" байнга шинэчлэгдэж байдаг.

1980-аад оны сүүлээр Ленинградын эрдэмтэн профессор А. Л. Поленовын лабораторид насанд хүрсэн хоёр нутагтан амьтдын нейрогенезийг мөн илрүүлжээ.

Хэрэв мэдрэлийн эсүүд хуваагдахгүй бол шинэ мэдрэлийн эсүүд хаанаас гардаг вэ? Шувууд болон хоёр нутагтан амьтдын шинэ мэдрэлийн эсийн эх үүсвэр нь тархины ховдолын хананаас үүссэн мэдрэлийн эсийн үүдэл эсүүд байв. Үр хөврөлийн хөгжлийн явцад эдгээр эсүүдээс мэдрэлийн системийн эсүүд үүсдэг: нейрон ба глиал эсүүд. Гэхдээ бүх үүдэл эсүүд нь мэдрэлийн системийн эсүүд болж хувирдаггүй - зарим нь "нуугдаж", далавчаа хүлээж байдаг.

Насанд хүрсэн организмын үүдэл эсээс болон доод сээр нуруутан амьтдад шинэ мэдрэлийн эсүүд үүсдэг болохыг харуулсан. Гэсэн хэдий ч хөхтөн амьтдын мэдрэлийн системд ижил төстэй үйл явц явагддаг гэдгийг батлахын тулд бараг арван таван жил зарцуулсан.

1990-ээд оны эхээр мэдрэл судлалын хөгжил дэвшил нь насанд хүрсэн харх, хулганын тархинд "шинэ төрсөн" мэдрэлийн эсүүдийг илрүүлэхэд хүргэсэн. Тэдгээр нь ихэвчлэн тархины хувьслын хувьд эртний хэсгүүдээс олддог: үнэрлэх булцуу ба гиппокампийн бор гадар нь сэтгэлийн хөдөлгөөн, стрессийн хариу урвал, хөхтөн амьтдын бэлгийн үйл ажиллагааг зохицуулах үүрэгтэй.

Шувууд болон доод сээр нуруутан амьтдын нэгэн адил хөхтөн амьтдын мэдрэлийн эсийн үүдэл эсүүд нь тархины хажуугийн ховдолын ойролцоо байрладаг. Тэдний нейрон болж хувирах нь маш эрчимтэй явагддаг. Насанд хүрсэн харханд сар бүр 250,000 орчим мэдрэлийн эсүүд үүдэл эсээс үүсдэг бөгөөд энэ нь гиппокампусын бүх мэдрэлийн эсийн 3% -ийг орлуулдаг. Ийм мэдрэлийн эсийн амьдрах хугацаа маш өндөр байдаг - 112 хоног хүртэл. Нейроны үүдэл эсүүд хол зайд (ойролцоогоор 2 см) явдаг. Тэд мөн үнэрлэх булцуу руу шилжиж, тэнд мэдрэлийн эсүүд болж хувирдаг.

Хөхтөн амьтдын тархины үнэрт булцуу нь янз бүрийн үнэрийг хүлээн авах, анхан шатны боловсруулалт хийх, тэр дундаа феромонуудыг хүлээн зөвшөөрөх үүрэгтэй - химийн найрлагаараа бэлгийн даавартай ойролцоо бодис юм. Мэрэгчдийн бэлгийн зан үйлийг голчлон феромон үйлдвэрлэх замаар зохицуулдаг. Гиппокамп нь тархины хагас бөмбөлгүүдийн доор байрладаг. Энэхүү цогц бүтцийн чиг үүрэг нь богино хугацааны ой санамжийг бий болгох, тодорхой сэтгэл хөдлөлийг хэрэгжүүлэх, бэлгийн зан үйлийг бий болгоход оролцохтой холбоотой юм. Харханд үнэрлэх булцуу, гиппокампад байнгын нейрогенез байдаг нь мэрэгчдийн хувьд эдгээр бүтэц нь үндсэн функциональ ачааллыг үүрдэгтэй холбон тайлбарладаг. Тиймээс тэдгээрийн доторх мэдрэлийн эсүүд ихэвчлэн үхдэг бөгөөд энэ нь тэдгээрийг шинэчлэх шаардлагатай гэсэн үг юм.

