Гай Лешцинер - Мозг, ты спишь? 14 историй, которые приоткроют дверь в ночную жизнь нашего самого загадочного органа

Ученые из Стэнфорда начали разводить собак с нарколепсией и к середине 1970-х годов успешно установили, что она является наследственным заболеванием доберманов и лабрадоров. Вместе с тем лишь после значительных достижений в области генетики в 1980-х и 1990-х годах – по крайней мере, у собак – был установлен участок генома, отвечающий за развитие нарколепсии. Дальнейший кропотливый анализ генов на этом участке привел к выявлению в 1999 году мутаций в гене с неизвестной функцией – позже его прозвали «ген рецептора гипокретина 2», – которые, судя по всему, и вызывали нарколепсию у лабрадоров и доберманов.

Сложно представить, насколько трудоемкой была работа подобного рода. Я до сих пор не отошел от своей докторской диссертации, которая включала похожие исследования, однако в моем распоряжении были роботы, которые закапывали через пипетки тысячи собранных образцов в пробирки. Да еще и работал я в Институте Сенгера в Кембридже – одном из крупнейших в мире центров, занимающихся секвенированием человеческого генома, в котором многие элементы автоматизированы. Могу только представить, насколько сложнее все было в конце двадцатого века!

Так получилось, что почти одновременно с изучением катаплексии у собак группа ученых, занимавшаяся исследованием экспрессии генов в гипоталамусе – том самом участке мозга, вовлеченность которого в нарколепсию предсказал прозорливый фон Экономо, – установила вещество, воздействующее на эти самые рецепторы, – гипокретин (также известный как орексин). Теперь мы знаем, что вырабатывающие гипокретин нейроны сосредоточены в крошечном участке латерального гипоталамуса, однако их аксоны расходятся по всему мозгу. В частности, они напрямую связываются с областями мозгового ствола, участвующего в регуляции сна и бодрствования, а также сновидений.

Собаки-нарколептики, однако, не дали нам всех желаемых ответов. Лишь очень маленькая доля моих пациентов сообщают мне о явной распространенности нарколепсии в их семьях. Вероятность развития нарколепсии у прямого родственника – брата, сестры, родителей или детей – пациента, страдающего ею, может быть в сто раз выше, чем среди населения в целом, однако это лишь означает, что нарколепсии будут подвержены только 2—10 % родственников. Этот показатель намного ниже, чем следовало бы ожидать для болезни, вызываемой одним-единственным геном. Это указывает на то, что, несмотря на возможное наличие генетической составляющей, влияющей на развитие нарколепсии, у людей гены не дают полной картины заболеваемости. И действительно, за все время проведения исследований лишь у одного человека была обнаружена мутация в том же гене, что и у доберманов, и этот человек страдал нарколепсией с полугодовалого возраста.

Дальнейший кропотливый труд показал, что у людей с нарколепсией гипокретин, вне всякого сомнения, задействован, однако его роль совсем не та, что у собак. У стаффордширского бультерьера генетическая ошибка приводит к неправильному формированию рецепторов гипокретина. У людей же наблюдается отсутствие либо нехватка самого вещества: хотя с рецепторами все в норме, им просто не к чему привязываться. Оба типа нарушений приводят к неэффективности регулируемых гипокретином нейронных контуров, вызывая нарколепсию. У людей же с нарколепсией, в особенности при катаплексии, повреждены нейроны, вырабатывающие гипокретин. В среднем у людей с катаплексией утрачено 90 % вырабатывающих гипокретин нейронов. Нечто приводит к их исчезновению – они просто пропадают. А измерение уровня гипокретина в спинномозговой жидкости – растворе, в котором находятся наш спинной и головной мозг, который извлекают на анализ во время люмбальной пункции, или поясничного прокола, – показывает, что у пациентов с нарколепсией или катаплексией гипокретин практически неизбежно отсутствует либо его очень мало.

Вскоре после нашей первой встречи Адриан отправился на исследование во время сна. В процессе одного из этих первых диагностических тестов его подключили ко всевозможным датчикам, которые отслеживали дыхание, сердцебиение, мышечную активность и мозговые волны. Ночью он спал, как делает это обычно, в привычных для него условиях. На следующий день он прошел тест для определения среднего времени задержки засыпания. Каждые два часа свет приглушали, и Адриан пытался заснуть. Мы отслеживали, как быстро наступал момент засыпания, а также какие фазы сна он успевал пройти за последующие двадцать минут сна.