У червні цього року в Криму пройшов VI міжнародний міждисциплінарний конгрес «Нейронаука для медицини і психології». На нім виступили учені України, Росії, Азербайджану і інших країн. Масштаби вражають - була прислана більше півтисячі доповідей. У цьому інтелектуальному потоці практично неможливо виділити щось «найголовніше». Тому ми вибирали теми майже довільним чином. Це не так вже принципово. Адже практично кожен виступ демонстрував, що мозок поступово перестає бути «чорним ящиком». Його механізми можна зрозуміти і використовувати.

Щур бігає по лабораторному лабіринту. Людина, обвішана електродами, вирішує інтелектуальні тести. У пробірках розростаються колонії клітин. Все це нейронаука. Тобто існує наука про те, що відбувається в голові, коли людина або тварина думає. Довгий час мозок був абсолютною загадкою. Психологи-біхевіорісти говорили прямо: наша голова є «чорним ящиком», і навіть не потрібно намагатися зрозуміти, що відбувається у ній всередині, можна лише спостерігати зовнішні прояви - слова, рухи, вчинки.

Але наука не стоїть на місці. За останні десятиліття світ дуже багато дізнався про те, як цей «чорний ящик» працює. Допомогли і електроенцефалограма, і сучасніший томограф, і останні досягнення в області генетики і біохімії. Звичайно, черепна коробка не стала прозорою. Але тепер можна хоч щось говорити про процеси, що відбуваються в мозку. І чим більше ми їх розуміємо, тим більше з'являється можливостей для лікування всіляких розумових недуг і поліпшення інтелектуальної роботи тих, кого ми вважаємо за нормальних.

Учені з приставкою «нейро» збираються на свій конгрес вже в шостий раз. Звичайно, рівень досліджень в СНД ще далекий від західних стандартів. Але будівля науки складається з безлічі цегли, частина з яких була продемонстрована на конгресі «Нейронаука для медицини і психології».

 Що чують ембріони

Діагностувати слух дитини можна ще до того, як він народився. На 28-му тижні внутрішньоутробного розвитку слухова система вже сформована, і плід реагує на акустичні сигнали, тобто здатний «чути».

Під час експерименту, проведеного ученими з Інституту спеціальної педагогіки і психології і Інституту еволюційної фізіології і біохімії РАН, використовувалися сигнали частотою 16 і 24 кілогерц (це майже за гранню чутного діапазону).

Нормальна дитина у відповідь на такі стимули починає в утробі ворушити ручками і ніжками, що можна виразно побачити за допомогою УЗІ. Якщо реакції немає, значить, із слухом якісь проблеми і відразу ж після народження потрібно все уважно перевірити.

«Чим раніше поставлений діагноз і почата коректувальна робота, тим краще когнітивний розвиток дитини і його комунікація в середовищі однолітків», що нормально чують, - затверджують автори дослідження.

 М'ята допомагає вирішувати завдання, а лаванда - заважає

Вплив запахів на психіку людини до цих пір залишається одній з найзагадковіших областей нейрофізіології. Відомо, що той або інший аромат може через підсвідомість людини впливати на його настрій або розумові здібності.

Співробітники Інституту проблем передачі інформації і Інституту проблем екології і еволюції РАН спробували за допомогою запахів поліпшити успішність в молодшій школі. Вважається, що на дітей аромати впливають сильніше.

У класі за допомогою спеціального приладу розпилювалися два аромати - пом'ята і лаванда. Концентрація була ледве помітною - менше 0,03 міліграма на кубічний метр. Вчитель і учні адаптувалися до присутнього запаху в перші декілька хвилин заняття і не відчували його надалі.

Якщо ніс на запахи не реагував, то мозок їх дуже навіть помічав. Коли розпорошили м'яту, число помилок в словарному диктанті знизилося на 40%. А ось результати контрольного списування (там потрібна тільки увага і більше нічого) залишилися на колишньому рівні.

Схожа вибіркова дія м'ятного запаху спостерігалася і для завдань по математиці. Там, де потрібні були пам'ять і швидкі рішення, число помилок зменшилося на 22%, а на тест, де основну роль грала увага, запах м'яти дії не надавав.

Лавандове масло погіршувало результати математичних тестів (середній бал зменшувався на 9%, число помилок збільшувалося на 40%). Проте подібно до м'ятного масла покращувало результати словарного диктанту.

 Щоб нічого не хворіло

Майже кожна людина хоч би раз стикалася з анестетиками типу лідокаїну. Лікар бризкає цю речовину на ясна - і вже не так боляче лікувати зуб. Місцеві анестетіки використовують в кожній поліклініці. Проте до кінця не зрозуміло, як працюють такі речовини.

