Мозг: прошлое и будущее - Алан Джасанов

Один из самых неожиданных и экзотических примеров радикального влияния трансплантации на ментальный склад также дает пищеварительная система. Правда, на сей раз речь идет не о пересадке органа, а о передаче от человека к человеку сообщества бактерий и других организмов, обитающих в кишечнике, так называемой кишечной микрофлоры. Чтобы улучшить микрофлору кишечника, врачи прибегают к вызывающей некоторую оторопь процедуре под названием «пересадка кала» (вдумайтесь в эти слова) или прописывают больным обогащенные бактериями продукты, например, йогурт. Подобные методы бактериотерапии применяются для лечения кишечных инфекций, вызванных вредными бактериями, в том числе Clostridium difficile, которая является причиной колита у сотен тысяч больных в США ежегодно[288]. Цель процедур – повысить долю «хороших бактерий», в норме населяющих здоровый кишечник, а затем эти полезные микроорганизмы снижают воспаление, буквально вытеснив ядовитые микробы. Так вот, недавние исследования подтверждают удивительное наблюдение, что подобные изменения в составе микрофлоры кишечника влияют не только на пищеварительные функции кишечника, но и на психологические состояния вроде тревожности, стресса и депрессии[289]. Бактериотерапию все шире применяют для лечения людей, однако самые яркие результаты по влиянию микрофлоры на поведение получены при лабораторных исследованиях мышей. В ходе одного эксперимента группа под руководством Стивена Коллинза из Университета имени Макмастера проделала перекрестную пересадку кала между мышами двух генетических линий – BALB/c и NIH Swiss[290]. В норме мыши BALB/c не такие смелые, как мыши NIH Swiss, они стараются избегать света и держатся в одном месте, а не изучают окружение. Но вот что удивительно: получив каловый материал от мышей NIH Swiss, мыши BALB/c стали значительно смелее и любознательнее. А мыши NIH Swiss, напротив, получив микрофлору от мышей BALB/c, утратили интерес к своему окружению и стали гораздо боязливее. Группа ученых под руководством Джона Крайана из Ирландского национального университета в Корке поила мышей бульоном с содержанием Lactobacillus rhamnosus, «хороших бактерий», встречающихся в кисломолочных продуктах[291]. Мыши стали более хладнокровными и устойчивыми к стрессу, чем зверьки из контрольной группы, которых не поили особым напитком: охотнее изучали окрестности, их было не так легко напугать, а когда их бросали в воду, плавали и не сдавались гораздо дольше контрольной группы. Оба эксперимента с манипуляциями над микрофлорой вызвали нейрохимические изменения в мозге мышей, а исследования при помощи фМРТ на людях показали также, что существует связь между бактериотерапией и реакциями мозга[292]. Физиологическая сеть каналов, дающая возможность кишечным микроорганизмам влиять на процессы в мозге, получила название «микробиомно-кишечно-мозговая ось».

Все эти занимательные истории о мышах и людях постоянно подтверждают, что превращения тела влияют на разум, на поведение и чувства человека, и это влияние подчас неожиданно и очень существенно. Прежний человек с прежним мозгом после трансплантации или терапии, влияющих на остальной организм, обнаруживает, что у него радикально изменился характер или мировоззрение. Это примечательный контрапункт одному из самых прославленных медицинских казусов в истории нейрофизиологии – случаю Финеаса Гейджа, железнодорожного рабочего, который в 1848 году чудом выжил после чудовищного взрыва, пробившего дыру в префронтальной коре его мозга. После катастрофы несчастный Гейдж стал гораздо импульсивнее, вспыльчивее и грубее, что погубило его личную жизнь и лишило возможности найти работу. Гейдж «перестал быть прежним Гейджем», говорили очевидцы, наблюдавшие у него примерно те же эмоциональные и когнитивные сложности, о которых говорил Антонио Дамасио[293] в рамках своей гипотезы соматических маркеров. Из этой главы мы узнали, что жизненно необходимая пересадка органа, ушивание желудка или смена микрофлоры кишечника зачастую вызывают личностные изменения, по масштабу сопоставимые со случаем Гейджа, но при этом не затрагивают мозг физически.

* * *

Недавно я побывал на встрече с сотрудниками Конгресса США, которые пришли ко мне в университет узнать о том, какие у нас идут исследования по нейрофизиологии. После кратких сообщений ученых гостям предложили задать несколько вопросов. Желающих оказалось очень много. Один из первых посетителей, кому предложили высказаться, перешел сразу к сути дела:

– Будет ли найден способ улучшить когнитивные способности?

Этот вопрос тут же вызывает в воображении постапокалиптические картины страшных злодеев, нашпигованных всевозможными бионическими протезами мозга – точь-в-точь ужасный Борг из «Звездного пути». Но есть и относительно мирные примеры – гораздо более скромные технологические имплантаты, которые улучшают память и сенсорные способности персонажей канадского научно-фантастического сериала «Континуум». Научно-технический прогресс в области связи между машинами и мозгом делает перспективу создания подобных вживляемых механизмов для улучшения когнитивных способностей более реалистичной. Свыше 30 000 людей во всем мире носят мозговые имплантаты, которые облегчают симптомы двигательных расстройств вроде болезни Паркинсона и мышечной дистонии, стимулируя конкретные участки мозга крошечными электрическими импульсами[294]. А создание оптогенетики – метода оптической нейростимуляции, с которым мы мимоходом познакомились в главе 2, – позволяет надеяться, что ученые когда-нибудь научатся манипулировать мозгом с той же легкостью, с какой сегодня мы печатаем на компьютерной клавиатуре: вводить новую информацию, управлять вниманием, производить вычисления со скоростью, недоступной естественному мозгу[295].