Главная  / Статьи и книгиСтатьи по гештальттерапии
Версия для печати

Ольга Илюнина (Москва), "Нейрогенез во взрослом возрасте, или нервные клетки не восстанавливаются?"


 Вместо предисловия. Мы размещаем эту статью на сайте, адресованном психологам и психотерапевтам, не случайно. Автор этой статьи по образованию биолог, по роду деятельности  психотерапевт. Гештальттерапия  предлагает нам работы «на стыке» психического и физического, и данные о работе мозга и о том, что нервные клетки восстанавливаются, чрезвычайно оптимистичны.  Есть данные немецких исследователей, что после проведения психотерапии показатели функционирования мозга как биологического объекта  улучшаются. Может быть, вот наконец желанное объективное доказательство эффективности психотерапии? Елена Петрова (5 октября 2006)

 
     Заранее приношу свои извинения братьям по науке, и сестрам тоже, за скоропалительность выводов и безудержность фантазии, что ну никак не свойственно строгому научному уму. Могу сказать в свое оправдание, что фантазии распространяются только на интерпретации фактов, а сами факты обязуюсь излагать точно, ясно и со ссылками.
      Первые сомнения в догме "нервные клетки не восстанавливаются" прозвучали в 1965 году (Josef Altman, Gopal Das). Примерно 20 лет спустя были обнаружены вновь сформированные нейроны в высшем вокальном центре канареек (Fernando Notterbohm, Steven Goldman, цит. по 1) в период, когда самцы обучались новым элементам пения. В 90-е годы появились статьи, посвященные формированию новых нейронов в обонятельной луковице у мышей в период беременности (цит. по 1). Очень много данных о появлении новых нервных клеток в гиппокампе крыс (5, 2, 6, 8). У человека процесс образования новых нейронов в гиппокампе выражен в меньшей степени, чем у грызунов (3). Есть данные о том, что у пациентов с депрессивными расстройствами уменьшен объем гиппокампа (9, 3). Исследовались такие заболевания и расстройства (модели на животных) как гиперактивность (11), шизофрения (8), эпилепсия (4) в свете новых данных о нейрогенезе во взрослом мозге. Множество работ посвящено исследованию факторов, усиливающих либо подавляющих процесс формирования новых нейронов во взрослом мозге, поиску областей мозга, где этот процесс идет, и изучению веществ, влияющих на него. Хочу подчеркнуть, что все эти работы сделаны на животных (птицы, грызуны, обезьяны), данных о человеческом мозге не много. Тем не менее большинство исследователей склонны экстраполировать (с оговорками) открытия, сделанные на животных, на человеческий мозг.
 
                         Что такое нейрогенез?
 
    Нейрогенез - это процесс формирования новых нейронов. Во взрослом мозге существуют скопления клеток, которые не выполняют никаких функций - они не заняты ни обменом и обработкой информации, ни обслуживанием нейронов, - но они способны делиться в течение всей жизни животных или человека. Эти клетки назвали клетками-предшественниками. После деления одна дочерняя клетка остается на месте, растет и делится вновь, а вторая мигрирует и встраивается в уже существующие сети нейронов, становясь через некоторое время зрелой. Далеко не все вновь образованные нейроны выживают. Известно, что нервная клетка гибнет, если не устанавливает связь со своей клеткой-мишенью (нейрон, не включенный в обмен информацией, исчезает).
Уровень выживания возрастает под влиянием некоторых факторов.    Деление клетки-предшественника занимает приблизительно 2 ч. Вновь генерированные нейроны функционально встраиваются в сеть в течение 1 месяца, они меньше зрелых (размер тела клетки меньше, ветвление отростков (дендритов) также меньше) и окончательно созревают спустя 4 месяца (10).   Под влиянием факторов, запускающих нейрогенез, клетки активно делятся в течение 24 часов, а затем  в течение 7 дней процесс затухает (6).
 
