Питание мозга не зависит напрямую от качества питания человека

Во время напряженной умственной работы мозг трудится куда более интенсивно, чем руки теннисиста или ноги марафонца на дистанции. Когда ресурсы на исходе и ситуация грозит истощением, наша нервная система "включает" белок под названием АМРК, тормозящий нейронную активность. Этот механизм защищает нас от возможного инсульта и других неприятностей.

Как известно, мозг активен круглосуточно: энергия нужна ему даже во время отдыха или сна. Огромных энергозатрат требуют так называемые потенциалы действия — крошечные электрические импульсы, проходящие по нервным клеткам со всеми их отростками. Именно благодаря тому, что нервные клетки беспрестанно обмениваются между собой сигналами, становится возможным осуществление всех функций человеческого организма — от правильной работы органов и систем до интеллектуальных и эмоциональных процессов. По отросткам нейронов сигнал передается в виде электрического возбуждения, подобно току, идущему по проводам.

Читайте также: Смех — это лучшая анестезия

Стыки между нервными клетками, синапсы, преодолеваются с помощью специальных химических веществ — нейромедиаторов. Для передачи даже небольшого нервного импульса требуется огромное количество энергии. При отсутствии достаточного количества кислорода, глюкозы, аминокислот и других необходимых веществ может наступить истощение и даже гибель нервной клетки, которая не справится со своей работой.

Проблема в том, что питание нервных клеток и хорошее питание самого человека — разные вещи. Как бы хорошо вы ни ели, ваши нервные клетки могут все равно недополучить полезных веществ из-за плохого кровотока, причиной которого, в свою очередь, становятся нелады с давлением, спазмы сосудов, гиподинамия и стрессы. У некоторых людей есть также врожденная склонность к недостатку некоторых нейромедиаторов.

Последствия истощения нейронов могут быть самыми неприятными. В лучшем случае это вялость, заторможенность, нежелание работать и вообще что-либо делать — в такие дни мы жалуемся, что "не можем включить голову". В худшем случае — массовая гибель нервных клеток, приводящая к инсульту. Но, как выяснили ученые, у мозга имеется защитный механизм, способный предотвратить гибель нейронов в ситуации истощения.

Трое британских исследователей: профессор Крис Пирс из университета Лидса, Марк Эванс из Эдинбургского Университета и Грэхем Харди из Университета Данди — рассказали о роли белка АМРК, или АМФ-активируемой киназы, в этом процессе. Фермент АМФ-активируемая киназа был открыт еще в 1980-х годах. Изначально было известно, что он участвует в процессе жирового метаболизма в печени. Но, как выяснилось недавно, этим функции АМРК не ограничиваются.

В статье, опубликованной в журнале PNAS, ученые описали механизм действия этого фермента в головном мозге: АМРК снижает частоту электрических импульсов в нейронах. Во время интенсивной работы в клетках идет активной расщепление АТФ (аденозинтрифосфорной кислоты, основного энергетического "снабженца" организма) с выделением энергии. По мере истощения АТФ остаетсявсе меньше, а в клетках накапливается ее остаток — АМФ (аденозинмонофосфорная кислота). На ее присутствие и реагирует АМФ-активируемая киназа: она действует на белки ионных каналов, снижая разницу в ионном потенциале по разные стороны мембраны. Таким образом, нервный сигнал получается более слабым, и нейрон работает "вполсилы".

Ученые надеются, что полученные результаты найдут свое применение в медицинской практике. Используя механизм "частичного выключения" нейронов путем активации белка АМРК, можно спасти нервную ткань от гибели и предотвратить инсульт, а также те переутомления и срывы, причины которых коренятся в истощении нервной системы (например, в ситуации тяжелой умственной работы и хронического стресса).

Признаки нервного истощения знакомы любому опытному медику. Оно может выражаться в хронической усталости и чувстве разбитости, человек порой жалуется на незначительные, но частые недомогания — простуды, головные боли, боли в мышцах. Психологические реакции включают общее снижение настроения, чувство вины или безосновательной тревоги, раздражительности, или, напротив, равнодушия ко всему, а порой заканчиваются депрессией. Но главным симптомом врачи называют чувство "бесконечной усталости", когда сон не освежает, развлечения не радуют, а любая мелочь способна выбить из колеи.

Главная опасность при медикаментозном лечении нервного истощения — принять "побочные" симптомы вроде соматических болезней или депрессии за основные. Лекарства, назначенные в таком случае, никак не способствуют восстановлению самих нейронов. Конечно, нервная система обладает способностью к самовосстановлению, но процесс будет идти медленно. (Кстати, учеными было установлено, что за месяц может восстановиться всего один миллиметр нервной ткани).

Одним из средств искусственно "оживить" нервную систему являются ноотропы — группа нейрометаболических стимуляторов, оказывающих прямое активирующее влияние на умственную деятельность. Ноотропы улучшают энергетическое состояние нейронов, усиливают процессы синаптической передачи в ЦНС — словом, "подкармливают" истощенную нервную систему. Эта группа препаратов пришла на смену психостимуляторам вроде риталина, имевшим массу побочных эффектов, и вообще по воздействию сильно напоминавших наркотики. Однако специалисты предостерегают: ноотропы, при всей мягкости их воздействия, тоже являются искусственной подкормкой для мозга.

Читайте также: Музыкальную гармонию слышат нейроны

В какой-то момент от таблеток нужно будет отказаться, а дальнейшие усилия направить не на лечение, а на предотвращение нервных срывов. Но пока, жалуются врачи, люди выживают из своей нервной системы все возможное и невозможное, а после жалуются: мол, их карьера или напряженная учеба 10-часового сна не позволяют, а останавливаться на пути к успеху нельзя. Быть может, препараты будущего на основе АМФ-активируемой киназы помогут трудоголикам немного расслабиться?…

Читайте самое интересное в рубрике "Наука и техника"