Исследованию подлежит

России необходима национальная программа по изучению мозга  

«Голова - предмет тёмный, исследованию не подлежит» - кры-латая фраза, произнесённая героем известного фильма. Скорее всего, двести лет назад - в эпоху событий, описываемых в кино - так оно и было. Но сегодня даже столь «тёмный» и загадочный предмет, как мозг человека, исследуется со всем тщанием современной науки. Хотя, конечно, говорить о том, что нам известно о самом сложном органе всё до мельчайших подробностей, пока прежде-временно.      

 

Теме «Нейронауки и здоровье нации» было посвящено оче-редное заседание Президиума Российской академии наук. Дости-жения и ожидаемые перспективы этой области знаний обсудили со всех сторон: от фундаментальных исследований «природы» мозга и патогенеза заболеваний, относящихся к области нейромедицины до создания медицинских и иных технологий на основе искусствен-ного интеллекта. 

 

                               Прорыв в… бесконечность познания 

 

Поскольку в названии темы обозначена связь наук о мозге и клинической медицины, логичным было участие в форуме одного из ведущих российских врачей-неврологов - министра здравоохране-ния РФ, члена-корреспондента РАН Вероники Скворцовой. 

 

Она напомнила, что 62% инвалидов в нашей стране - это лю-ди, пережившие мозговой инсульт. Ишемия головного мозга - одна из самых частых причин преждевременной смерти и инвалидизации. За последние годы произошёл значительный прогресс в исследовании нейронов человека, что позволило лучше понять природу ишемического процесса. Однако для ещё более полного пони-мания работы мозга необходимы совместные работы физиологов, математиков, биологов. Результатов очень ждут клиницисты, по-этому большое количество заболеваний, связанных с головным мозгом, должны быть тщательно изучены. 

 

- С одной стороны, очевидны достижения нейробиологии и нейропатологии последних лет. С другой стороны - мы по-прежнему далеки от понимания многих важных процессов. До сих пор мы не знаем, как мозг, состоящий из атомов, молекул и клеток, функцио-нирующий, как и другие органы, за счёт сложного комплекса биохи-мических, электрических и других энергетических механизмов, формирует память, мышление и сознание. Почему и зачем мы спим? Что является причиной нейродегенеративных и психических заболеваний? Каковы механизмы повреждения и защиты нервной системы, восстановления её морфологической структуры и нару-шенных функций? – обозначила Вероника Скворцова вопросы, на которые пока нет ответа. 

 

Что же касается наиболее прорывных исследований в обла-сти нейронаук за последние годы, к их числу министр относит, в частности, работы по оптогенетике и генетически кодируемым сенсорам. С помощью оптогенетики стало возможным изучать функции отдельных нейронов и нейронных сетей, устанавливать роль опре-делённых групп нейронов в восприятии и обработке информации, формировании памяти, эмоций, поведения. Важно отметить, что оп-тогенетика открывает новые подходы к лечению ряда заболеваний генно-терапевтическими препаратами.

 

Другое инновационное направление - коннектомика, или картирование связей между нейронами в мозге. Наука впервые полу-чила возможность познать сложные нейронные системы, причём, не только мозга мухи-дрозофилы, который содержит 100 тыс. нейронов, соединённых 50 млн. синапсов, но также мозга грызунов и приматов. А в перспективе могут быть картированы все синаптические связи нейронов в мозге человека.

 

- Значительный прогресс произошёл в области исследований генома человека и генетических основ неврологических и психических заболеваний, в том числе, со сложной полигенной природой. Полученные результаты позволяют не только проводить диагности-ку с применением современных методов генетического анализа, но и разрабатывать новые лекарственные препараты, в том числе ген-но-терапевтические на основе рекомбинантных вирусов. Также большие перспективы имеет генная инженерия в сочетании с кле-точными технологиями, например, аутологичные или аллогенные лимфоциты с встроенным химерным антигенным комплексом для лечения новообразований нервной системы, в том числе наиболее злокачественных - глиобластом, а также генотерапия нейродегенеративных заболеваний, - подчеркнула В.Скворцова.

