Джон Рэйти - Зажги себя! Жизнь – в движении. Революционное знание о влиянии физической активности на мозг

Мы не можем спросить грызуна, испытывает ли он депрессию, но легко зафиксируем его реакцию на неизбежный стресс. Если на его лапы подается легкий разряд электричества, он предпочтет убежать или замереть? Это экспериментальная модель так называемой «выученной беспомощности», известного способа описания депрессии, которое подразумевает неспособность справиться с превратностями судьбы и предпринять действия, необходимые для выживания и процветания. Если животное отдается на волю обстоятельств, считается, что оно в состоянии депрессии.

В одном из таких экспериментов нейротрофический фактор BDNF вводился непосредственно в гиппокамп мышей. Эти животные стали более проворными в стремлении избежать неприятных ощущений, чем их собратья, которым такие инъекции не делали. Создается впечатление, что BDNF оказывал на мышей такое же действие, как антидепрессанты и физические упражнения. И наоборот, когда ученые кормили животных пищей, которая на 50 % снижала у них выработку нейротрофинов, то обнаружили, что мыши начинали плохо реагировать на антидепрессанты. Из этого следует, что нейротрофины – необходимое условие для эффективности лекарств. Мыши с низким уровнем нейротрофинов были значительно более медлительными в попытках избежать стресса, чем их собратья с нормальным уровнем этих белков.

Что касается людей, то ученые могут только измерять уровень нейротрофинов в крови, что дает весьма приблизительную картину их содержания в мозге. В одном из исследований 30 пациентов с диагнозом «депрессия» у всех был пониженный уровень нейротрофина BDNF. В другом эксперименте благодаря использованию антидепрессантов у больных депрессией удалось восстановить нормальный уровень BDNF. Очередной эксперимент показал, что при более высоком содержании нейротрофинов отмечалось меньшее количество симптомов депрессии. Патологоанатомические исследования депрессивных больных, покончивших жизнь самоубийством, выявили, что уровень нейротрофинов в их мозге был существенно ниже нормы. Даже у здоровых людей более низкое содержание в крови нейротрофинов обычно коррелирует с некоторыми чертами личности, делающими их уязвимыми для депрессий. В частности, такие люди проявляют склонность к невротическим реакциям и агрессивность.

Физическая активность приводит к увеличению выработки нейротрофинов в гиппокампе крыс почти так же, как и антидепрессанты, а иногда и в большей степени. В ходе эксперимента препараты применялись на крысах одновременно с мышечной активностью. Рост синтеза этого белка у животных увеличился на 250 %! У людей, по крайней мере в крови, занятия физкультурой повышают содержание нейротрофинов. Эффект от упражнений почти сравним с действием медицинских препаратов.

Так же как норэпинефрин в 1960-х годах, нейротрофин может быть только вершиной айсберга. Сегодня исследования сосредоточены на изучении фактора роста эндотелия сосудов, фактора роста фибробластов, инсулиноподобного фактора роста и других связанных с ними нейрохимических веществ, которые способствуют увеличению нейропластичности и нейрогенезу. Фармацевтические компании также заняты практическими исследованиями, нацеленными на маркировку и измерение этих факторов и выявление генов, на которые направлено их действие. Они хотят разгадать механизм этого действия и повторить его. Нейротрофический фактор BDNF и его собратья в обширной семье нейротрофинов оказались сейчас на острие нейрохимической картины человека, даже ближе к ее источникам, чем серотонин. В конце концов речь пойдет уже о генах.

Переход от теории нейромедиаторов к теории коннективности означает перенос акцента с внешней стороны нервной клетки вовнутрь нее. В дополнение к тому, что нейротрофины работают на синапсах нейронов, как и серотонин, они еще и «добираются» до генов, заставляя их производить больше нейромедиаторов и самих же нейротрофинов. Они приостанавливают в нервной клетке саморазрушительные процессы, способствуют производству антиоксидантов и создают белки, используемые для строительства аксонов и нейронных ответвлений.

Такая способность нейротрофинов к регулированию деятельности наших генов может в итоге объяснить определенные задержки действия антидепрессантов.

Часто проявление первого эффекта от препаратов можно отметить лишь через три недели. Случайно ли совпадение, что нейрогенез – от появления стволовой клетки в гиппокампе до ее превращения в нейрон и включения в общую нейронную сеть – длится примерно столько же времени? Многие ученые считают это закономерным. Дополнительным аргументом в поддержку теории коннективности служит то, что депрессию может сопровождать прекращение нейрогенеза. Некоторые эксперименты показали, что блокирование нейрогенеза у крыс останавливает влияние на них антидепрессантов. Это усиливает мнение о противодействии физических упражнений депрессии – с учетом того, что физкультура повышает содержание в организме нейротрофинов и веществ этой группы, играющих очень важную роль в нейрогенезе. Пока никто не доказал, что дефицит нейротрофинов вызывает депрессию, но не потому, что не предпринималось попыток поиска таких доказательств. В 1997 году психиатр из Йельского университета Рональд Думан опубликовал в журнале Archives of General Psychiatry работу «Молекулярно-клеточная теория депрессии». С тех пор он и другие ученые активно изучают нейротрофины. В 2006 году Думан описал, как различные методики лечения депрессий влияют на уровень нейротрофинов. В частности, он исследовал разные антидепрессанты и методы, например электроконвульсивную терапию (ЕСТ, или электрошок) и транскраниальную магнитную стимуляцию (ТМS). Эти методы увеличивают выработку нейротрофинов в гиппокампе, а транскраниальная стимуляция повышает их уровень на целых 250 %.