Интервью с профессором, доктором биологических наук Вячеславом Дубыниным
Текст программы
В- ведущий, Андрей Бычков
Д- гость, Вячеслав Дубынин
00:25 В — Здравствуйте, в эфире программа «Учёный свет», в котором мы отвечаем на вопросы об окружающем мире с научной точки зрения. Меня зовут Андрей Бычков, я автор и ведущий этой программы. Сегодня мы выходим в записи, мы специально записали эту программу для вас заранее. У нас очень интересный гость, я спешу го представить, его зовут Дубынин Вячеслав Альбертович, он профессор биологического факультета МГУ и доктор биологических наук. Добрый день Вячеслав Альбертович!
Тест
Тест
00:50 Д — Добрый день!
00:51 В — У нашего гостя много материала, знаний в голове и в общественном доступе, мы давно смотрим, изучаем их с удовольствием. И, конечно, одна из самых интересных тем, мне кажется, что это сейчас очень востребованная тема и интересная для даже широкой аудитории, не только для специалистов, эта тема — химия мозга. Как там всё устроено, как происходит передача [нервного импульса].
01:23 Д — Да, это и лекарственные препараты и, я не знаю, наркология какая-нибудь, вообще много всего интересного.
01:28 В — Я, кстати, перед записью очень внимательно изучал закон о СМИ и закон о…, еще какой-то закон. Я так и не понял, честно говоря, можем ли мы говорить о наркологии или нет? Давайте….
01:39 Д — Ну как? Это проблема и есть способы, которые позволяют защищаться, не знаю, предохраняться, и вообще хотя бы понимать, насколько это опасно. Я достаточно много выступаю, и даже в школах, например, меня специально приглашают, чтобы школьникам про это рассказывать. Недавно, например, был в Муроме и читал лекцию на эту тему, специально меня туда пригласили, чтобы рассказать ребятам, так сказать, со всего города собрались.
02:05 В — Но я считаю, что это очень важно говорить об этом, именно с научной точки зрения, потому что это просто компенсирует вакуум определенный…
02:12 Д — Да, иначе получается какая-то мифология непонятная.
02:14 В — Тема табуированная, вокруг нее растут мифы. Но мы начнём последовательно, подряд, потому что надо же начать сначала. Значит, но я сейчас уже договорю, и дам возможность нашему гостю поговорить.
02:28 Д — Да, пожалуйста
02:30 В — Мы говорим о химии мозга и говорим о передаче нервного импульса. Мы знаем из курса школы, что нервный импульс передаётся посредством особых веществ, которые называются нейромедиаторы.
02:40 Д — Ну, это Вы очень хорошо думаете о современных школьниках, лучшие из них знают
02:44 В — Лучшие? Хорошо лучшие, лучшие из них, да, может быть да. Я ездил…
02:47 Д — А такой средний школьник, он так мутно представляют, что в мозге, кажется, все не просто устроено и есть там нервные клетки, мне кажется, что на этом знания в основном заканчивается. Знания появляются уже в более зрелом возрасте, когда человека что-нибудь припрёт, там проблемы с памятью или эмоции как-то сложно контролировать, или стресс хронический заел, или бессонница и вот тогда люди волей-неволей они начинают постепенно узнавать свой организм
03:14 В — Постигать
03:15 Д — Да. И это, конечно, и к суставам относится, к печёнке, селезёнке, да, вот, к мозгу тоже.
03:20 В — Смотрите у нас это в заголовке программы, в заставке программы звучит такая фраза из писателя Курт Воннегут, я его оттуда достал, очень она меня… но она симпатична, хотя где-то есть определенные претензии, наши слушатели иногда меня пеняют за неё, «Если ученый не может объяснить восьмилетнему мальчику, чем он занимается — он шарлатан», ну это взгляд писателя…
03:40 Д — Он немножко погорячился, но в принципе, уровень обращение в нашей области мозга, да, это, в общем, возможно. Я видел, как мучаются при этом математики и физики, вот тут конечно сложнее.
03:53 В — Согласен.
03:54 Д — А биология, она как-то поближе.
03:56 В — Вот давайте попробуем восьмилетнему мальчику и, конечно, более старшим мальчикам и взрослым дядям и тётям, напомнить те вещи, которые вообще-то из курса школы, должны были быть известны, хотелось бы, чтобы они были известны, как все-таки происходит передача нервного импульса в мозгу.
04:16 Д — Нервная клетка, она отличается от большинства других клеток такими длинными отростками, они называются дендриты и аксоны. Дендриты, они как бы на входе в нейроны, они принимают информацию, а аксоны на выходе, а между ними то, что называется тело нейрона, там ядро и кучу всяких разных штук типа митохондрий, а в теле в основном обрабатывается информация. То есть получается, дендриты такая антенна, а тела нейрона — процессор, а по аксону уже результат вычислений выбегает на следующие клетки. И вот движение информации по нейрону, как раз идет в виде электрических импульсов. Эти импульсы дивно похожи на двоичный код компьютера, потому что такие фиксированные ступеньки тока, ну и собственно, они бегут по поверхности по мембране нервных клеток. Когда импульс добегает до окончания аксона на следующую клетку, он передаётся уже в химической форме за счет выделения этих самых веществ медиаторов, и получается, что сигнал в мозге, он, то электрическим путём передаётся, то химическим, то электрическим и химическим, то есть как бы по нейрону -импульс, между нейронами — медиатор. А поскольку всякое, даже такая пустяшная мысль, это вот сотни таких вот контактов, они синапсами называются, то получается, что сальто такое: то электричество, то химия, оно многократно повторяется. Но и надо сказать, что на электрические процессы, мы особо влиять не то чтобы не можем, но на них не очень хорошо влиять, они слишком похожи во всем мозге, если мы будем воздействовать, то мы получим кучу побочных эффектов. А вот химическая передача, поскольку в разных местах мозга и с разными функциями связаны разные медиаторы, здесь мы можем использовать похожие молекулы, ну много чего сделать.
