|
На шаг ближе к обращению вспять процесса умирания
|
|
|
|
Ученые впервые определили, где в мозге начинается последовательность выключения, когда орган умирает. Они обнаружили отправную точку того, что они называют «волной смерти» — поток химических веществ проносится через мозг, за которым следует волна электричества, а затем ничего. Ведущий автор статьи Северин Маон, нейробиолог из Парижского института мозга во Франции, рассказала DailyMail.com: «Наша работа показывает, что умирание (и не смерть) — это не событие, а «долгий» процесс, который можно повернуть вспять до определенного момента". «Но мы еще не знаем точно, где находится точка невозврата». Чтобы исследовать, как выглядит процесс смерти в мозге, команда хирургическим путем имплантировала крошечные зонды в группы клеток мозга и отдельные нейроны мозга крыс. Эти инструменты измеряли электрическую и химическую активность мозга крыс после их смерти. Их результаты показывают, что смерть не так проста, как мы думаем. Это не просто переключатель, переключающийся с «включено» на «выключено», а пошаговый процесс, в котором клетки и регионы отключаются разными способами и при этом излучают уникальные сигналы.
|
|
|
|
Точная «точка невозврата» — когда наше сознание отключается и не может вернуться — все еще остается предметом дискуссий, но понимание того, как и где возникает «волна смерти», может помочь врачам разработать более эффективные лекарства или стратегии лечения для предотвращения повреждений головного мозга. случае серьезной травмы, заявили исследователи, стоящие за новой работой. Недавние исследования показали, что существуют грубые временные окна, когда умирающий мозг можно реанимировать, но не существует жесткой точки отсечения. В новом исследовании животных под наркозом отключали от аппаратов искусственной вентиляции легких, а имплантированные инструменты записывали происходящее, как в момент смерти животных, так и в момент их возвращения к жизни. Активность оценивалась в соматосенсорной коре головного мозга — области внешнего слоя мозга, которая обрабатывает сигналы о температуре, прикосновении, текстуре и боли, а также осознает местоположение и движение тела в пространстве. Соматосенсорная кора нашего мозга имеет аналогичную роль, структуру и расположение.
|
|
|
Когда крысы умерли, ученые наблюдали первую волну активности, вызванную химическим мессенджером глутаматом, который побуждает нейроны активироваться. Массовое высвобождение глутамата произошло, когда клетки мозга, лишенные кислорода, быстро израсходовали запас АТФ, молекулы, которая дает клеткам энергию, необходимую для функционирования. И прямо перед тем, как мозг выравнивается, наступает «период интенсивной корковой активности», сказал Махон. Этот всплеск принимает форму гамма- и бета-волн — сигналов мозга, которые обычно связаны с сознательными переживаниями. «Мы знаем, что эти мозговые волны у здоровых людей отвечают за воспроизведение воспоминаний», — рассказал DailyMail.com Аджмал Земмар, нейрохирург из Университета Луисвилля, который не участвовал в исследовании. «Поэтому мы задаемся вопросом, возможно, в момент смерти происходит то же самое: вы вспоминаете воспоминания после того, как ваше сердце перестает биться и мозг готовится пережить смерть». Однако, когда это происходит, пациент явно находится без сознания, сказал Махон.
|
|
|
|
Некоторые считают, что именно эта деятельность является причиной околосмертных переживаний, о которых сообщают люди, добавила она. «Альтернативная гипотеза (наша) заключается в том, что околосмертные переживания происходят во время постепенного восстановления корковой активности (которая напоминает галлюцинации) после успешной реанимации». К сожалению, учёным трудно или невозможно точно знать, как ощущается каждая часть процесса умирания. «Когда кто-то умирает, вы не можете его спросить», — сказал Земмар. После этих загадочных волн активности активность мозга снижается. Но это еще не конец. Именно тогда происходит так называемая «волна смерти»: мощная волна электричества распространяется через мозг, когда нейроны отключаются. Эта электрическая волна, называемая «аноксической деполяризацией», сигнализирует о смерти нейронов. «Подобно лебединой песне, это настоящий маркер перехода к прекращению всей мозговой активности», — сказал в своем заявлении первый автор исследования Антуан Картон-Леклерк, аспирант. «Мы уже знали, что можно обратить вспять эффекты аноксической деполяризации, если нам удастся реанимировать субъекта в течение определенного временного окна», — сказал Картон-Леклерк. «Нам еще предстояло понять, в каких областях мозга волна смерти, скорее всего, нанесет наибольший ущерб, чтобы максимально сохранить функции мозга».
|
|
|
|
Сравнивая электрическую активность до и во время аноксической деполяризации, они обнаружили, что волна смерти началась в клетках глубоко в соматосенсорной коре, но все еще относительно близко к поверхности мозга в целом, называемом слоем 5. Он распространялся как вверх к поверхности, так и вниз, в еще более глубокие слои. «Мы наблюдали такую же динамику в различных экспериментальных условиях и полагаем, что она может существовать и у людей», — сказал Махон. Тот факт, что волна смерти возникла в слое 5, предполагает, что эти особенно энергоемкие клетки могут быть быстрее отрезаны мозгом, предположил Земмар, поскольку он пытается сохранить более важные области - такие как кортикальный слой 2, который связан с мышлением. . Чтобы выяснить, можно ли восстановить функцию мозга, они снова включили крысам аппараты искусственной вентиляции легких и продолжили регистрировать электрическую активность в нескольких слоях мозга. Когда умирающий мозг был возвращен к жизни, нейроны реполяризовались — противоположность тому, что происходило во время волны смерти. По мере реполяризации нейронов команда обнаружила, что они производят сигналы мозговых волн, которые указывают на вероятность того, что этот чувствительный орган восстановит свою функцию.
|
|
|
|
«Теперь установлено, что с физиологической точки зрения смерть — это процесс, требующий своего времени», — сказал ведущий исследователь Стефан Шарпье, — «и что в настоящее время невозможно строго отделить ее от жизни». Другими словами, волна смерти не обязательно означает, что мозг полностью мертв. «Теперь нам необходимо установить точные условия, при которых эти функции могут быть восстановлены, и разработать нейропротекторные препараты для поддержки реанимации в случае сердечной и легочной недостаточности», — добавил Шарпье. В большинстве случаев восстановление дыхания в течение четырех минут после остановки сердца предотвращает смерть мозга. После этого разные области начинают умирать с разной скоростью — точно так же, как у крыс. Если врачи смогут выяснить, как предотвратить волну смертности, воздействуя на источник волны или ограничивая ее распространение, они смогут помочь замедлить или остановить этот процесс. Новое исследование — это только начало этого поиска, но обнаружение источника проблемы — первый шаг к ее решению. Результаты появились в журнале Neurobiology of Disease.
|
|
|
|
Источник
|