Гиппокамп ба үнэрийн булцууны мэдрэлийн эсийн хөгжилд ямар нөхцөл байдал нөлөөлж байгааг ойлгохын тулд Салкийн их сургуулийн (АНУ) профессор Гэйж бяцхан хот байгуулжээ. Хулганууд тэнд тоглож, биеийн тамирын дасгал хийж, лабиринтаас гарах гарц хайж байв."Хотын" хулганад шинэ мэдрэлийн эсүүд идэвхгүй хамаатан садныхаас хамаагүй их хэмжээгээр гарч ирж, вивариум дахь ердийн амьдралд шингэсэн байдаг.

Үүдэл эсийг тархинаас салгаж, мэдрэлийн системийн өөр хэсэгт шилжүүлэн суулгаж, мэдрэлийн эсүүд болдог. Профессор Гэйж болон түүний хамтрагчид үүнтэй төстэй хэд хэдэн туршилт хийсэн бөгөөд хамгийн гайхалтай нь дараахь зүйл байв. Үүдэл эс агуулсан тархины эд эсийн хэсгийг хархны нүдний эвдэрсэн торлог бүрхэвч рүү шилжүүлэн суулгажээ. (Нүдний гэрэлд мэдрэмтгий дотоод хана нь "мэдрэлийн" гарал үүсэлтэй: өөрчлөгдсөн мэдрэлийн эсүүд - саваа ба боргоцойноос тогтдог. Гэрэл мэдрэмтгий давхарга устах үед харалган байдал үүсдэг.) Шилжүүлэн суулгасан тархины үүдэл эсүүд торлог бүрхэвчийн мэдрэлийн эсүүд болж хувирав., тэдний үйл явц нь харааны мэдрэлд хүрч, харх дахин хараатай болсон! Түүгээр ч барахгүй тархины үүдэл эсийг бүрэн бүтэн нүдэнд шилжүүлэн суулгахад тэдэнтэй ямар ч өөрчлөлт хийгдээгүй. Магадгүй, торлог бүрхэвч гэмтсэн үед мэдрэлийн эсийн хөгжлийг өдөөдөг зарим бодис (жишээлбэл, өсөлтийн хүчин зүйл гэж нэрлэгддэг) үүсдэг. Гэсэн хэдий ч энэ үзэгдлийн яг механизм нь тодорхойгүй хэвээр байна.