Відомо, що вони блокують натрієві канали нейронів, і нервові клітини перестають передавати больові сигнали. Але як саме це відбувається на молекулярному рівні? І ось група учених з Інституту біохімії ім. А.В. Палладіна і Інституту фізіології ім. А.А. Богомольця НАНУ провела серію експериментів, використовуючи один з нових знеболюючих засобів.

Робота проводилася на скупченнях нервових клітин щура (використовувати для цих цілей людину було б негуманне). За допомогою складних біохімічних і математичних методів начебто вдалося розібратися з тим, як анестетики припиняють біль. Мова йде про ароматичні взаємодії між молекулами (до приємного запаху це відношення не має - це особливий тип хімічних зв'язків). Причому у випадку з анестетиком і нейроном виникає таке явище, як стекінг: молекули зв'язуються і розташовуються, немов монети в стопці.

Всі деталі цієї біохімічної роботи зрозуміти необізнаній людині непросто. Але детальніше розуміння механізмів дії знеболюючих препаратів дає надію, що вдасться створити ще надійніші і ефективніші ліки.

 Ліки позбавляють гальм

Один з найпопулярніших засобів для поліпшення роботи мозку - пірацетам (імпортний варіант - ноотропіл). Його приймають навіть цілком здорові люди, якщо вони не виспалися або їм потрібно мобілізуватися для підготовки до іспитів або якоїсь складної роботи.

Але учені з біофаку МГУ отримали результати, які можуть налякати любителів цього препарату. Експерименти проводилися знову-таки на щурах, яким після уколу пірацетаму потрібно було вирішувати задачу, - знайти їду в складному лабіринті.

У тварин після отримання ліків сильно активізувалася центральна нервова система. Але при великій дозі в мозку переставали працювати системи внутрішнього гальмування, втрачалася увага, завдання вирішувалося гірше. Не виключено, що ноотропні препарати не так вже і ефективні. І може, замість пігулок іноді краще виспатися або зробити зарядку.

 Хто винен у виникненні раку мозку?

Рак - одна з найстрашніших і в той же час складних тим. Зараз знаходять все більше генів, сприяючих розвитку злоякісних пухлин. Група дослідників з наукових інститутів Росії і України виявила нового «вбивцю». Ген під назвою Chi3l1 дуже активно працює при утворенні гліобластоми - найагресивнішій пухлині головного мозку людини.

Проте учені визнають, що якщо просто загальмувати роботу цього гена, то особливого ефекту не буде. «Терапія, направлена проти одного окремо узятого гена, практично не може бути ефективною. Молекулярна гетерогенність пухлин і надмірність функцій ракових генів диктують необхідність створення генних сигнатур для кожного типу раки і, отже, пошуку мішені або мішеней для його придушення, щоб підібрати для кожного пацієнта індивідуальне лікування», - затверджують автори дослідження.

 Перелякані щури народжують невротиків

Робота мозку багато в чому визначається тим, як ембріонові жилося в утробі матері. Російські біологи провели наступний експеримент: узяли самок щурів і при них погодували тигрового пітона. Природно, тварини були шоковані - на їх очах пожирали родичів. Через місяць після такого досвіду в клітки до щурів підсадили самців, самки після цього завагітніли, а ось народжені в результаті крисенята по поведінці відрізнялися від тварин з контрольної групи. Як показала електроенцефалограма, у них навіть мозок працював інакше. «Просторово-часова організація ЕЕГ крисенят, народжених самками з психогенною травмою, характеризується збільшеною синхронізацією між лобовими і потиличними областями і підвищеною провідною роллю лобових областей в організації зв'язків мозку, що не характерно для норми», - затверджується в роботі.

Кава сприяє алкоголізму?

Щурі взагалі улюблений об'єкт нейрофізіологів. Адже більшість експериментів проводити на людях просто неетично, а щурів не так шкода. Фізіологія у людини і тварини досить схожа. Ось і спробували учені з Москви і Санкт-Петербурга перевірити, як впливає кофеїн на формування алкогольної залежності.

Щурів розділили на чотири групи. Одних поїли розчином етилового спирту, других - кофеїном, третіх - і тим, і іншим, четвертим не давали нічого, окрім чистої води. Після з'ясовувалося, наскільки у тварин розвинулася тяга до спиртного. Найсильніше вона була у тих, хто вживав етанол і кофеїн одночасно, у тих, що отримували ці речовини в чистому вигляді потреба у випивці теж виникала.

Як затверджують учені, сумісне споживання двох психоактивніших речовин викликає залежність сильніше, ніж вживання кожного наркотика окремо.