06:09 В — Понятно, значит есть такие особые вещества, химические вещества, но вообще-то все вещества химические, ну да ладно. Химические вещества — нейромедиаторы
06:22 Д — Да, нейромедиаторы говорят, подчеркиваю, что это в мозге, потому что на самом деле слово «медиатор» переводится как посредник, ну недаром, у гитаристов тоже…
06:31 В — Медиатор, да, вообще «media» с латыни середина.
06:35 Д — Точно. Поэтому на самом деле похожими веществами владеют, например, гормональные клетки, иммунные клетки, они между собой, между прочим, тоже так иногда сходятся и начинают друг на друга выделять разные вещества, их называют «медиаторы нервной системы». Есть, например, медиаторы воспаления, которые возникают в том месте, где там у вас воткнулась какая-то заноза. Поэтому, конечно, правильнее говорить «нейромедиаторы», то есть акцентируя на мозге, но слишком длинно получается, поэтому давайте просто «медиаторы».
07:12 В — Просто «медиаторы», хорошо. Как эти самые медиаторы, с электрическим импульсом более или менее понятно, это можно, наверное, аналогию с проводом… это физика.
07:23 Д В — Да, хотя на самом деле, там скорее не аналогия, ну в общем да, аналогия, потому что в проводе бегут электроны, а через нашу мембрану — нейроны.
07:30 В — Ионы
07:31 Д — Да, бегут ионы, да, и это совсем другой, на самом деле, в основе механизм, а вот результат — такой же. Но поскольку механизм другой, то например, получается радикально меньшая скорость проведения, по компьютеру сигналы бегут со скоростью света практически, а у нас 100 метров в секунду. Из-за этого мы довольно медленные вычислительные устройства, ну тут уж что есть, то есть. Эволюция честно старалась сделать побыстрее всю эту передачу, потому что, чем вы быстрее, тем, конечно, успешнее проходит ваше существование.
08:00 В — Вот слышите, все говорят, что мозг — уникальный компьютер, который… никогда равных ему не будет, ничего мы так и не изобретём. А оказывается всего-то навсего, медленной передачи импульсов с конечной… скоростью
08:13 Д — Да, зато у нас там получается, что куча сопроцессоров параллельно работающих, и хоть каждый из них довольно медленно работает, но общее количество, например, нейронов у человека где-то 90 миллиардов, каждый нейрон, по сути, маленькая вычислительная машина и в итоге получается, что мы хоть и медленно передаем информацию по каждому конкретному каналу аксону, но общее количество аксонов довольно большое, то есть гораздо больше, чем в стандартных компьютерах. Но и в итоге кое-какие функции мы более менее до сих пор прилично выполняем, если сравнивать с компьютером, ну скажем, узнавание речи, узнавание лиц знакомых людей. Но в принципе, конечно, по большинству параметров уже компьютеры нас давным-давно обогнали, поэтому так задумываются о чипизации мозга, какую-то железяку вставить, чтобы дополнить. Но это тоже такая отдельная истории.
09:06 В- Да, это отдельная история. Значит, я хочу нашим слушателям напомнить, у нас сегодня в гостях Вячеслав Альбертович Дубынин, профессор биологического факультета МГУ и доктор биологических наук. Сегодня мы говорим о такой одновременно интересной загадочной вещи как передача нервного импульса в мозге, нейромедиаторы или просто медиаторы — специальные посредники химических веществ. И наверняка многие слышали вот эти загадочные слава «дофамин, серотонин, ацетилхолин или даже гамма аминомасляная кислота», я уж не говорю о том, что там еще существует всякие другие «гистамин» или, например, «глутамат», про который, я думаю, большая часть людей даже подумать не может, что он…
09:44 Д- Напрасно, это же наш главный вообще медиатор, который основные информационные потоки на себе тащит.
09:50 В — Вот мы сейчас про каждый поговорим, но предварительно я хочу нашего гостя вернуть к синапсу и еще несколько слов сказать, как же все-таки происходит? Понятно, здесь мы разобрались, физика, перенос ионов — это на уровне нейрона, и вот на конце аксона возникает там какой-то потенциал.
10:10 Д — Да, ступенечки тока
10:11 В- Каким образом он переносится на соседние нейроны?
10:14 Д — Там в конце аксона, внутри, находятся такие пузырьки с медиатором, и электрический импульс запускает движение этих пузырьков, и они слипаются с мембраной аксона и лопаются, соответственно, один импульс запускает выделение, примерно 50 пузырьков, содержимого примерно 50 пузырьков, а в каждом пузырьке примерно 5 тысяч молекул медиатора, то есть, всё на самом деле, довольно квантово происходит. И эта порция медиатора, она плывет к соседней клетке, а там специальные чувствительные белки, и они вызываются все рецепторы и в зависимости от знака синапса в следующий клик, либо возбуждается, либо тормозится. Возбуждение это означает, что она может сама сгенерировать импульс и тогда какой-то кусочек информации будет дальше предаваться, а торможение означает, что данный синапс будет мешать соседним синапсам проводить информацию. Дело в том, что на нервные клетки так среднем от 3 до 5 тысяч синапсов, то есть действительно нейрон — это довольно непростое вычислительное устройство, вот представьте себе, там условно 2 тысячи синапсов работает со знаком «+», запускают возбуждение, а 2 тысячи со знаком «-» — мешают проводить лишние информационные потоки. Вот это торможение — тоже жутко важная задача, потому что она позволяет контролировать наши лишние эмоции, какие-то движения ненужные, отрезать те информационные потоки, которые являются в данный момент шумом. Скажем, вы внимательно слушаете лекцию, а в этот момент ваша правая пятка хотела бы вам что-то сообщить, но эти кожные сигналы будут отвлекать мозг от основной задачи, и соответственно, тормозные синапсы, они так работают, чтобы срезать лишние информационные потоки, но если, например, пятка очень сильно зачесалась, тогда сигнал таки пройдёт и его прохождение будет мешать вам слушать лекцию, потому что в этот момент другие тормозные синапсы будут блокировать, например, зрительные слуховые входы. Или, например, вам хочется что-то схватить, а нельзя, это вот, соответственно, тормозные синапсы блокируют лишние движения. Или вам хотелось бы сказать кому-нибудь какие-то резкие слова, а тоже нехорошо
12:29 В — На лекции…
12:30 В — Опять же тормозные синапсы. На лекции там вообще студент же должен более менее тихо сидеть, не болтать с соседями, не набирать непрерывно sms-ки, чтобы все это блокировать, нужно торможение. Поэтому у нас, на самом деле, половина мозга занимается торможением, что в свое время было очень небанальным открытием, потому что долго считали, что возбуждение — это передача информации о торможении, ну это вроде как, когда не передается информация. А в какой-то момент оказалось, что половина нейронов, половина синапсов занимается тем, что активно блокирует лишние информационные потоки. И просто сидеть, например, спокойно, не двигаться и слушать лектора или ждать дальнейших команд — это большая сложная работа мозга. Кстати, здесь работает медиатор, который как раз называется гамма аминомасляная кислота или сокращенно ГАМК и если его не хватает, то мозг такой вот импульсивный, нервный, а бывает бессонница, а в пределе вообще эпилепсия. Так что тут выход на какие-то практические сферы мгновенного случается, потому что медиаторы очень плотно завязаны с очень конкретными сферами нашей и психической деятельности и нашего поведения.