 

Ещё одно прорывное направление - получение доказательств активного взаимодействия между нервной и иммунной системами. Многие десятилетия мозг рассматривался как иммунопривилегиро-ванная зона, где есть элементы врождённого иммунитета, как, например, клетки микроглии, способные фагоцитировать погибшие клетки и их фрагменты. В то же время считалось, что клетки адап-тивного иммунитета не проникают в мозг, и что здесь  отсутствует лимфатическая система. Только в 2015 году лимфатическая систе-ма была обнаружена в мозге мыши, а двумя годами позже - в мозге человека. Стало понятно, что организм использует эту сеть лимфа-тических сосудов для того, чтобы дренировать ткань мозга, осво-бождая её от токсичных продуктов метаболизма, а также для обес-печения доступа лимфоцитов к ткани мозга. 

 

По мнению Вероники Скворцовой, с клинической точки зрения установление принципов и механизмов взаимодействия нервной и иммунной систем открывает новые пути для изучения старения, ак-тивного долголетия, патогенеза заболеваний головного мозга. Именно такой запрос делает практическое здравоохранение акаде-мической науке. 

 

Вообще, чем больше учёные постигают правду о головном мозге, тем более широкие горизонты грядущих познаний открываются перед ними. Так, понимание биофизических аспектов деятельности головного мозга уже дало толчок к созданию искусственного нейроморфного интеллекта. Уж если реальность может быть вир-туальной, органы - искусственными биоэквивалентами, то возмож-ности нейропротезирования и нейрокомпьютерных интерфейсов появляются сами собой. К примеру, при протезировании конечно-стей современный «протез с интеллектом» считывает импульсы с оставшихся в живых нейронов, затем преобразовывает эти импульсы в движения. Такой нейропротез нового поколения «Экзокисть-2» создан учёными РНИМУ им. Пирогова Минздрава России.

 

Пример нейропротеза при повреждении внутреннего уха - кохлеарный имплантат. По данным министра, за десять лет с мо-мента внедрения кохлеарной имплантации Россия стала мировым лидером в этой сфере. Ежегодно кохлеарные имплантаты устанав-ливаются почти тысяче детей.  

 

- Развитие науки и технологий сегодня позволяет ожидать ре-волюционных изменений для здравоохранения - разработки прин-ципиально новых средств и методов профилактики, диагностики, лечения неврологических и психических заболеваний. Не вызывает сомнения, что развитие нейронаук должно стать одним из государ-ственных приоритетов. Причём, это не просто «наука ради науки» или ради познания устройства мозга и мира, а наука с прямым выходом в клинику, практическое здравоохранение, что особенно важно в связи с необходимостью увеличить продолжительность жизни и обеспечить не «дожитие», а активную полноценную жизнь с её высоким качеством, без ментальных расстройств, - резюмировала Вероника Скворцова. 

 

                                                    «Мозговой штурм»       

 

Интерес научного сообщества к фундаментальным и клини-ческим аспектам деятельности головного мозга в норме и патологии постоянно растёт и «вглубь», и «вширь». Происходит, без преуве-личения, самый настоящий «мозговой штурм», в котором участвуют не одни только нейрофизиологи, но также их коллеги и партнёры из других областей знаний: математики, физики, биологи, информати-ки и даже лингвисты. 

 

Выступая с трибуны Президиума РАН, российские академики перечислили, чего наука уже достигла в изучении мозга, и при каких условиях дальнейшее продвижение в этом направлении будет ещё более продуктивным. Головокружения от успехов нет, потому что о мировых лидерских позициях российской нейронауки говорить пока рановато.  

 

Директор Центра нейрохирургии им. Н.Н. Бурденко, академик РАН Александр Потапов цифрами подтвердил то, о чём говорила глава федерального Минздрава. Неврологические заболевания - сложнейшая проблема для медицины и тяжелейшее бремя для любого государства. 290 млн. жителей Европы (39% населения) стра-дают заболеваниями нервной системы, что приводит к экономическим потерям в размере 797 млрд. евро в год. 

