Вопрос 16
Это открывает дверь для подлинно «когнотропной» фармакологии при закрытых травмах головы19. Под когнотропным я подразумеваю тот тип фармакологии, который направлен конкретно на когнитивный дефицит. Нет ничего нового в том, чтобы давать лекарства пациентам, выздоравливающим после травмы головы. Однако традиционно такое лечение было направлено на контроль эпилепсии, депрессии или других распространенных последствий травмы головы, но не на сам когнитивный дефект.
Рассматриваемые лекарства являются антихолинестеразами. Они созданы для того, чтобы препятствовать образованию фермента, необходимого для разрушения нейротрансмиттера ацетилхолина в синапсе и, таким образом, продлить действие этого нейротрансмиттера после его попадания в синапс. Ацетилхолин является нейротрансмиттером, который играет важную роль для памяти, а также для других когнитивных функций. Биохимические процессы, включающие ацетилхолин («холинергическая передача»), ухудшаются при болезни Альцгеймера, но они также ухудшаются при многих других расстройствах.
появился такрин (Cognex), а вслед за ним донепезил (Aricept). Эти лекарства также относились к антихолинестеразам, но намного более длительного действия и более значимого терапевтического эффекта. Их не следует считать исключительно «лекарствами от Альцгеймера», так как их применимость не ограничена болезнью Альцгеймера.
когнотропной фармакологии, воздействующей на различные биохимические системы.
леводопа (L-dopa), предшественник нейротрансмиттера дофамина, улучшает функции, которые мы обычно ассоциируем с задним отделом левой лобной доли: последовательность движений, инициирование речи, речевая артикуляция. Если изложить это в технических терминах, русские ученые считают, что леводопа уменьшает симптомы динамической афазии, транскортикальной моторной афазии и афазии Брока. Но при этом похоже, что леводопа ухудшает функции, обычно ассоциируемые с теменными долями (пространственная ориентация и пространственное конструирование). L-глутаминовая кислота, аналог нейротрансмиттера глутамата, улучшает, согласно российским ученым, и другие функции, ассоциируемые с лобными долями. Она улучшает понимание собственного заболевания (уменьшает симптомы анозогнозии), улучшает чувство юмора, чувство времени и организацию временной последовательности процессов. L-глутаминовая кислота также улучшает функции, обычно ассоциируемые с теменными долями. L-триптофан, предшественник нейротрансмиттера серотонина, улучшает функции теменной доли. В то же самое время, L-триптофан ухудшает функции лобных долей, в частности левой лобной доли. Америдин, антихолинестераза, не очень широко известная в Соединенных Штатах, вероятно, улучшает функции теменных долей, в частности левой теменной доли. Он улучшает понимание грамматики и снижает симптомы «семантической афазии»2. Эти находки российских ученых, ассоциирующие различные нейроактивные лекарства со специфическими корковыми функциями, более специфичны и, в некотором смысле, более амбициозны, чем большинство западных исследований такого рода. Они требуют тщательного анализа и воспроизведения, но вызывают крайний интерес.
По мере того, как мы получаем все больше знаний о многообразии дофаминовых рецепторов, мы изучаем рецепторно-специфическое воздействие дофамино-усиливающей фармакологии. Было показано, что бромокриптин (Ergoset или Parlodel), агонист D2-рецептора дофамина, улучшает у нормальных взрослых людей рабочую память, функцию, тесно связанную с лобными долями3. Эффективность двух недавно разработанных агонистов D2-рецептора, ропинорола (Requip) и прамиксола (Mirapex), еще предстоит установить4.
Когнотропная фармакология лобных долей особенно перспективна в случае тех расстройств, где имеется дисфункция лобных долей, не сопровождаемая их массивным структурным повреждением. При таких заболеваниях сами нейротрансмиттерные рецепторы большей частью не затронуты, что делает фармакологическое вмешательство более обещающим. Легкая черепно-мозговая травма является таким заболеванием. Это особенно трагическое заболевание, потому что оно затрагивает молодых людей, часто в хорошей физической форме, продолжительность жизни которых не уменьшилась в результате травмы. Распространенные результаты черепно-мозговой травмы — проблемы с рабочей памятью, с принятием решений, с вниманием, с мотивацией, с контролем влечений. Бромокриптин помогает улучшению этих функций у пациентов с ранениями головы5. Так же действует и амантадин (Symmetrel), лекарство, которое, как предполагается, облегчает высвобождение дофамина и задерживает его устранение из синапса6.