13:43 В — То есть у каждого нейрона постоянно происходят конкурентные процессы возбуждения и торможения.
13:49 Д — На входе в каждый нейрон постоянно идет конкуренция возбуждения и торможения. Я обычно рассказываю историю про апельсин, что вот вам хочется его схватить, а у вас, например, аллергия. Одни синапсы говорят: «Хватай, хватай! Это вкусно, тем более ты есть хочешь», а вторые говорят: «Нет, ты же весь опухнешь». И вот кто победит? Вот эта конкуренция, по сути, лежит в основе нашего мышления.
14:13 В — Получается, есть некие возбуждающие медиаторы, а есть тормозящие
14:17 Д — Совершенно точно. На электрическом уровне возбуждение это в нейроне увеличится в положительный заряд, а торможение наоборот снижается, заряд вниз идет. Эта конкуренция волн вверх, что называется деполяризация, волн вниз — гиперполяризация, вот это и происходит на мембранах наших нервных клеток.
14:38 В — Давайте тогда уже непосредственно к нейромедиатором. Первая попытка классификации, только что её мы с Вами воспроизвели, значит, на возбуждающее и тормозящее…
14:49 Д — Да, это самая главная классификация, на мой взгляд.
14:51 В — А есть еще какие-то классификации?
14:54 Д — Есть классификация, скажем, по функциям. Самый верхний слой образуют как раз те медиаторы, про которых мы уже упомянули, это глутамат, наш главный возбуждающий медиатор и ГАМК — главный тормозный медиатор, они вместе выбирают где-то процентов 80 нейронов и синапсов. То есть это основной баланс проведения информации и не проводить лишнюю информацию. Наша сенсорная система, наша память, наши движения, когда они готовятся, там везде всё время идет такая вот конкуренция — баланс глутамата и ГАМК. Если она нарушается, вот тогда и повышенная тревожность, и бессонница, эпилепсия. Это первый слой.
А второй слой образуют медиаторы, что называются психоэмоциональной сферы, которые, в основном, известны в связи с влиянием на центры эмоции и, соответственно, это как раз дофамин, серотонин, ацетилхолин, норадреналин, эндорфины. Их известно около десятка и у них есть как раз тёмная сторона, потому что молекулы похожие на них, они являются потенциальными наркотическими препаратами и поэтому изучаются эти медиаторы, и с точки с точки зрения физиологии, медицины и так далее и, например, лечение депрессии и, с точки зрения наркологии.
А есть еще третий слой, около сотни медиаторов, так называемых пептидных медиаторов, которые образуют очень точную юстировку, настройку различных зон в нашем мозге, в основном отвечающих за такую глубинную потребностную сферу, то есть так глобально регулируют уровень агрессии, либидо, забота о детях, жажды, голода, это такая уже очень тонкая сфера и она относительно мало пока что исследована.
16:46 В — А Вы можете привести пример тех пептидных медиаторов?
16:51 Д — Которые регулируют что-нибудь это самое? Да, вот довольно много разговоров, например, о центрах аппетита, соответственно контроль веса, там работают грелины, орексины, лептины, ну и похожие на них медиаторы, которые позволяют, например, контролировать действительно аппетит. Причем не текущий, а глобально, в таких длительных интервалах, ну и соответственно, если вы например, если мы например, создадим молекулу, которая, например, уменьшает количество грелинов в крови в мозге, то возможно, мы сможем помочь людям, которые едят слишком много. И есть похожая история, скажем с агрессией, с паникой там какие-нибудь эндозепины, есть такой трипептид — пролин-пролин-изолейцин, он очень мощно связан с агрессией. Есть отдельные работы, связанные с половой мотивацией, с родительской мотивацией и постепенно подбираются к ещё более тонким сферам, связанным, например, с формированием привязанности или, например, с любовью и верностью, то есть сейчас очень много работы, мы, кстати, работаем с веществами, которые тоже пептиды, называется окситоцин вазопрессин, вот они являются главными медиаторами, по крайней мере, очень важными медиаторами привязанности, верности, моногамии, если хотите.
18:21 В — Вот вы говорите «романтика, любовь», значит, что там ещё, писателя…
18:27 Д — Я слова «романтика» не сказал, но я с удовольствием скажу
18:30 В — Это я к слушателям, а на самом деле, видите окситоцин вазопрессин и пептидные нейромедиаторы, которые в мозгу и их комбинация дает определенное специфическое поведение.
