Читать книгу Вселенная внутри нас. Путешествие по мозгу от зарождения до заката - - Страница 2

С чего начинается мысль?

Представьте самый сложный проект во Вселенной. Его нельзя начертить на бумаге, а для его реализации требуется не сталь и бетон, а лишь несколько микроскопических клеток и время. Этот проект – человеческий мозг. И первый, самый ответственный этап его строительства разворачивается в тишине и темноте материнской утробы, задолго до того, как будущий человек сделает первый вздох.

Если бы мы могли уменьшиться до размеров клетки и отправиться в это путешествие, мы стали бы свидетелями события, которое биологи называют нервной пластинкой. Примерно на третьей неделе после зачатия на поверхности эмбриона образуется утолщение из клеток. Это – первый набросок, первый чертёж будущей нервной системы. Клетки этой пластинки начинают сворачиваться, образуя желобок, а затем и полую трубку – нервную трубку. Это фундаментальный момент. Из верхней, более широкой части этой трубки разовьётся головной мозг, а из длинной нижней – спинной мозг. Закрытие этой трубки – процесс невероятной важности. Если в нём происходит сбой, последствия могут быть серьёзными. Именно для его правильного протекания так критически важна фолиевая кислота, которую врачи рекомендуют принимать ещё на этапе планирования беременности. Это не просто витамин, а ключевой строительный материал для «закладки фундамента».

Как только трубка закрывается, начинается великое событие – нейрогенез. Это период лавинообразного рождения новых нервных клеток, нейронов. Скорость процесса трудно вообразить: в минуту может образовываться до 250 тысяч новых клеток! Представьте огромный, пустой и тёмный будущий город – черепную коробку. И в него начинают прибывать первые поселенцы, нейроны. Но просто родиться недостаточно. Каждой клетке нужно найти своё единственно верное, предопределённое генетической программой место.

И тут начинается «великое переселение» – миграция нейронов. Молодые, незрелые клетки, похожие на амёб, выпускают отростки и буквально карабкаются по специальным направляющим волокнам, словно альпинисты по верёвкам. Они движутся из мест своего рождения в глубине мозга к его поверхности, будущей коре. Кора головного мозга – это его «серое вещество», тонкий слой (толщиной 2—4 мм), смятый в извилины. Именно здесь будут находиться центры мышления, речи, сознания. Каждый нейрон знает свою конечную станцию. Этот строгий, упорядоченный марш управляется сложнейшим взаимодействием генов и химических сигналов.

Строительный бум и первые контакты.

К середине беременности основные «районы» мозга уже обозначены. У него появляются знакомые нам отделы: ствол мозга (древний «рептильный» мозг, отвечающий за дыхание, сердцебиение, основные рефлексы), мозжечок (будущий центр координации движений) и активно растущие полушария. Нейроны на своих местах, но пока они – как люди в пустом небоскрёбе. Чтобы здание ожило, нужны коммуникации.

Наступает этап синаптогенеза – формирования связей. Нейрон выпускает длинный отросток-провод, аксон, который должен найти своего «собеседника». На конце аксона образуется терминаль – специальная контактная площадка. Она приближается к отростку или телу другого нейрона, но не соприкасается с ним. Между ними остаётся микроскопический зазор – синаптическая щель. Это и есть синапс, место передачи информации. Представьте два берега реки. Сигнал (электрический импульс) добегает до своего берега (пресинаптической мембраны), и чтобы переправиться на другой берег, он превращается в лодку – нейромедиатор, химическое вещество. Это вещество пересекает щель, стыкуется со специальным рецептором на другом нейроне и порождает в нём новый электрический сигнал. Так рождается нейронная сеть. К моменту рождения ребёнка в его мозге будут сотни триллионов таких синапсов – больше, чем когда-либо впоследствии.

Но не все связи окажутся полезными. Мозг плода работает по принципу «связь на всякий случай». После рождения начнётся активная «обрезка» лишнего, но пока идёт масштабное строительство.

Факторы влияния: тихая симфония и внешние помехи.

Жизнь плода – не тишина. Это насыщенная среда, полная сигналов. И мозг уже начинает на них реагировать и учиться.