когнитивная стимуляция может служить мощным катализатором естественного излечения от последствий травматического повреждения мозга.
Лечение и профилактика часто требуют аналогичных подходов. Например, было показано, что вакцина, разработанная для защиты от вирусной инфекции, такой как гепатит В, снижает клинические симптомы у тех, кто уже им заражен. В попытках бороться со СПИДом некоторые ученые, например Йонас Солк, убеждены, что будущие вакцины будут выполнять двойную функцию: они будут защищать здоровое население и замедлять развитие болезни у тех, кто уже заражен вирусом иммунодефицита человека (ВИЧ).
когнитивная деградация не является обязательной частью нормального старения. Она является болезнью старения, которая затрагивает некоторых, возможно многих, но далеко не всех. Эта болезнь называется «деменция» и существуют различные типы деменции, каждый из которых представляет особый тип заболевания мозга. Поэтому мы говорим скорее о «деменциях», чем о «деменции».
в двух направлениях: лечение и профилактика.
Массив существенной информации нарастает экспоненциально, но человеческий мозг биологически не изменился или изменился очень мало. Обычно говорится, что вычислительная мощность мозга практически неограниченна и может освоить массив знаний практически бесконечного размера. Эта распространенная биологическая посылка оспаривается историей. Какова бы ни была теоретическая вычислительная мощность мозга, в практическом смысле она оказывается ограниченной. Для образованного человека в древности было возможно освоить практически все существенные знания своего времени.
Много десятилетий тому назад Александр Лурия ввел понятие «функциональной системы». Любое сложное поведение, контролируемое мозгом как целым, рассуждал он, было результатом взаимодействия между многими специфическими функциями мозга, каждая из которых контролируется определенной частью мозга. Такой взаимодействующий комплекс специфических функций, ответственный за сложный умственный результат, он назвал функциональной системой. Одна и та же когнитивная задача может быть выполнена различными способами, каждый из которых основывается на слегка отличной функциональной системе.
Люди склонны обучаться путем приобретения ситуационно-специфических умственных шаблонов11. Поэтому логично полагать, что способность к обобщению становится еще более ограниченной в результате повреждения мозга.
Имеются также некоторые свидетельства того, что при энергичных умственных упражнениях кровоснабжение мозга улучшается благодаря усиленному росту малых кровеносных сосудов («васкуляризации»)13.
мозг сохраняет пластичность и во взрослом возрасте и, возможно, на всем протяжении жизни.
Хотя большинству из нас понятно, что психические процессы являются процессами мозговыми, логика, лежащая за различными подходами к когнитивной тренировке, различна. Ранние попытки акцентировали отдельные функции, надеясь, что в результате мозговые структуры, соответствующие этой функции, могут быть как-то модифицированы. Новый подход подчеркивает обобщенные, широкие влияния когнитивных упражнений на мозг. Игрок в теннис или гольф, ежедневно тренируясь, может стремиться к улучшению определенной техники игры. Это соответствует специфической, ориентированной на задачу, когнитивной тренировке. Или же он может надеяться, что, тренируя некоторые определенные аспекты техники, он улучшит другие аспекты техники и тем самым игру в целом. Это соответствует тренировке всей функциональной системы. Или, наконец, он может начать цикл тренировок с целью улучшить не столько игру как таковую, но само тело, которое играет: повысить общую силу, координацию и выносливость. Это соответствует попытке улучшить функцию мозга. Третья цель намного более амбициозна, чем первые две, но новые данные дают основание полагать, что она достижима, по крайней мере в принципе.
Они обнаружили, что у мышей, помещенных в клетки, оборудованные колесами, туннелями и другими игрушками, развивалось до 15% больше нервных клеток, чем у мышей, оставшихся в стандартных клетках. «Стимулированные» мыши также лучше, чем «нестимулированные», выполняли различные тесты на «мышиный интеллект». Они были способны лучше и быстрее обучаться лабиринтам.