                   Зоны мозга, где обнаружен нейрогенез
 
     Нейрогенез во взрослом мозге обнаружен лишь в нескольких строго определенных зонах. Одна из них - субвентрикулярная зона - область, выстилающая изнутри боковые стенки боковых желудочков мозга (данные получены на крысах). В процессе развития млекопитающих (эмбриональная стадия) нейроны формируются из слоя клеток, выстилающих желудочки (вентрикулярные зоны), затем поделившиеся клетки мигрируют в различные области, формируя все структуры мозга. Субвентрикулярная зона находится ниже вентрикулярной (цит. по 7) и содержит клетки, способные делиться во взрослом мозге. Нейрогенез в этой зоне инициируется беременностью (мыши и крысы). У грызунов обоняние критично для узнавания и воспитания детенышей. К моменту родов в обонятельной луковице самки (область мозга, принимающая информацию с рецепторов носа; активируется в ответ на запахи) появляются новые клетки, мигрировавшие из субвентрикулярной зоны. Эти клетки встраиваются в уже существующие сети и развиваются в зрелые нейроны (7, 12).
     Другая область взрослого мозга, где присутствуют скопления "вечно юных", способных к делению клеток, - гиппокамп (парное подкорковое образование, расположенное в глубине височных долей; граничит с нижней частью боковых желудочков).      Функции гиппокампа сложны и крайне любопытны. Эта область получает информацию из коры больших полушарий, пришедшую из внешнего мира. К примеру: ощущение ветра на коже (осязательная зона коры больших полушарий), шелест листьев (слуховая зона), игра света и тени (зрительная), запах (обонятельная луковица)... - такая информация в интегрированном виде приходит в гиппокамп. Впрочем, он вряд ли сильно возбудится в ответ на описанную ситуацию. Считается, что гиппокамп реагирует на новизну: чем необычнее информация, тем выше его активность.
     Далее гиппокамп отсылает свое возбуждение по всему мозгу, создавая локальные очаги активации, тем самым облегчая переработку информации (13). В экспериментах на крысах обнаружено, что у животных, постоянно получающих новые игрушки, выживание вновь рожденных  клеток выше, чем в контроле (крысы безо всяких игрушек) (6). В то время как у крыс, живущих в изоляции, нейрогенез гиппокампа снижен (8).  Кроме того, считается, что в гиппокампе находятся нейронные системы, регулирующие запоминание и обучение (13).  Известно, что память организована в мозге следующим образом: за каждый "кусочек" информации (например, вкус лимона) отвечает вполне определенный участок мозга, а целостная реакция (на буквы "в-к-у-с л-и-м-о-н-а") осуществляется при взаимодействии многих участков, расположенных в различных областях. Предполагается, что регулятором такого взаимодействия выступает гиппокамп (13). По-видимому, эта регуляция осуществляется за счет нейрогенеза. В обучающих экспериментах на крысах было обнаружено, что обучение сопровождается появлением новых нейронов в гиппокампе (2, 1, 6, 3).
     И, наконец, гиппокамп принимает участие в процессе мотивации и регуляции уровня активности организма. Клетки гиппокампа способны продуцировать правильный регулярный тета-ритм (4-7 Гц). У младенцев с 3-4-месячного возраста предъявление нового стимула приводит к увеличению выраженности и амплитуды волн тета-диапазона, у взрослых тета-ритм возникает в ситуациях, требующих мобилизации. Интенсивность тета-ритма хорошо коррелирует с такими проявлениями личности как агрессивность, невыдержанность, нетерпимость, подозрительность. Усиление тета-ритма гиппокампа у животных коррелирует с высоким эмоциональным напряжения типа страха, агрессии, выраженной пищевой, питьевой и сексуальной потребностей (13). К.т., и у животных, и у человека возрастание частоты тета-ритма связано с мобилизацией перед действием, со спонтанным поведением, с интенсивностью действий.
     Таким образом, тета-ритм, генерируемый гиппокампом, ответственнен за уровень активности организма. Если мозг оценивает внешнюю среду как угрожающую, активность может быть разрушительной (сопровождается гневом, ненавистью, стремлением разрушить или уничтожить) либо может быть направлена на избегание опасности. Активность может быть исследовательской (реакция на безопасную новизну). Активность может быть направлена на удовлетворение любой другой актуальной потребности.      Видимо, эта активность, регулируемая тета-ритмом гиппокампа, является агрессией в понимании гештальт-терапевтов. Тогда работа по восстановлению (в случае постсинаптического синдрома и депрессии) и поддержанию агрессии клиента наполняется новым смыслом: в результате восстанавливается способность мозга к нейрогенезу гиппокампа.  Процесс формирования новых нейронов в гиппокампе подавляется, если животное оказывается беспомощным перед неизбежной угрозой или находится в состоянии хронического стресса (7, 5, 9). По-видимому, подавление активности  выражается на уровне мозга в ослаблении нейрогенеза гиппокампа. Процесс восстанавливается спонтанной физической активностью (у крыс это был бег в "беличьем" колесе) (5, 11, 3, 6, 1). Более того, "бегущие" крысы лучше обучаются (11).
