Бактерии прибавляют нам ума

Любопытное исследование было проведено биологами из Женского колледжа Рассела Сайджа (Russell Sage College for Women), Нью-Йорк. Исследовав воздействие на мышиный мозг бактерий под названием Mycobacterium vaccae, они сделали вывод о том, что они улучшают мозговую деятельность мышей, помогая, им, в частности, быстрее найти выход из сложного лабиринта. А может ли с помощью этих микробов поумнеть и человек?

Что такое нейромедиатор серотонин

Mycobacterium vaccae — это особый вид непатогенных бактерий, "местом жительства" которых является почва. Причем род бактерий Mycobacterium сам по себе включает в себя очень большое число самых разных микробов, в том числе и очень опасных для человека и животных, а именно, M. tuberculosis (туберкулез) и M. leprae (проказа).

M. Vaccae были до последнего времени изучены недостаточно хорошо и ученые решили восполнить этот пробел. Эксперимент был инициирован нейробиологом Кристофером Лоури (Christopher Lowry) и начался в 2007 году. Исследователи вводили в организм мышей так называемые "убитые" (то есть неактивные) бактерии M. Vaccae и наблюдали за последствиями их воздействия на организм мышей, и особенно на их мозг. Таким образом удалось выяснить, что этот тип бактерий способен стимулировать определенные группы нейронов в мозге грызунов, вследствие чего в нем повышалось содержание серотонина — нейромедиатора, отвечающего за мыслительную и двигательную активность, а также за психологическое состояние человека и его настроение.

Серотонин — это нейромедиатор, являющийся химическим передатчиком импульсов между нервными клетками человеческого мозга. Восприимчивые к серотонину нейроны расположены практически по всему мозгу, но больше всего их в так называемых "ядрах шва" — участках ствола мозга. Именно там и происходит синтез серотонина в головном мозге.

 Читайте также: Чем болеют настоящие космонавты

Грызуны пустились в плавание

Грызунов, получивших дозу "убитых" бактерий, испытали в тесте принудительного плавания (тесте Порсолта). Они помещались в банки с водой, а ученые фиксировали то время, которое мыши, активно двигаясь, боролись за жизнь и то, которое, они, смирившись с возможной гибелью, проводили в неподвижности. Группа мышей, которым была введена M. Vaccae, показала лучшие результаты в сравнении с контрольной группой — их двигательная активность была выше и общее состояние после "сеанса плавания" лучше.

Следующий этап испытаний должен был выявить влияние M. Vaccae на обучаемость мышей. На этот раз 10 мышкам давали корм, содержащий живые бактерии, а 10 — кормили обычной пищей. Мыслительные способности мышей оценивались по тому, насколько быстро они преодолевают лабиринт. Всего было организовано три "забега".

Причем в первом из них группа мышей, прикормленная "бактериальным" кормом, показывала результаты в два раза превосходящие результаты второй группы. Перед вторым и третьим прохождением лабиринта мыши уже не получали M. Vaccae. Результаты первой группы во втором эксперименте были хоть и лучше, чем у обычных мышей, но уже значительно ниже, чем были у них же в первый раз, в третьем же прохождении лабиринта — через 20 дней после второго — обе группы практически сравнялись в своих показателях. Это все позволило ученым сделать вывод о том, что сообразительность животных в первом прохождении испытаний была связана именно с воздействием бактерий и повышением уровня серотонина.

Автор исследований, коллега доктора Лоури, доктор Дороти Мэтьюс, докладывая об этом эксперименте на ежегодном совещании Американского сообщества микробиологов, проходившем в мае этого года в Сан-Диего, подчеркнула: "Результаты опыта позволяют предположить, что занятия на свежем воздухе, где человек контактирует с M. vaccae, должны быть весьма полезны для школьников".

Загадки человеческого мозга

Действительно, если способности к обучению у детей можно повысить таким простым способом как ежедневное пребывание на свежем воздухе, то можно представить — сколько еще таких же интересных фактов остается пока неизвестными науке. Почему один школьник запоминает текст с легкостью, и в течение всех школьных лет обучается без видимых усилий, а другому для достижения результата нужно часами просиживать над учебниками? Почему одни люди с удовольствием учатся на протяжении всей своей жизни, добиваясь карьерных высот, делая открытия в науке и достигая высокого развития интеллекта, а другие так и пишут всю жизнь с грамматическими ошибками?

Ответы на эти вопросы уже долгие годы пытаются найти ученые всех стран мира. И для этого они изучают головной мозг, что само по себе является очень сложной задачей, ведь прямого доступа к мозгу нет (он надежно защищен черепом). Кроме того, нейроны мозга не имеют способности регенерироваться, поэтому любой вмешательство может привести к необратимому повреждению.

Но не изучать головной мозг нельзя, ведь именно этот орган не только регулирует все жизненные функции человеческого организма, но и контролирует поведение человека. С работой мозга связаны все человеческие чувства, ощущения, желания, движения, от его работы зависит возможность человека обучаться, разговаривать, мыслить. Именно поэтому многие христианские теософы полагали, что человеческая душа "хранится" именно где-то рядом с мозгом, а вовсе не в груди. И ведь действительно, можно говорить, что именно мозг делает человека человеком — прекращение его функций влечет переход человека в вегетативное состояние, с утрачиванием способности к каким либо действиям, ощущениям или реакциям на внешние воздействия.

Впрочем, изучение этого сложного органа было начато еще в древнейшие времена — это доказано археологическими находками, которые показывают, что уже тогда человек производил трепанацию черепа, чтобы получить доступ к мозгу. В настоящее время единственной возможной формой исследования мозга человека является наблюдение за его участками, поврежденными в результате какой-либо травмы. Наблюдая поведенческие или физиологические последствия повреждения определенной мозговой структуры, ученые получают представление о ее функции. Другим важным методом исследований стали опыты на лабораторных животных, в результате которых возможно сделать только лишь предположительные выводы. И, наконец, существует также метод наблюдения за мыслительной активностью групп людей в каких-либо специальных условиях обучения, на основании чего делаются выводы о благоприятных и неблагоприятных их влияниях на процесс запоминания, способность анализировать и т. д.