Эти находки важны в двух отношениях. Во-первых, они развенчивают старое представление о том, что новые нейроны не могут развиваться во взрослом мозге, — они могут. Во-вторых, эти находки с драматической ясностью демонстрируют, что когнитивная стимуляция может изменить структуру самого мозга и улучшить его способность к переработке информации. Рост новых нейронов был особенно заметен в зубчатой извилине гиппокампа, структуре на медиальной поверхности височной доли, которая считается особенно важной для памяти18.
В случае монахинь защитный эффект когнитивных упражнений мозга был кумулятивным, действующим на протяжении всей их жизни.
Более того, когнитивная реабилитация была генерализованной; она могла быть продемонстрирована многими независимыми тестами различных когнитивных функций, причем не только на тех задачах, которые использовались при тренировке. Эффект был длительным; у многих участников он мог быть продемонстрирован через семь лет после завершения тренировочного цикла. Авторы пришли к заключению, что тренировочный цикл реактивировал когнитивные навыки, которые начали «ржаветь» от недостатка применения.
Если от когнитивных упражнений логично ожидать терапевтических эффектов, то почему ранние попытки когнитивной реабилитации эффектов повреждения мозга имели весьма относительный успех? Для этого есть разные основания. Первое основание лежит в самом различии между когнитивной тренировкой поврежденного мозга и когнитивными упражнениями неповрежденного или почти неповрежденного мозга, между лечением и профилактикой. Известно, что легче предотвратить заболевание, чем лечить его. Тяжело поврежденный мозг будет меньше поддаваться терапии, чем здоровый мозг — профилактике.
Второе основание относится к тому, как когнитивные упражнения традиционно формулировались в рамках «старой» философии. В попытке нацелиться на специфическую, очень узкую когнитивную функцию, использовались узкие когнитивные упражнения. Логично, что чем более широка когнитивная тренировочная программа, тем более общими являются эффекты. Используя аналогию с физической тренированностью, можно сказать, что индивид, который проводит все тренировочное время, повторяя одно и то же упражнение, не может ожидать улучшения своей сердечно-сосудистой системы. Для этой цели нужна комбинация различных упражнений.
Третье основание относится к способам измерения эффектов лечения. Измеряя эффекты одного когнитивного упражнения способностью выполнять другую когнитивную задачу, мы делаем предположение о специфической природе терапевтических эффектов, которые пытаемся измерить.
Четвертое основание относится к тому, чем являются разумные ожидания эффектов когнитивной тренировки. Если общие функции мозга усиливаются в результате таких тренировок, то ожидаемый эффект может быть широким, но относительно малым в любой узкой сфере.
В любом случае, современные данные о размножении нейронных клеток на всем протяжении жизни вдохнули новую жизнь в концепцию когнитивных упражнений и дали им новое обоснование.
Если когнитивные упражнения улучшают и усиливают сам мозг, то важно создать систематическую тренировочную программу, вовлекающую все важные части мозга, или по крайней мере большинство. При физической тренировке важно сбалансированным образом тренировать различные мускульные группы. Баланс достигается тренировочной программой, включающей разнообразные и тщательно подобранные упражнения. Современные знания о мозге позволяют создать «когнитивную тренировочную программу», которая будет систематически тренировать различные части мозга. Если ненаправленные — случайно подобранные — умственные упражнения демонстрируют защитный эффект против деменции, то целенаправленная, научно обоснованная когнитивная тренировочная программа должна быть еще более полезной.
Чтобы защитить весь мозг от эффектов диффузного дегенеративного заболевания, должна быть создана всеохватывающая когнитивная тренировочная программа, тренирующая различные части мозга сбалансированным и научно обоснованным образом.
Когнитивные упражнения как способ профилактики мыслительного упадка и улучшения мыслительных функций — это новая территория. По мере того, как мы продвигаемся вперед по этой интригующей новой дороге, мы должны развивать как новаторские подходы, так и точные методы оценки их эффективности. Идеально было бы проверить эффекты различных типов когнитивных упражнений на физиологию мозга методами функциональной нейровизуализации.