     Должна заметить, что крыс в вивариях содержат в клетках, где двигаться им особенно негде. "Беличье" колесо дает им возможность приблизиться к естественному образу жизни. Возможно, для людей собственно движение и не так важно, как естественная для нас жизнь - следование собственным потребностям наряду с покорностью правилам и долгу. Впрочем, это не более чем фантазия, подтвердить ее экспериментально, подсчитав количество вновь генерированных нейронов у человека, живущего в соответствии со своим естеством, крайне затруднительно. А факт, что движение - это жизнь, жизнь новых нейронов, подтвержден.
     Итак, гиппокамп  - зона в височной области мозга; в гиппокампе взрослого мозга идет нейрогенез; клетки гиппокампа генерируют тета-ритм, ответственный за уровень активности организма; гиппокамп задействован в следующих функциях мозга:
 - интеграции сенсорной информации и распределении ее по всему мозгу;    ответе на новизну;
 - обучении и запоминании;
 - мотивации и регуляции активности всего организма;
 - регуляции настроения.
     Если рассматривать мозг как систему, состоящую из взаимодействующих элементов, то гиппокамп, возможно, является организатором взаимодействия различных элементов мозга (например, организует связь между восприятием событий внешнего мира и
эмоциональной оценкой этих событий). Тогда в случае недостатка существующих связей (при столкновении с чем-то новым или при обучении чему-то новому) гиппокамп организует новые связи между элементами мозга, генерируя новые клетки. Вероятно, ту же функцию организации новых взаимодействий между уже существующими элементами выполняют и новые нейроны в обонятельной луковице беременных мышей.
     У человека, хочется предположить, субъективное переживание озарения на уровне мозга соответствует встраиванию новых нервных клеток в существующие сети гиппокампа - образованию до сих пор не существующей связи между давно существующими элементами. Гештальт-психологи назвывают этот феномен "ага-эффектом", возникающим в момент контактинга в цикле контакта. И тогда весь цикл контакта - это инициирование или поддержание нейрогенеза в мозге.
     Еще одна область мозга, где идет генерация новых нейронов - черная субстанция (4), расположенная в среднем мозге. Эта область активирует кору больших полушарий, придавая эмоциональную окраску некоторым поведенческим реакциям. Кроме того, черная субстанция ответственна за координацию и инициацию сложных движений.
     И, наконец, высший вокальный центр певчих птиц, где впервые были обнаружены делящиеся клетки во взрослом мозге.
     Самец-канарейка поет сложные песни в период размножения и обучается  новым элементам песни каждый год. В течение периода без размножения они поют меньше, в их песнях меньше совершенства, и их вокальный центр уменьшается в объеме. Но когда приходит время украсить их песню снова, вокальный центр увеличивается за счет прибавления новых нейронов.
     Полосатые зяблики, с другой стороны, выучивают одну песню в подростковом возрасте и никогда не меняют ее. Их мозг отражает это различие: зяблики добавляют большое количество нейронов в вокальный центр только в подростковом возрасте. В одном из экспериментов избирательно уничтожили нейроны в вокальном центре зябликов и обнаружили, что туда мигрировали новые нейроны, очевидно, заменяя погибшие. Песня заметно "деградировала" с уменьшением нейронов, но некоторые элементы песни восстановились с прибавлением нейронов (цит. по 1).
     Травмы головного мозга (ушибы, раны) инициируют нейрогенез  в гиппокампе у животных (4). Можно предположить, что разрушенная в результате травмы область восстанавливается за счет мигрирующих нейронов, как это описано в эксперименте с вокальным центром зяблика. Но я не встречала данных, подтверждающих это предположение.   Однако, воспалительные процессы в тканях мозга сопровождаются подавлением нейрогенеза. Воспаление - это ответ иммунной системы на чужеродные частицы или микроорганизмы, сопровождающийся уничтожением всего чужеродного. Мозг изолирован от иммунной системы специальным барьером. Однако есть клетки, играющие роль "уничтожителей" - микроглиальные клетки. Они выделяют N2O ("веселящий" газ), который является нейротоксичным (4). Таким образом, травмы инициируют нейрогенез, а воспаление подавляет его. Очевидно, что интенсивность восстановления будет определяться сочетанием этих двух факторов.
 