18:43 Д — Вы знаете Андрей, я, честно сказать, не вижу в этом ничего плохого, для меня всегда такая биологическая основа таких высших психических процессов, она как раз делает эти высшие психические процессы, ну особенно, как бы такими важными, то есть их отработала эволюция, они очень значимы для выживания нашего в этом биологического вида там и все такое прочее. То есть в тот момент, когда нейробиологи обнаружили, скажем, у альтруизма есть физиологическая основа, там какие-нибудь зеркальные нейроны или там у той же самой любви, привязанности и верности есть физиологическая медиаторная генетическая основа, так это же прекрасно! Значит мы в принципе так сделаны, понимаете, тут ведь существует какая точка зрения, многие философские или религиозные учения говорят нам, что человек плох в греху и только цивилизация его дотягивает до какого-то приличного уровня. А оказывается мы на биологическом уровне очень даже неплохие.
19:40 В — Действительно прекрасны
19:41 Д — Скорее цивилизация портит, по крайней мере, частично, вот это вот наша исходная хорошесть и правильность, это же ведь чудесно.
19:50 В — Да, слушайте, действительно, Вы сказали вещи, которые заставляют прямо задуматься. Хорошо…
19:55 Д — Хотелось бы верить.
19:57 В — По крайней мере, в меня… Значит, а все-таки вернемся тогда на очень такой простой, но может быть он не простой, но такой очень важный мощный уровень, то, что Вы сказали в самом начале, два нейромедиатора, которые определяют до 80%, глутамат и ГАМК. Вот с какого хотите начать?
20:17 Д — Сейчас как-то получается, что я в последние пару лет довольно много с глутаматом взаимодействую. Дело в том, что мы ведем совместную работу с эпилептологами и, собственно, работаем с молекулами, которые мешают глутамату давать слишком большое возбуждение и, соответственно, снижают вероятность эпилептических припадков. Вот эта пара, глутамат — ГАМК, она очень важна, а глутамат он известен-то обычным людям в основном как пищевая добавка.
20:46 В — Глутамат натрия
20:47 Д — Это тот самый глутамат, да, то есть на самом деле, это немножко возникает у людей, что называется «когнитивный диссонанс». Дело в том, что глутамат — это наша пищевая аминокислота в обычной еде, в обычных белках его очень много, то есть вообще больше всего из всех аминокислот, но белки состоят из 20 аминокислот, вот глутамат — самая распространенная. И мы с обычной едой едим этого глутамата грамм 5, а то и 10 в сутки просто с белками. Поэтому в свое время в середине, даже вот уже во второй половине в 70-е, 80-е годы XX века долго не могли поверить, что такая банальная молекула является главным возбуждающим медиатором. Потом оказалось, что тот глутамат, который мы едим, в мозг практически не проходит и аксоны делают тот глутамат, который медиатор прямо по месту в нужном количестве выделяют и так далее и так далее. А в итоге получается, что у нас глутамат в организме выполняет, по сути, три очень разных функций: во-первых — это строительный материал и в каждом конкретном белке его полно; во-вторых — это главный возбуждающий медиатор; а в третьих, потому что из-за того, что глутамата очень много во всех белках, наша вкусовая система настроилась именно на глутамат, как на сигнал о белковой пище. И наши вкусовые сосочки и так далее, там есть специальные клетки, которые именно на глутамат реагирует, как на знак того, что мы едим белок, а белок главный строительный материал, то есть это совсем отдельная получается функция, но она тоже, конечно, с мозгом связана и, например, еда в которых глутамат, она у нас вызывает врожденно положительные эмоции «Дай, нам это нравится!», так же как сладкая еда, потому что сладкая еда, там глюкоза, энергия. Глутамат, это значит, белок, строительный материал, да, все это значимо и у нас в мозге, в гипоталамусе есть специальный центр положительных эмоций, который говорит: «Да, это вкусно! Хочу, хочу».
22:48 В — Да, а вот это загадочное слово «умами» ещё связано с тем вкусом, о котором Вы говорите.
22:52 Д — Это, собственно, японское слово, потому что глутамат, как вкусовой фактор открыли японские исследователи еще в начале XX века и, соответственно, в тот момент и появился даже патент использования как вкусовой добавки, а открыли потому что в японской кухне есть соус Умами, который делается из морской капусты, а у морской капусты как раз белок, в котором очень много глутамата, вот как-то одно к одному случилось. И кстати, если вы объедитесь где-нибудь на шведском столе блюдами японской или китайской кухни, то вы можете столько глутамата одномоментно ввести в организм, что он таки немножечко пройдет в ваш мозг, и вы можете ощутить возбуждение, похожее на возбуждение, например, хорошей дозой кофеина. И есть даже такое понятие у медиков «синдром китайского ресторана». То есть аккуратнее, да аккуратнее с восточной кухней, надо прислушаться, потому что если у вас гипертония, например, то это вам не полезно.
23:48 В — Значит у нас заканчивается время. Сейчас у нас будет перерыв. Я нашим слушателям напомню кто у нас сегодня в гостях. У нас сегодня в гостях в гостях Вячеслав Альбертович Дубынин, профессор биологического факультета МГУ и доктор биологических наук.
23:59 Д — Всё правда
24:00 В — Да. И сегодня мы говорим о таких интересных вещах, как нейромедиаторы. Наверняка вы слышали, значит, серотонин, дофамин, ну может быть гамма аминомасляная кислота. Оказывается глутамат играет не менее важную, а может быть и более значимую роль. Мы начали про глутамат, а после перерыва мы вернемся и продолжим про другие нейромедиаторы.
24:20 РЕКЛАМА. В ярком и популярном формате мы знакомим слушателей с интересными фактами из мира науки в программе «Учёный свет».
24:32 В — Здравствуйте! В эфире программа «Учёный свет», в которой мы отвечаем на вопросы об окружающем мире с научной точки зрения. Меня зовут Андрей Бычков, я автор и ведущий этой программы. Сегодня у нас в гостях Дубынин Вячеслав Альбертович, профессор биологического факультета МГУ доктор биологических наук. Вячеслав Альбертович, здравствуйте, еще раз!