Эрдэмтэд нейрогенез нь зөвхөн мэрэгч амьтдад төдийгүй хүмүүст тохиолддог гэдгийг харуулах даалгавартай тулгарсан. Үүний тулд профессор Гэйжийн удирдлаган дор судлаачид саяхан шуугиан тарьсан ажил хийжээ. Америкийн онкологийн эмнэлгүүдийн нэгэнд эдгэршгүй хорт хавдартай өвчтөнүүд бромодиоксиуридин хэмээх химийн эмчилгээний эм уужээ. Энэ бодис нь чухал шинж чанартай байдаг - янз бүрийн эрхтэн, эд эсийн хуваагдах эсүүдэд хуримтлагдах чадвартай. Бромдиоксиуридин нь эх эсийн ДНХ-д нэгдэж, эхийн эсүүд хуваагдсаны дараа охин эсүүдэд хадгалагддаг. Эмгэг судлалын судалгаагаар бромодиоксиуридин агуулсан мэдрэлийн эсүүд тархины бараг бүх хэсэгт, түүний дотор тархины бор гадаргын хэсгүүдэд байдаг. Тиймээс эдгээр мэдрэлийн эсүүд нь үүдэл эсийн хуваагдлаас үүссэн шинэ эсүүд байв. Энэ олдвор нь нейрогенезийн үйл явц нь насанд хүрэгчдэд ч тохиолддог болохыг ямар ч болзолгүйгээр баталжээ. Гэхдээ хэрэв мэрэгчдийн нейрогенез нь зөвхөн гиппокампад тохиолддог бол хүмүүст тархины илүү өргөн хүрээг хамарсан хэсгүүдийг, түүний дотор тархины бор гадаргыг барьж чаддаг байх магадлалтай. Сүүлийн үеийн судалгаагаар насанд хүрэгчдийн тархины шинэ мэдрэлийн эсүүд нь зөвхөн мэдрэлийн эсийн үүдэл эсээс гадна цусны үүдэл эсээс үүсдэг болохыг харуулж байна. Энэ үзэгдлийг нээсэн нь шинжлэх ухааны ертөнцөд эйфори үүсгэв. Гэсэн хэдий ч 2003 оны 10-р сард "Nature" сэтгүүлд нийтлэгдсэн нь урам зоригтой оюун ухааныг олон талаараа тайвшруулав. Цусны үүдэл эсүүд үнэхээр тархинд нэвтэрдэг болох нь тогтоогдсон боловч тэд нейрон болж хувирдаггүй, харин тэдэнтэй нэгдэж, хоёр цөмийн эсийг үүсгэдэг. Дараа нь мэдрэлийн эсийн "хуучин" цөм устаж, түүнийг цусны үүдэл эсийн "шинэ" цөмөөр солино. Хархны биед цусны үүдэл эсүүд нь голчлон тархины том эсүүд - Пуркинже эсүүдтэй нийлдэг боловч энэ нь маш ховор тохиолддог: зөвхөн цөөхөн хэдэн нийлсэн эсүүд тархинд бүхэлдээ байдаг. Элэг, зүрхний булчинд мэдрэлийн эсүүдийн илүү хүчтэй нэгдэл үүсдэг. Үүнд ямар физиологийн утга учир байгаа нь одоогоор тодорхойгүй байна. Таамаглалуудын нэг нь цусны үүдэл эсүүд шинэ генетикийн материалыг авч явдаг бөгөөд энэ нь "хуучин" тархины эсэд нэвтэрч, түүний амьдралыг уртасгадаг.

Тиймээс насанд хүрсэн хүний тархины үүдэл эсээс шинэ мэдрэлийн эсүүд үүсч болно. Энэ үзэгдэл нь янз бүрийн мэдрэлийн эмгэгийг эмчлэхэд аль хэдийн өргөн хэрэглэгддэг (тархины мэдрэлийн эсийн үхэл дагалддаг өвчин). Шилжүүлэн суулгахад зориулсан үүдэл эсийн бэлдмэлийг хоёр аргаар олж авдаг. Эхнийх нь үр хөврөл болон насанд хүрсэн хүний аль алинд нь тархины ховдолын эргэн тойронд байрладаг мэдрэлийн эсийн үүдэл эсийг ашиглах явдал юм. Хоёрдахь арга бол үр хөврөлийн үүдэл эсийг ашиглах явдал юм. Эдгээр эсүүд нь үр хөврөл үүсэх эхний үе шатанд дотоод эсийн массад байрладаг. Тэд биеийн бараг бүх эс болон хувирах чадвартай. Үр хөврөлийн эсүүдтэй ажиллахад хамгийн том сорилт бол тэдгээрийг нейрон болгон хувиргах явдал юм. Шинэ технологиуд үүнийг хийх боломжтой болгож байна.

АНУ-ын зарим эмнэлгүүдэд үр хөврөлийн эд эсээс гаргаж авсан мэдрэлийн эсийн үүдэл эсүүдийн "номын сангууд" аль хэдийн бий болсон бөгөөд өвчтөнд шилжүүлэн суулгаж байна. Шилжүүлэн суулгах анхны оролдлогууд эерэг үр дүнд хүрч байгаа боловч өнөөдөр эмч нар ийм шилжүүлэн суулгах гол асуудлыг шийдэж чадахгүй байна: тохиолдлын 30-40% -д үүдэл эсийн үржлийн үржил нь хорт хавдар үүсэхэд хүргэдэг. Энэ гаж нөлөөнөөс урьдчилан сэргийлэх ямар ч арга хараахан олдоогүй байна. Гэсэн хэдий ч үүдэл эс шилжүүлэн суулгах нь өндөр хөгжилтэй орнуудын гай болоод байгаа Альцгеймер, Паркинсон зэрэг мэдрэлийн доройтлын өвчнийг эмчлэх гол аргуудын нэг байх нь дамжиггүй.