                    Вещества, влияющие на нейрогенез
 
     Деление клеток-предшественников в гиппокампе подавляется глюкокортикоидами (вещества адреналиновой группы) (3, 9, 7). Адреналиновая система мозга реагирует в ответ на угрозу из внешней среды, активируется при выработке реакций с отрицательным (болевым) подкреплением (13). Интересно, что опиаты, воздействуя на адреналиновую систему, тоже подавляют нейрогенез (3). Таким образом, угрожающая ситуация подавляет процесс появления новых нейронов.
     Понижение уровня серотонина (один из медиаторов мозга) сопровождается снижением интенсивности нейрогенеза в гиппокампе, но никак не влияет на этот процесс в субвентрикулярной зоне (8, 7). Серотонин в противоположность веществам адреналиновой группы облегчает выработку и хранение навыков, основанных на положительном (пищевом) подкреплении и отрицательно влияет на выработку оборонительных реакций (13). Кроме того, есть данные, что серотонин ответственен за переживание удовольствия и удовлетворения (14).
     Аналогичным образом влияет на появление новых нейронов еще один медиатор - дофамин: снижение уровня дофамина  сопровождается снижением интенсивности нейрогенеза в гиппокампе (8). Наиболее богата дофамином черная субстанция (см. выше). Нарушения в этой зоне ведут к глубокому расстройству стереотипной двигательной активности, ее координации и инициации - болезни Паркинсона (14). Возможно, болезненные проявления связаны с какими-либо изменениями в генерации дофаминовых нейронов в черной субстанции и (или) нейрогенезом в гиппокампе.
     Среди веществ, усиливающих нейрогенез в гиппокампе, главная роль отводится различным ростовым факторам (вещества, стимулирующие функции нейронов, поддерживающие их выживание, индуцирующие рост аксонов и дендритов в направлении клеток-мишеней). При физических упражнениях (эксперименты с "бегущими" крысами, см. выше) повышается периферийный уровень одного из таких ростовых факторов, затем возрастает уровень этого же фактора в гиппокампе, после чего клетки-предшественники начинают делиться активнее (3).
     Глутамат - еще один медиатор (главный возбуждающий медиатор мозга); в коре больших полушарий и гиппокампе при участии именно этого медиатора идут процессы обучения и запоминания (13). Это вещество также увеличивает скорость нейрогенеза (8), инициируя деление клеток-предшественников (3).
     Одной из физиологических и биохимических проявлений шизофрении является гиперактивность дофаминэргической системы.
Выявлен также значительно повышенный уровень дофамина в височной доле головного мозга (в этой области расположен гиппокамп).
Отмечен и ряд морфологических изменений в этой же области - увеличение объема боковых желудочков, утончение парагиппокампальной коры и др. Отмечено значительное ослабление глутаматэргической системы во фронтальной коре (в эту область приходит возбуждение из гиппокампа) (цит. по 13). Модель шизофрении, созданная на крысах, демонстрирует значительное ослабление нейрогенеза в гиппокампе (8).
     При депрессиях объем гиппокампа также уменьшен. Антидепрессанты инициируют нейрогенез в гиппокампе (3, 5), никак не влияя на деление клеток-предшественников в субвентрикулярной зоне (9).
     Пролактин - половой гормон. На грызунах показано, что возрастание этого гормона является сигналом к лактации. Именно этот гормон инициирует нейрогенез в субвентрикулярной зоне мышей в период беременности (1, 7). У людей увеличение плазменного уровня пролактина усиливает оргазм (12).
 