24:48 Д — Добрый день!
24:49 В — Мы сегодня выходит в записи, мы заранее записали эту программу для вас, поэтому у нас здесь такой получается диалог, уж простите, что вас не подключаем, но как мне кажется во-первых, тема настолько интересная и гость интересный, что это можно просто слушать и слушать и даже переслушивать, что я вам, кстати, рекомендую, если понравится. А мы сегодня говорим о таких специальных веществах, которые называются нейромедиаторы, медиа-посредник, середина, это специальные вещества, которые являются посредниками при передаче нервного импульса от одной клетки к другой. Нервные клетки называются нейроны, у нейрона есть два отростка, два вида отростков…
25:28 Д — Я вижу уже всё усвоили… Первую часть усвоили…
25:31 В — Первую часть усвоил, да
25:35 Д — Значит «зачёт», «отлично»
25:36 В — Зачётную книжку после эфира. Мы начали говорить о глутамате, потому что, на самом деле, вещество, я думаю, то, что рассказывали в первой части, что с глутаматом связано несколько важных функций в организме и сбивал исследователей с толку и не давал им поверить в то, что …
25:55 Д — Так часто бывает, когда какого-то вещества очень много и поверить, что какая-то тонкая функция ему присуща, ну не сразу получалось и потом оказывается, что какой-нибудь кусочек, например, того же мозга, синапса, он сам по себе очень отдельно работает и там молекулы, которых везде много-много, они выполняют очень тонкую функцию. Скажем кальций, вот например, ионы кальция, они огромную роль играют при переходе электрического импульса к выделению медиаторов, то есть электрический импульс, который бежит по мембране нервной клетки, он сначала запускает в ход ионы кальция в аксон, а потом ионы кальция садятся на пузырьки с медиатором и, пузырьки начинают двигаться и, в конце концов, лопаются и, без кальция никак. И поверить, что кальций выполняет такую тонкую функцию, тоже долго не получалось, мне как-то попалась книжка 60-х годов, уж полвека назад, да?
26:49 В — Да
26:50 Д — Там так и написано, кальций не может эту функцию выполнять, его слишком много. А сейчас в 13 году Нобелевскую премию за это дали за описание в итоге механизма
26:58 В — Как же так? Не играет здесь роль, например, гематоэнцефалический барьер, который как бы разделяет потоки?
27:05 Д — Конечно, да, но его осознание, гематоэнцефалического барьера тоже не очень давно произошло. К счастью, действительно, у нас мозг, что называется «забарьерный орган» и специальные клеточные конструкции под названием ГЭБ (гематоэнцефалический барьер), они сдерживают и контролируют проникновение множества других веществ, потому что иначе съеденная котлета, где куча глутамата, вызывало бы у нас судороги и это никому не нужно. Поэтому, собственно, да, и целостность ГЭБ — это очень важная штука. Если он там повреждается при всяких там энцефалитах или там каких-то других заболеваниях, то тогда куча куча проблем. Но на самом деле, каждый синапс окружён вспомогательными, так называемыми глиальными клетками, которые контролируют микро-концентрации всех ионов, веществ. Например, медиатор выделился из аксона, повлиял на следующую клетку, а потом глиальные клетки этот медиатор, тот же глутамат, всасывает в себя, потому что не нужно слишком долго передавать сигнал. В итоге, собственно, в мозге в разных местах концентрация нейронов и вот этих вспомогательные глиальных клеток от одного к одному до одного к десяти, то есть кое-где глиальных клеток существенно больше. И получается что эти глиальные клетки, чем дольше мы изучаем мозг, тем они для нас значимее оказывается. Недавно, например, выяснилось, что один из типов глиальных клеток — микроглия, выпускает специальный отросток и прикасается к синапсу и слушает. И если синус интенсивно передает импульсы, сигналы, то как-бы все нормально, а если он долго не работает, то значит, он не нужен. Зачем кормить его, тратить лишнюю энергию? И клетка микроглии даёт сигнал на разрыв этого синапса и его исчезновени, потому что он эффективно не функционирует. А где-то в каком-то другом отделе мозга, там где интенсивно передаётся информация, в этот момент могут возникать дополнительные синапсы, то есть нейросеть всё время перестраивается. Мы знаем, что нервные клетки не восстанавливаются и если погибла, то обычно погибла и всё, но на самом деле, клетки же способны нервные выпускать дополнительные отростки, формировать дополнительные синапсы и как бы «штопать» нейросеть. И на самом деле, часто видимо да, гибнут нервные клетки, те которые ничего не делают и бездельник уходит, а на пустом месте работающие клетки выпускают новые отростки, формируют новые контакты, как бы «штопают» эту нейросеть и «заштопанная» нейросеть работает даже лучше, чем та, которая была до того, потому что она уже адаптирована под какие-то актуальные информационные потоки.
29:49 В — Вот это очень интересно.
29:50 Д — Да, понимание только сейчас начинает приходить и поэтому, например, люди даже после серьезных инсультов порой потрясающе восстанавливаются, но важнейшим условием восстановления является нагрузка на те нейросети, которые пострадали. То есть если пострадали двигательные центры в коре больших полушарий, значит, надо двигаться, да, тяжело, больно, сложно, надо двигаться и проходит год, два, пять, десять и человек восстанавливается. Это очень не быстрый процесс, но с другой стороны, вспомните, сколько ребёнок учится двигаться, он тоже годы учится и, соответственно, вам чтобы эту нейросеть полуразрушенную заново настроить, тоже нужно много времени, а вот так сидеть и говорить: «Ой, теперь моя правая рука не шевелится» — это плохой вариант.
30:37 В — Очень интересно, то что Вы говорите и это можно, даже в какой-то степени, как практическая рекомендация…
30:43 Д — Да, конечно, неврологи только об этом и говорят. Надо грузить наши нейросети, это относится к самым разным сферам, вплоть до болезни Альцгеймера.