· Голос матери: К концу второго триместра слуховая система достаточно развита. Звуки проходят через ткани и амниотическую жидкость, приглушённые, низкочастотные. Но ритм материнского сердца и мелодика её голоса – постоянный звуковой фон. Новорожденные демонстрируют явное предпочтение к голосу матери и даже к той сказке или песне, которую она регулярно повторяла во время беременности. Это доказывает, что мозг уже способен к простейшему запоминанию.

· Движение и осязание: Плод двигается, сосёт палец, касается стенок матки. Эти сигналы идут в мозг, тренируя самые первые, сенсорные и моторные пути.

· Вкус и запах: Вкусовые рецепторы формируются рано. Амниотическая жидкость содержит вкусовые оттенки от пищи, которую ест мать. Это первое знакомство с гастрономической культурой семьи.

Однако эта тонкая, самозапускающаяся программа строительства невероятно уязвима. Мозг эмбриона и плода – самая ранимая система.

· Тератогены – разрушители планов: Это вещества и факторы, способные нарушить развитие. Самые опасные:

· Алкоголь. Этиловый спирт и его метаболиты свободно проникают через плаценту. Они токсичны для мигрирующих нейронов, мешают их делению и правильному размещению. Следствие – фетальный алкогольный синдром, ведущий к необратимым нарушениям развития ЦНС, снижению интеллекта, проблемам с поведением.

· Никотин и вещества от курения. Вызывают сужение сосудов, в том числе в плаценте. Мозг плода получает меньше кислорода и питательных веществ. Повышаются риски преждевременных родов, низкого веса, синдрома дефицита внимания в будущем.

· Наркотические вещества. Катастрофически вмешиваются в работу нейромедиаторных систем, которые только формируются.

· Некоторые лекарства и инфекции (например, краснуха, цитомегаловирус). Они могут напрямую повреждать нервную ткань или запускать воспалительные процессы.

· Питание – основа стройки: Мозг плода – энергозатратный орган. Ему нужны:

· Белок – основной строительный материал для клеток.

· Йод – критически важен для производства гормонов щитовидной железы матери, которые управляют обменом веществ и развитием мозга плода. Дефицит йода – частая причина preventable (предотвратимого) снижения интеллекта.

· Железо – необходимо для создания миелина (будущей изоляции нервов) и обеспечения клеток кислородом.

· Омега-3 жирные кислоты (особенно ДГК) – ключевой компонент мембран нейронов.

· Стресс матери: Длительный, хронический стресс приводит к повышенному уровню гормона кортизола, который также проникает через плаценту. В высоких дозах он может влиять на развитие областей мозга, отвечающих за эмоции и стрессоустойчивость, делая будущего ребёнка более тревожным.

Генетическая партитура и эпигенетика.

Весь этот процесс дирижируется генами. Они содержат в себе общий план – где какому нейрону быть, куда направить аксон. Но это не жёсткая программа. На неё влияет сама среда, в том числе и внутриутробная, через механизмы эпигенетики. Эпигенетические метки – это как карандашные пометки на нотной партитуре. Они не меняют сами ноты (гены), но указывают, какие части следует играть громче, а какие – тише. Питание матери, её стресс, воздействие токсинов могут оставлять такие «пометки» на генах плода, влияя на то, как эти гены будут работать не только в утробе, но и на протяжении всей дальнейшей жизни человека. Это не фатально, но задаёт определённый тон.

К моменту рождения.

К девятому месяцу мозг плода – это невероятно сложная структура, весом около 350—400 граммов. Все основные «провода» проложены. В нём есть избыточное количество нейронов и ещё большее – связей между ними. Он уже способен к простейшему обучению, запоминанию, реагированию на сенсорные стимулы. Но это лишь основа, черновой каркас. Самые главные события – настройка сети, прореживание лишних связей и колоссальное обучение – произойдут после того, как этот мозг встретится с миром света, звуков, прикосновений и, самое главное, любви и заботы.

Первая глава жизни мозга завершается. Фундамент заложен. Теперь на этой основе предстоит выстроить целый мир – личность, ум, характер. И этот процесс начинается с первого крика.