Многочисленные ядерные «грибы», выросшие во время холодной войны, десятилетия спустя помогли ученым разрешить давний спор: появляются ли новые нейроны в мозге взрослого человека?
Мозг и бомба: Возрождение нейронов

В течение долгого времени в научном мире властвовала догма, что взрослый мозг не производит новые нейроны. Но в 1998 году группа шведских исследователей обнаружила обратное. Ученые вводили людям, давшим свое согласие на исследования мозга после смерти, препарат, который обычно использовался для наблюдений за делением раковых клеток. Вещество-маркер сохранялось в тканях пациента на протяжении всей жизни, что позволило выявить рождение новых нейронов в зрелом возрасте. Новые нейроны появлялись в гиппокампе — глубоко расположенной структуре мозга, участвующей в процессах обучения и запоминания. Однако позже оказалось, что используемое для исследований соединение токсично, и результаты экспериментов так и не были подтверждены независимыми группами ученых. Поэтому, несмотря на то что были получены аналогичные результаты в опытах на мышах, вопрос о том, образуются ли новые нейроны в зрелом человеческом мозге, долгое время оставался открытым.

Более десяти лет назад Кирсти Сполдинг (Kirsty Spalding), молекулярный биолог из Каролинского института (Швеция), начала работу над проектом, который должен был разрешить этот спор, используя нетрадиционный подход. В основе метода лежит использование радиоактивного изотопа углерода-14 в качестве индикатора возраста клеток. Массовые выбросы в атмосферу углерода-14 связаны с сотнями ядерных взрывов, проведенных во время испытаний ядерного оружия в 1950-х и начале 1960-х годов. После моратория на подобные испытания, принятого в 1963 году, количество углерода-14 стабильно снижается. Зарождающаяся живая клетка может включить в свой состав как стабильный углерод-12, так и радиоактивный углерод-14. Поэтому количественный изотопный анализ способен выявить возраст отдельных клеток.

Сполдинг использовала эту методику для определения возраста зубов в ходе судебно-медицинских экспертиз и оценки скорости восстановления клеток жировой ткани. Но для того, чтобы провести анализ крошечного объема ткани гиппокампа, потребовалось долгие годы работать над увеличением чувствительности методики.

Сначала необходимо отделить около 20 млн нейронов от других типов клеток, встречающихся в образце (для этого Сполдинг использовала автоматическую сортировку на основе искусственно созданной флюоресценции клеток), затем выделить и очистить ДНК и провести анализ изотопов углерода с помощью мощных ускорителей частиц (для этого образцы были направлены в Ливерморскую национальную лабораторию).

Исследователи наконец получили независимое подтверждение результатов эксперимента 1998 года: в гиппокампе действительно регулярно зарождаются новые нейроны. Около трети от их общего числа в этой мозговой структуре постоянно обновляется, примерно 1400 новых нейронов в день появляется на смену погибшим.

Впрочем, по мнению некоторых ученых, производство новых нейронов является скорее эволюционным рудиментом, чем действительно необходимой функцией. Для выживания вида человеку гораздо важнее сохранить старые клетки и вместе с ними — накопленные воспоминания. В отличие от рыб, земноводных, рептилий и птиц, которые порой способны вырастить заново целые структуры мозга, в человеческом мозгу в некоторой степени восстанавливается только крошечный гиппокамп. Что это — рудиментарная функция или необходимый процесс, обусловленный пока неизвестными науке причинами?

По сообщению Science NOW