 

В России дела обстоят не лучше. Прозвучали такие данные: заболеваемость инсультом составляет 3,27 случая на 1000 населе-ния, смертность - 0,96 на 1000 населения. Расчётное число всех случаев острого нарушения мозгового кровообращения в РФ - приблизительно 400 000. Разумеется, проблема профилактики и лече-ния острого нарушения мозгового кровообращения является для нашей страны приоритетной. Директор Центра нейрохирургии отметил увеличение рентгеновских и компьютерных томографов в России на 26 и 20% соответственно, что отражается на современ-ности и качестве диагностики неврологической патологии. 

 

Ну а что же наука? Говоря о последних наиболее значимых достижениях, Александр Потапов назвал создание трёхмерной структуры ретикулярной формации ствола - области, отвечающей за бодрствование мозга. Это результат совместной работы учёных Центра нейрохирургии и их  зарубежных коллег. Возможно, считает академик, в будущем это позволит разработать методы «пробуждения» мозга после серьёзных травм и тяжёлых заболеваний.

 

Руководитель Центра неврологии РАН, академик Михаил Пирадов «порадовал» прогнозом: в ближайшие годы болезни мозга и нервной системы выйдут по частоте встречаемости на первое ме-сто, опередив сердечно-сосудистые и онкологические заболева-ния. Ещё одна из главных проблем человечества, напомнил акаде-мик, - возраст-зависимые нейродегенеративные заболевания. Со-гласно прогнозу ВОЗ, число больных  с такими диагнозами к 2050 году вырастет в три раза при том, что сохранятся нынешние демо-графические тенденции. Разве подобная динамика не является прямой угрозой человеческому роду, коль скоро, по расчётам, в не-далеком будущем до 35-40% людей старше 85 лет будут страдать нейродегенеративными заболеваниями и сосудистой деменцией?

 

Такая печальная перспектива, нарисованная академиком Пирадовым, - веский аргумент в пользу того, что развитее нейронаук должно стать приоритетом в нашей стране.  

 

А готова ли российская наука к тому, чтобы продолжать исследования мозга и получать результаты, которых так ждёт медицина? Директор Института нормальной физиологии им. П.К. Анохина, член-корреспондент РАН Константин Анохин считает, что российская наука о мозге сможет занимать лидирующие позиции в ми-ре при выполнении следующих условиях: укрепление и развитие российских нейронаучных школ, а также переоснащение приборной базы отечественных научных учреждений, формирование новых программ подготовки научных кадров. И главное, по  мнению К.Анохина, должна быть разработана и утверждена Российская программа фундаментальных исследований мозга. 

 

Эту идею поддерживает вице-президент РАН, академик Владимир Чехонин. Он напомнил высокому собранию, что все передо-вые мировые державы имеют собственные программы в области нейронаук и предложил Российской Академии наук обратиться к Правительству и Президенту России с инициативой сформировать такую Национальную программу. Это, считает учёный, позволит спасти имеющийся научный потенциал, развить его и ликвидировать отставание от других стран в исследованиях мозга. 

 

- Если мы этого не сделаем в ближайшее время, то возникнет опасность не сделать этого никогда, - подчеркнул вице-президент РАН. 

 

По словам академика Чехонина, особо заметно мы отстаём в области молекулярной и клеточной нейробиологии, системной и когнитивной нейробиологии, in vivo-моделировании патологических процессов в нервной ткани, включая моделирование на приматах; использовании математических инструментов искусственного интеллекта в изучении функций мозга.

 

Без подготовки кадров в области нейробиологии невозможно будет нарастить отставание отечественной нейронауки от зарубежной. На это также следует обратить внимание: будущий учёный «начинается» со студенческой скамьи.   

 

Елена БУШ, обозреватель «МГ», Москва.

 

ФОТО пресс-службы РАН