30:52 В — Я думаю, что надо иногда тоже напрягать свои нервные клеточки, чтобы они не застаивались
30:57 Д — Их надо всё время напрягать, причём напрягать тоже не очень простым способом, потому что, скажем, сидеть и смотреть сериалы — это так, не очень, но важно, чтобы сеть работала как бы на выход, на поведение, на действие, то есть не просто решать кроссворды, это конечно тоже неплохо, это лучше чем ничего, да, или лучше чем сериалы, а вот вы сочините кроссворд, вы что-нибудь такое сделайте, чтоб мозг на выход выдал некий информационный поток. Вот это здорово! Вот это стимулирует нейросети, прямо так новые отростки растут. У меня студенты иногда говорят: «О, от вашего курса у нас мозг начал прорастать», я говорю: «Так и есть». Если вы грузите нейросеть, формируются дополнительные синапсы, сеть начинает работать более эффективно. Пусть нервные клетки не восстанавливаются, но новые синапсы мы можем формировать всегда, в любом возрасте. Сейчас, например, целый поток работы идет о людях пожилых и виртуальной реальности. Оказалось, что если давать человеку, который вот уже, там не знаю, но даже 80, 90 лет в 3D реальности жить и, например, ну не знаю, условно, вы ходите по какой-то поляночке, там цветочки собираете, с кочки на кочку переступаете, это потрясающе активирует мозг, потому что мы по ходу жизни начинаем двигаться всё более и более стереотипно одинаково и нейросетям, которые, отвечают за движение не хватает новизны. А это очень важно! А мы стараемся двигаться привычным образом.
32:26 В — Причём всегда. Стереотипы
32:28 Д — Да, и соответственно, новизны не хватает, а ведь в нашем мозге больше половины нейронов занимаются движениями, это надо так отдельно осознавать, что 60% нейронов у нас находятся вовсе не в больших полушариях, а в мозжечке и, они занимаются движениями двигательной памяти. Но и в больших полушариях есть куча двигательных нейронов и если грузить новыми интересными движениями, то будет здорово. Но, конечно, пожилой человек не всегда может играть в теннис, да, там еще что-то, а вот виртуальная реальность это то, что надо. И сейчас вот, действительно, идет кучу работ про то, как активируется мозг и, например, те же самые нейродегенерации сдерживаются вот такими новыми двигательными активностями, программами, которые в мозг устанавливаются
33:16 В — Очень интересно. Если даже не виртуальная реальность, то, наверное, просто движение, освоение каких-то новых движений.
33:23 Д — Просто движение, новизны не хватает. Понимаете, важно же человека выдернуть, вот эти 3D очки, они вас переносят в совсем другой мир и, как бы «Ух ты!» и это создает не только двигательную, но и сенсорную новизну и настолько мощно активирует мозг. Вот тут главное, чтоб ваша бабушка не подсела на эти 3D очки, а то вы их от неё потом не получите.
33:43 В — Я надеюсь, что от нашей программы, от слушания нашей программы, у слушателя тоже прорастают нервные отростки…
33:50 Д — Точно, Андрей, самую точку, да. Именно для этого мы тут и сидим.
33:54 В — И ещё я надеюсь, что все-таки у наших слушателей возникла картинка про нейромедиаторы, про передачу нервного импульса, потому что это не так просто, всё это на слух воспринять. Значит, мы в первой половинке начали про глутамат говорить, про передачу и выяснилось, что глутамат очень важную роль играет, рецепторов на него очень… в смысле не рецепторов, а нейронов, которые…
34:22 Д — И нейронов, и рецепторов. Рецепторы — это чувствительные белки, которые в синапсах реагируют на глутамат и передают сигнал уже на следующую клетку. Да, рецепторов тоже много и эти рецепторы разные, некоторые из них завязаны с нашей кратковременной памятью, а другие с долговременной. Одни в большей степени, например, связаны с эпилепсией, а другие в меньшей и так далее.
34:42 В — Я предлагаю такую схему. Так как мы будем про несколько нейромедиаторов, чтобы в голове тоже такая была табличка, образовывалась. Значит, есть у каждого нейромедиатора, условно говоря, расположение, где он работает в основном. Допустим, у него есть какие-то функции…
34:58 Д — Архитектура как бы так
34:59 В — Ну да, может быть. Допустим, есть какие-то функции, и есть интересные примеры, может быть рецепторов — агонистов, нет, в смысле агонистов этих рецептов…
35:09 Д — Агонисты — это рецепторы, которые работают как медиатор и антагонисты — это те, которые мешают работать медиаторам. Выясняю для слушателя.
35:17 В — Если сказать про глутамат, то где он работает?
35:22 Д — И глутамат и ГАМК, они вездесущие. Как раз поэтому они главные медиаторы. Какой отдел мозга и какую функцию ни возьми, они везде есть, поэтому если мы возбуждаем или тормозим глутаматный или ГАМК-овый синапсы, мы получаем тотальные эффекты. И это, например, для медиков отдельная проблема, потому что если вы, например, берёте успокаивающий препарат, который, например, усиливает ГАМК или мешает глутамату, вы одновременно, кроме снятия лишних эмоций, получаете, например, снижение скорости мышления, снижение скорости реакции. И поэтому, например, успокаивающие препараты, скажем, днём — утром лучше не принимать, потому что если вы за рулём, то могут быть проблемы.
36:06 В — Заснёте?
36:07 В — Не то чтобы вы заснёте, это сколько надо таблеток? Вот уже концентрация внимания, она не такая, скорость реакции немножко меньше, а, например, при московском движении любая мелочь будет иметь значение. И тем более, это когда речь о серьёзных проблемах, вроде эпилепсии, когда ребёнок должен принимать препараты, скажем так, довольно долго, многие годы, иногда, то есть в принципе, та же самая эпилепсия, она диагностируется уже на 2-й 3-й год жизни, это же, как правило, заболевание, которое уже у детей проявляется. Но дальше, если вы аккуратно ведёте пациента и вовремя тормозите и не даёте возникать эпилептическим припадкам, то статистика говорит, что 75 — 80% детей и после пубертата, после полового созревания, у них очаг уходит эпилептический. Поэтому так важно понимать, как конкретно работает мозг, помогать ему, а без препаратов ваш ребенок — эпилептик 100% будет взрослым эпилептиком. А эпилепсия — очень тяжелое заболевание.