                            Заключение 
     Итак, во взрослом мозге идет процесс появления новых нейронов. Нейрогенез обнаружен в субвентрикулярной зоне (оттуда клетки мигрируют в обонятельную луковицу), в гиппокампе, в черной субстанции, в высшем вокальном центре птиц. Этот процесс усиливается при обучении; в условиях, где животное помещено в обогащенную внешнюю среду; в условиях, где животное имеет возможность для добровольного физического движения; при беременности; при травмах мозга. Процесс ослабляется при экспозиции угрозы, в условиях изоляции, под воздействием опиатов, при воспалении в тканях мозга.
      Все приведенные данные имеют приблизительно 5-летнюю давность. Для желающих более свежей информации предлагаю ключевые слова: adult brain, neurogenesis.
                          Используемая литература
 1. M.Barinaga. Newborn Neurons Search for Meaning./ Science, vol.299,    2003.
2. E.Drapean and al. Spatial memory perfomance of aged rats in the    water maze predict levels of hippocampal  
neurogenesis./ PNAS,    November 25, 2003, vol.100, N24, p.14385-14390.
3. R.S.Duman, J.Malberg and S.Nakagawa. Regulation of Adult    Neurogenesis by Psychotropic Drugs and stress./ The  
Journal of    Pharmacology and Experimental Therapeuties, 2001, vol.299,    N2,p.401-407.
4. C.T.Ekdahl and al. Inflammation in determinal for neurogenesis in    adult brain./ PNAS, november 11, 2003,    vol.100,
N23.
5. K.Fabel and al. VEGF is nesessary for exercise-induced adult    hippocampal neurogenesis./ Europen Journal of  
Neurosience,    vol.18, p.2803-2812, 2003.
6. G.Kronenberd and al. Subpopulation of Proliferation Cells of Adult    Hippocampus Respoud Differently to    Physiologic
Neurogenic    Stimyli./ The Journal of Comparative Neurology, vol.467, p.455-463,    2003.
7. J.B.Lennigton, Z.Yang, J.C.Conover. Neural stem cells and the    regulation of adult neurogenesis./ Reproductiv  
Biology and    Endocrinology, 2003.
8. L.Lu and al. Modification of hippocampal neurogenesis and    neuroplastisity by social enviroments./ Experimental  
Neurology,    183, 2003, p.600-609.
9. J.E.Malberg. Implication of adult hippocamal neurogenesis in    antydepressant action./ Journal Phsychiatry  
Neuroscience, 2004,    29(3), p.196-205.
10.H.van Praag and al. Functional neurogenesis in the adult    hippocampus./ Nature, vol.415, 2002.
11.J.S.Rhodes and al. Exercise Increases Hippocample Neurogenesis to    High Levels but Does Not Improve Spatial    Leaning
in Mice Bred for    Increased Voluntary Wheel Running./ Behavioral Neurosciense, 2003,    vol.117, N5,    p.1006-1016.
12.T.Shingo and al. Pregnancy-Stimulated Neurogenesis in Adult Famale    Forebrain Mediated by Prolactin./ Science,  
vol.299, 2003.
13.Механизмы деятельности мозга человека. Часть 1. Нейрофизиология    человека./ Ред. М.П.Бехтерева. - Л.: Наука,    1988.
- 677с.
14.Нейрохимия./ Под ред. И.П.Ашмарина и П.В.Стукалова. - М.: Изд-во    Института Биомедицинской Химии РАМН, 1996. -    469 с.
 


Вернуться к списку