От тела к мозгу. Как нарушения метаболизма становятся причиной депрессии, биполярного расстройства, СДВГ, ПТСР и других заболеваний - Кристофер М. Палмер
⇨ Неоднородность и противоречивость результатов – это главная проблема в изучении изменений в мозге и его работе.
Слишком многое приходится учитывать. Неудивительно, что загадку психических заболеваний так трудно разгадать. Что делает различные участки мозга гиперактивными или недостаточно активными, что приводит к симптомам психических заболеваний? Что заставляет симптомы то усиливаться, то ослабевать? Что именно вызывает эти аномалии развития или области сжатия и гибели клеток? Почему у разных людей это происходит по-разному? Любая теория, пытающаяся объяснить все психические расстройства, обязательно должна ответить на все эти вопросы. Я рад сообщить вам, что теория «от тела к мозгу» способна это сделать. Причем с помощью единого общего механизма.
Резюме
• Существуют коренные различия между психическими состояниями и психическими расстройствами. Если первые – это адаптивные реакции на неблагоприятные условия, то вторые – нарушения работы мозга. Нельзя лечить и те и другие одинаково.
• Стрессовая реакция влияет на обмен веществ. Когда человек испытывает стресс, все ресурсы организма перенаправляются на систему «бей или беги», на другие функции не хватает энергии.
• Стресс может усугубить все известные психические и метаболические расстройства, стать триггером новых заболеваний и способствовать преждевременному старению.
• Психическое заболевание – это состояние, при котором мозг работает неправильно. Нормальные функции этого органа либо чрезмерно активны, либо недостаточно активны, либо отсутствуют. Из-за нарушений в работе появляются симптомы.
• При психических заболеваниях мозг работает неправильно в течение определенного длительного времени. Чтобы поставить психиатрический диагноз, симптомы у пациента должны быть постоянны.
• Появление симптомов психического заболевания могут спровоцировать три сценария: гиперактивность, недостаточная активность и неактивность тех или иных функций мозга. Также в некоторых случаях перейти в стадию психического заболевания могут комплексные адаптации мозга (депрессия, гипомания и травматическая реакция) и поведенческие расстройства (употребление психоактивных веществ и расстройства пищевого поведения).
Глава 7
Великолепные митохондрии
Теперь я возвращаюсь к обсуждению обмена веществ, чтобы продолжить собирать кусочки головоломки воедино. Вспомните аналогию с дорожным движением из пятой главы, где каждая машина была подобна человеческой клетке. Я описал обмен веществ как очень сложный процесс. Он постоянно меняется и может быть разным в разных клетках в разное время. Справедливости ради надо сказать, что на самом деле это не какой-то один общий механизм. Скорее, мы имеем дело с сотнями различных метаболических механизмов.
Но что же управляет обменом веществ? Как пища и кислород понимают, куда им поступать? За счет чего меняется скорость обмена веществ в разных клетках? Из-за чего одни клетки замедляются, а другие ускоряются? Что управляет этой запутанной сетью человеческого организма?
Кто-то скажет, что всем заправляет мозг. Хотя мозг и играет важную роль в обмене веществ, он не может контролировать его в различных клетках организма в нужное время. Как и в случае с городским дорожным движением, должна существовать определенная степень контроля на уровне каждого автомобиля или, в случае с человеческим телом, на уровне каждой клетки. Клетки получают сигналы от других клеток о том, что им нужно выключиться или активироваться, причем прежде всего это касается клеток, расположенных по соседству (в данном случае уместна аналогия с автомобильными стоп-сигналами). Вместе с тем некоторые сигналы рассылаются по всему организму. Они могут зарождаться в клетках мозга или печени, однако затем преодолевают большие расстояния и воздействуют на клетки всего организма. Эти процессы приводят к координации обмена веществ, подобно тому как на разных уровнях координируется движение городского транспорта.
Существует множество вещей, которые обеспечивают движение городского транспорта: различные типы дорог и шоссе, ограничения скорости на разных дорогах, знаки остановки и светофоры. Все это важно для организации дорожного движения. Тем не менее в конечном счете все сводится к водителям автомобилей. Они знают правила и соблюдают их. Они приводят машины в движение и останавливают их. Они используют сигналы поворота, высматривают, нет ли на дороге каких-то препятствий, и при необходимости их объезжают. Водители доводят автомобиль в пункт назначения. И хотя они не знают, что происходит с другими машинами на других дорогах или шоссе, система прекрасно работает.
Есть ли у человеческих клеток «водители», которые приводят клетки в движение и тормозят их? Оказывается, есть. Водители человеческих клеток и человеческого обмена веществ называются митохондриями. И именно они являются тем самым единым механизмом всех психических и метаболических расстройств.
* * *
Если вам доводилось изучать биологию, вы, вероятно, помните, что митохондрии – это «электростанции клетки». Они производят энергию для клеток, превращая пищу и кислород в АТФ. Несомненно, их роль в производстве энергии очень важна, но митохондрии – это гораздо больше, чем просто электростанции. Без них жизнь в том виде, в котором мы ее знаем, была бы попросту невозможна.
В книге 2005 года «Митохондрии и смысл жизни. Энергия, секс, самоубийство» доктор Ник Лэйн подробно и убедительно рассказывает о митохондриях и их роли в эволюции человека [1]. Хотя название книги может навести на мысль о какой-то беллетристике, на самом деле Лэйн представляет строгую научную историю митохондрий и их роли в здоровье человека и самой жизни.
Происхождение митохондрий
Когда-то давно первой митохондрией была бактерия. По оценкам исследователей, митохондрии произошли от самостоятельного живого организма где-то между одним и четырьмя миллиардами лет назад. В статье 1998 года, опубликованной в журнале Nature, говорится, что они имеют много общих генов с современной Rickettsia prowazekii, бактерией, вызывающей сыпной тиф [2]. Миллиарды лет назад другой одноклеточный организм, архея, поглотил этого митохондриального предка, только она не умерла, как это обычно бывает, – оба организма продолжили жить. Считается, что этот новый организм стал первой эукариотической клеткой (то есть клеткой с ядром). Внутренняя бактерия сосредоточилась на производстве энергии, позволив внешнему организму заняться получением пищи. Это стало поворотным моментом в эволюции.
Таким образом, прежде чем появилось клеточное ядро, содержащее ДНК, и другие органеллы, существовала митохондрия – одна-единственная митохондрия и одна-единственная клетка-хозяин. Вместе они были полны решимости выжить. На самом деле, не просто
