Як помирає людський мозок: Вчені зробили інтригуюче відкриття

Смерть досі є величезною таємницею для науки. А її вивчення залишається одним з пріоритетів, зокрема через те, що дозволить краще зрозуміти, як її відтягнути в часі. І от учені зробили досить значне відкриття, пов’язане зі смертю мозку людини, передають Патріоти України.

Команда дослідників з Паризького інституту мозку при Сорбонні змогла нарешті визначити послідовність подій, що призводять до остаточного припинення нейронної активності. Ці результати не тільки проливають світло на дивні явища, про які повідомляють люди, які пережили навколосмертний досвід, але також можуть призвести до розробки нових медичних методик, покликаних повернути назад процес смерті мозку, пише видання IFL Science.

Процес умирання мозку залишався для вчених загадкою, адже, на відміну від тіла, він не помирає в якийсь певний момент, а перестає працювати поступово. Швидше за все, коли запаси кисню в організмі вичерпуються, нейрони швидко виснажують свої запаси клітинного палива, відомого як АТФ (аденозинтрифосфат), і втрачають стабільність.

Через це відбувається масове вивільнення нейромедіатора глутамату, який збуджує нервову систему. А він спричиняє сплеск нервової активності після смерті людини. "Спочатку здається, що нервові ланцюги відключаються... Потім ми бачимо сплеск активності мозку – зокрема збільшення гамма- та бета-хвиль", – пояснила у своїй заяві одна з авторок дослідження Северин Махон.

Зазвичай такі хвилі пов’язують зі свідомим досвідом. Але в такому контексті вони можуть бути залучені до так званих навколосмертних переживань. Про них повідомляють люди, які у певний момент опинились на межі життя та смерті – пережили зупинку серцево-легеневої діяльності.

Поступово така активність нервової системи згасає до електричної тиші, але навіть цей момент не вважається кінцем життя. Ця тиша зненацька переривається хвилею високої амплітуди, яка поширюється по мозку, викликаючи незворотні функціональні та структурні зміни у ньому. Науковці називають її "хвилею смерті". Це явище викликає деполяризація нейронів в останні моменти їхнього життя. "Ця критична подія, яка називається аноксичною деполяризацією (АТ), викликає загибель нейронів у всій корі", – пояснив інший автор дослідження Антуан Картон-Леклерк. Дану подію він порівняв із лебединою піснею і описав її, як справжній маркер переходу до припинення всієї мозкової активності.

Дослідники стверджують, що цей процес можна повернути назад, якщо наситити мозок киснем (реоксигенувати) до того, як "хвиля смерті" остаточно завершить свою роботу. Але досі вченим не було відомо, де саме в мозку виникає цей імпульс і яким чином він поширюється.

Щоби наблизитись до розгадки, науковці з Паризького інституту мозку вивчили електричну активність у мозку щурів, які перенесли хворобу Альцгеймера. І їм вдалося встановити, що хвиля смерті починає свій шлях зі збудження нейронів у глибших шарах кори головного мозку. Ймовірно тому, що ця група нервових клітин має особливо високу потребу в енергії. За даними вчених, початок хвороби Альцгеймера не був однаковим у всіх шарах кори. Спочатку вона виникала і 5 та 6 шарах, а потім поширювалася двонаправлено, вгору та вниз, пояснили вони у своєму дослідженні.

Однак, коли дослідники реоксигенували мозок щурів, процес вдалось розвернути у зворотньому напрямку. Це допомагало відновити запаси АТФ і поляризувати нейрони. "Ми спостерігали таку ж динаміку в різних експериментальних умовах і вважаємо, що вона може існувати і у людей", –пояснила висновки команди Махон.

Встановивши всі етапи смерті мозку, автори дослідження довели, що процес умирання не обов’язково є незворотним. Певні дії потенційно можуть повернути людину до життя навіть після того, як показники активності її мозку зникли. Що ще важливіше, робота, опублікована в журналі Neurobiology of Disease, дає нове розуміння того, як можна захистити від ураження мозок пацієнтів, які перенесли кардіореспіраторну недостатність.