Как умирает человеческий мозг: ученые совершили интригующее открытие
Смерть до сих пор является огромной тайной для науки. А ее изучение остается одним из приоритетов, в частности, потому, что позволит лучше понять, как ее оттянуть во времени. И вот ученые совершили довольно значительное открытие, связанное со смертью мозга человека.
Команда исследователей из Парижского института мозга при Сорбонне смогла наконец-то определить последовательность событий, приводящих к окончательному прекращению нейронной активности. Эти результаты не только проливают свет на странные явления, о которых сообщают люди, пережившие околосмертный опыт, но также могут привести к разработке новых медицинских методик, призванных повернуть вспять процесс смерти мозга, пишет издание IFL Science.
Процесс умирания мозга оставался для ученых загадкой, ведь, в отличие от тела, он не умирает в какой-то определенный момент, а перестает работать постепенно. Скорее всего, когда запасы кислорода в организме иссякают, нейроны быстро истощают свои запасы клеточного топлива, известного как АТФ (аденозинтрифосфат), и теряют стабильность.
Поэтому происходит массовое высвобождение нейромедиатора глутамата, который возбуждает нервную систему. А он влечет за собой всплеск нервной активности после смерти человека. "Сначала кажется, что нервные цепи отключаются... Затем мы видим всплеск активности мозга – в частности, увеличение гамма- и бета-волн", – объяснила в своем заявлении одно из авторов исследования Северин Махон.
Обычно такие волны связывают с сознательным опытом. Но в таком контексте они могут быть вовлечены в так называемые околосмертные переживания. О них сообщают люди, которые в определенный момент оказались на грани жизни и смерти – пережили остановку сердечно-легочной деятельности.
Постепенно такая активность нервной системы угасает до электрической тишины, но даже этот момент не считается концом жизни. Эта тишина неожиданно прерывается волной высокой амплитуды, которая распространяется по мозгу, вызывая необратимые функциональные и структурные изменения в нем. Ученые называют ее "волной смерти". Это явление вызывает деполяризацию нейронов в последние моменты их жизни. "Это критическое событие, которое называется аноксичной деполяризацией (АД), вызывает гибель нейронов во всей коре", – объяснил другой автор исследования Антуан Картон-Леклерк. Это событие он сравнил с лебединой песней и описал его как настоящий маркер перехода к прекращению всей мозговой активности.
Исследователи утверждают, что этот процесс можно повернуть вспять, если насытить мозг кислородом (реоксигенировать) до того, как "волна смерти" окончательно завершит свою работу. Но до сих пор ученым не было известно, где именно в мозге возникает этот импульс и как он распространяется.
Чтобы приблизиться к разгадке, ученые из Парижского института мозга изучили электрическую активность в мозгу крыс, перенесших болезнь Альцгеймера. И им удалось установить, что волна смерти начинает свой путь с возбуждения нейронов в более глубоких слоях коры головного мозга. Вероятно потому, что эта группа нервных клеток имеет особенно высокую потребность в энергии. По данным ученых, начало болезни Альцгеймера не было одинаковым во всех слоях коры. Сначала она возникала и в 5 и 6 слоях, а затем распространялась двунаправленно, вверх и вниз, объяснили они в своем исследовании.
Однако когда исследователи реоксигенировали мозг крыс, процесс удалось развернуть в обратном направлении. Это помогало восстановить запасы АТФ и поляризовать нейроны. "Мы наблюдали такую же динамику в разных экспериментальных условиях и считаем, что она может существовать и у людей", – объяснила выводы команды Махон.
Установив все этапы смерти мозга, авторы исследования доказали, что процесс умирания не обязательно необратим. Определенные действия могут вернуть человека к жизни даже после того, как показатели активности его мозга исчезли. Что еще важнее, работа, опубликованная в журнале Neurobiology of Disease, дает новое понимание того, как можно защитить от поражения мозга пациентов, перенесших кардиореспираторную недостаточность.
Ранее OBOZ.UA рассказывал о способе перезапускать мозг и ускорять обучение, который смогли разработать ученые. Потребуется один точный удар током.
Подписывайтесь на каналы OBOZ.UA в Telegram и Viber, чтобы быть в курсе последних событий.