37:15 В — Поправьте меня, если я скажу что-нибудь не так, ну я и для наших слушателей тоже такую черту подвожу. Я слышал про глутамат и такие были статьи, я смотрел в очень приличном рецензированном журнале 57-го года статью, что при введении глутамата в мозг, непосредственно в мозг мышей, возникает возбуждение
37:36 Д — Да, конечно, потому что вы обходите гематоэнцефалический барьер
37:40 В — Да, может быть отсюда начались легенды про то, что глутамат вреден при употреблении в пищу, но вот что глутамат натрия может вызывать какие-то негативные последствия, из этого следует, что глутамат — возбуждающий нейромедиатор. Вы говорите, что эпилепсия, Вы говорите слово «эпилепсия»…
37:58 Д — Вы знаете, о вреде глутамата, скорее говорят, мне кажется, с точки зрения того, что он как вкусовая добавка делает еду привлекательнее и, если вы его «перебухали», то человек начинает объедаться, вот уже контроль веса потерян.
38:13 В — А современная …
38:14 Д — Да, я думаю, что это скорее всего вот так вот. Поэтому глутамат иногда очередной «белой смертью» оказывается. То у нас натрий хлор «белая смерть», то глюкоза «белая смерть». В больших дозах, да, даже вода «белая смерть» или там «не белая..», потому что если выпьете ведро воды, то вас конечно, скрючит.
38:30 В — Я смотрел в Пармезане 1 грамм на 100 грамм глутамата…
38:34 Д — В Пармезане? Где Вы нашли Пармезан у нас тут?
38:37 В — Нет, не здесь, смотрел в литературе. У нас только в литературе остался. По-моему 1000 миллиграмм на 100 грамм сыра
38:45 Д — Потому что там же белок, то есть берётся молочный белок казеин, в нём глутамата полно, конечно…
38:51 В — Вроде даже в спелых помидорах достаточно много глутамата
38:55 Д — Ну да, есть список даже овощей. Но там, конечно, по сравнению с…
38:59 В — Пармезаном…
39:00 Д — белками, которые животного происхождения, там мизер глутамата, а вот бобовые, сыр, собственно всё…
39:08 В — Соевый соус
39:09 Д — Вот это Умами, да, это же, собственно, «мясной вкус» переводится как «бульонный вкус». Соевый соус, потому что там белки бобовых, а бобовые богаты белками, это их специалитет.
39:21 В — Так я к чему всё это, может быть слушатели не уловили, так издалека мы с нашим гостем… Значит, получается, что глутамат очень важный возбуждающий рецептор и он… нейромедиатор… и он принимает, видимо играет большую роль в генезе эпилепсии
39:37 Д — Да, в генезе эпилепсии играет роль нарушение баланса возбуждения и торможения и, на самом деле, чаще проблема с ГАМК, то есть маловато ГАМК.
39:48 В — Значит, для лечения эпилепсии применяются препараты, которые действуют на (39:52 неразборчиво)…
39:54 Д — мешают глутамату и препараты, которые усиливают ГАМК. То есть мы можем усиливать торможение или тормозить возбуждение. И то и другое работает. Исторически применялись, с начала прошлого века, вещества похожие на ГАМК — агонисты ГАМК, а вот в последние, буквально десятилетия, в практику клиническую входят молекулы, которые антагонисты глутамата и это очень важно. Потому что, если вы на патологию влияете с двух сторон, то есть одновременно усиливаете торможение и снижаете возбуждение, то вы дозу каждого препарата можете дать меньше, побочных эффектов будет меньше, а вот именно на патологии действия ваших молекул сойдется и будет то что надо. Есть такая молекула замечательная «перампанел» называется, она сейчас выходит в клиническую практику и даже это вещество вошло в список лекарств, которые…
40:51 В — Жизненно необходимые?
40:52 Д — Да, совершенно верно
40:53 В — Это для лечения эпилепсии
40:54 Д — Да
40:57 В — Давайте тогда в параллель про глутамат и ГАМК, потому что логично про них говорить вместе, Вы говорите, что глутамат оказывает, соответственно, возбуждающее действие…
41:05 Д — Да, лучше о них говорить именно в паре..
41:06 В — Тогда по нашей схеме, а ГАМК тоже работает, насколько я понял…
41:11 Д — Тоже везде, она тоже вездесуща
41:14 В — И находится в конкуренции с глутаматом
41:16 Д — Да
41:17 В- Мы говорили о том, что есть специальные вещества, которые похожи на нейромедиатор по разным причинам, может быть по химическим каким-то…
41:24 Д — По химическим в основном, да
41:26 В — Могут садиться на рецепторы
41:28 Д — 3D структура у них похожая
41:30 В — И изображать из себя нейромедиатор
41:32 Д — То есть не так важно из чего вы сделали ключик, главное, чтобы он подходил к замочку.
41:36 В — И вот, значит, такие вещества называются, допустим, агонисты, если они усиливают действие рецептора и антагонисты, если они ослабляют действие рецептора
41:43 Д — Точно
41:44 В — Вот в случае с ГАМК, там очень много интересных антагонистов, насколько я понимаю, нет агонистов…
41:52 Д — И агонисты есть и антагонисты. Агонисты получаются лекарственные препараты, а антагонисты — токсины, которые, например, изобрела эволюция растений для того, чтобы защищаться от травоядных. Потому что растения, они же против того чтобы их всякие животные ели и эволюция растений нащупала кучу токсинов, которые являются отмычками к синапсам и, например, антагонисты ГАМК, то есть вещества, которые мешают торможению, они вызывают…
42:21 В — Вызывают возбуждение ответное
42:23 Д — Да, они вызывают судороги жуткие. Есть целый ряд таких «нервных» на вид растений, травок, кустиков
42:29 В — Подскажите, например, вроде они не относятся к запрещённым растениям?
42:33 Д — У нас, Слава Богу, такое не растёт, вот в Индии есть кустарник Анамирта Коккулюс, она вызывает…
42:40 В — Судороги
42:41 Д — Да, там пикротоксин очень сильный, есть бикоккулярия — травка северо-американская, бикоккулень называется, ну и так далее. В принципе эволюция растений очень активно нащупывала токсины, которые позволяют влиять на нервную систему, а дальше человечество может взять этот токсин, разбавить и получить лекарство, но только надо разбавить как следует, иногда в 100 раз, иногда в миллион раз
43:07 В — Я хочу для наших слушателей сказать, что так с очень многими нейромедиаторами происходит, мы подсмотрели у природы химические вещества, которые так или иначе…
43:16 Д — С этого начиналось фармакология. А сейчас всё-таки XXI век, и мы работаем уже не так, мы гораздо серьезнее работаем
43:24 В — Сами синтезируем
43:25 Д — Мы смотрим, какие вот эти белки — рецепторы сидят в синапсах, смотрим, как с ними взаимодействует медиатор и пытаемся уже повторить это, создав молекулы, которых часто вообще нет аналогов в природе и, этот самый перампанел, про который я говорил, его аналогов не существует, он получен за счёт современных, что называется, биоинформатических технологий, когда вы сначала анализируете механизмы работы тех же самых синапсов, а потом на основе этого создаёте лекарство, потому что эволюция растений, она ведь не все отмычки нащупала, дай бог половину, а вторая-то половина, это же сколько разных лекарственных препаратов. Вот поэтому сейчас фармакология самая разная, не только нейрофармакология. Буквально второе дыхание начинается, потому что до этого весь XX век действительно лекарства создавались в основном на базе каких-то растительных токсинов прежде всего, которые, соответственно, мы там подсмотрели и дальше их модифицируем. А сейчас это просто прорыв и появляются новые классы лекарственных препаратов и, когда вы слышите новый класс лекарственных препаратов, это часто абсолютно новый механизм действия. Это очень здорово, потому что это новые отмычки входа в человеческий организм, которые позволяют сохранить здоровье, долголетие, ну или просто эффективно справляться с заболеванием.
44:42 В — Нашему гостю, конечно, интереснее говорить про новые классы препаратов, а я его раз за разом возвращаю к старым
44:50 Д — Ну давайте к старым… Самый старый, самый известный — это, скажем, фенобарбитал, который в составе корвалола, валокордина. У нас эти препараты вообще без рецепта даже продаются и они часто сознаются людьми как «ой что-то там на сердце влияют». На самом деле, они прежде всего, на нервную систему влияют тот же самый корвалол, валокордин не рекомендуется днём использовать, если вы собираетесь активно…
45:14 В — И при вождении, например
45:15 Д — Да, и при вождении машины. На ночь, если вы очень нервничаете, но при этом надо понимать, что регулярное использование таких препаратов травмируют синапсы, формируется привыкание, зависимость, то есть любые препараты, которые серьёзно влияют на синапс, неважно являются ли они лекарствами или обладают наркотическим действием, они фатально формируют привыкание, зависимость. Поэтому всё это рецептурно, поэтому всё это серьезно. Ну и тот же самый валокордин, это такое редкое исключение, там и дозы этого фенобарбитала такая, очень маленькая.
45:50 В — Вот в этом как раз есть большие риски. Значит у нас, вот я смотрю две с половиной минуты до конца. Мы сейчас вот так подведём, значит, мы сегодня успели поговорить про глутамат и ГАМК — это конкурирующие нейромедиаторы. Глутамат вызывает возбуждение, а ГАМК вызывает торможение. Вот мы сейчас сказали название фенобарбитал и вообще барбитураты — это класс веществ, которые действует на рецепторы на гамма аминомасляную кислоту, на ГАМК, они возбуждают и, в результате получается торможение
46:22 Д — Совершенно верно
46:23 В — То есть снотворное, не снотворное, а такое успокаивающее…
46:25 Д — В зависимости от дозы будет успокаивающее, больше доза — снотворное, еще больше доза — наркоз, ещё больше доза — вообще дыхание остановится, потому что у этих препаратов же есть известная очень такая тёмная сторона, потому что люди часто с жизнью расстаются, приняв избыточную дозу снотворного. Вот поэтому это отдельная история, ну и конечно, антиэпилептическое действие.
46:48 В — Да, так вот, барбитураты были исторически первыми агонистами, насколько я понимаю, ГАМК, а открытыми, они как-то синтезированы…
46:57 Д — До этого конечно использовали валерьяночку. Она-то тоже да… валерьянка там есть валерьяновая кислота, на её основе создали так называемую вальпроевую кислоту, которая усиливает ГАМК-овые синапсы и сейчас, кстати, именно вальпроевая кислота, созданная на основе валерьянки — основной препарат для мягкой коррекции эпилепсии.
47:21 В — Да, а есть ещё следующее поколение за ними, тоже достаточно известный класс препаратов бензодиазепины, насколько я понимаю, это было следующее за ним поколение
47:29 Д — Да, это лет 50 прошло, потому что всё время пытались найти что-то более мягкое и тонко действующий. Бензодиазепины, они помягче чем барбитураты, поэтому сейчас как успокаивающие препараты, например, используются, прежде всего бензодиазепины, а вот если наркоз, то все-таки барбитураты
47:46 В — Понятно, значит я хочу поблагодарить нашего гостя. Спасибо Вячеслав Альбертович!
47:50 Д — Пожалуйста
47:52 В — У нас были очень амбициозные планы, но успели мы всего про два нейромедиатора сказать. Значит, мне кажется, ну и мы вначале дали понимание что такое синапс, как происходит передача нервного импульса, поэтому, мне кажется, беседа получилась интересная. Я хочу Вас поблагодарить ещё раз. А мы услышимся через неделю в следующую субботу.