Шевелите мозгами!

Ученый изучает устройство мозга больше тридцати лет. В Назарбаев Университете он сейчас совмещает две должности: руководит Институтом биоинженерии, регенеративной медицины и нейрофизиологии и курирует вопросы науки и инноваций в Центре наук о жизни. 13 лет профессор Токай проработал в Медицинском университете в Синьцзяне после его окончания в 1987 году. 
PhD-программу завершал во Франции, где блестяще защитил диссертацию, имеет степень доктора наук в области нейробиологии.

После шести лет работы во Франции был приглашен профессором физиологии в Университет Росток (Германия), где трудился восемь лет.

А с 2014 года ученый работает в Назарбаев Университете. Здесь в свое время начали активно заниматься вопросами продления жизни и anti-age исследованиями. Центром изучения был, конечно, мозг – один из главных объектов антивозрастной медицины, поскольку старение во многом связано с ухудшением когнитивных функций и потерей жизнеспособности «центра управления» человеком.

– Господин профессор, поводом для беседы стал Всемирный день мозга, который в конце июля отмечают во многих странах. Расскажите, пожалуйста, какими исследованиями занимаетесь Вы?

– Они сосредоточены на трех основных направлениях. Во-первых, регулирование рецепторов нейротрансмиттеров (это химический посредник, который передает, усиливает и уравновешивает сигналы между нейронами) и изучение их роли в деятельности нервной системы в норме и при патологии.

Далее – изучение механизмов старения и нейродегенеративных заболеваний. И наконец – исследование и поиск альтернативных способов лечения нейродегенеративных заболеваний. В последнее время я сосредоточился на исследованиях по профилактике и лечению эпилепсии и рака головного мозга с использованием лекарственных растений, произрастающих в Казахстане.

В случае успеха наши исследования дополнят предыдущие знания или дадут новое представление об этио­логии и механизмах сложных заболеваний нервной системы, таких как эпилепсия. Мы также изучаем альтернативные способы лечения больных. В долго­срочной перспективе результаты изысканий помогут улучшить здоровье, качество жизни и работоспособность пациентов.

Насколько мне известно, исследования лечения рака мозга с использованием натуральных растений в Казахстане практически не проводятся. Однако за рубежом, особенно в Китае, Японии, Корее и некоторых западных странах такие работы ведутся интенсивно и на конкурентной основе.

– Скажите, чего мы не знаем о мозге и что самое удивительное из того, что о нем уже известно?

– Мозг – самый сложный и загадочный орган человеческого тела. Его изучение затруднено не только техническими трудностями, но и этическими ограничениями. И мы все еще далеки от полного понимания, что такое мозг. У нас есть абсолютные представления о том, какие части мозга отвечают за определенные функции – память, настроение, зрение и речь. Но мы мало знаем, как развиваются клетки мозга, как они взаимодействуют друг с другом, какие молекулы участ­вуют в обучении и памяти и как они могут быть изменены болезнью или лекарствами.

Из удивительного трудно выб­рать что-то одно. Ну, например, мозг составляет всего около двух процентов веса тела, но для его работы требуется большое кровоснабжение. Существует около 160 000 километров кровеносных сосудов, несущих кровь к клеткам головного мозга. Однако с возрастом у человека снижается кровообращение в головном мозге, уменьшается объем мозга, замедляется его активность.

Для выживания и деятельности клеток головного мозга требуется больше всего источников энергии. Мозг использует около 20% всей крови в организме человека, 20% питательных веществ и кислорода. Если наш мозг лишить кислорода на 5–10 минут, это вызовет его необратимые повреждения. Есть такие данные: когда человек садится на диету или отказывается от еды, некоторые клетки мозга начинают поедать себя из-за голода. Поэтому мы не должны позволять своему мозгу долго голодать.

Человеческий мозг состоит примерно из ста миллиардов мозговых клеток (нейронов). Каждый имеет до 10 000 крошечных соединительных структур, или синапсов, которые соединяются с другими нейронами.

Что еще? Клетки головного мозга живут дольше всех и работают на протяжении всей жизни. Они не дифференцируются и не размножаются. Когда вы изучаете что-то новое, эта информация сохраняется и используется в вашем мозге посредством развития синапсов и нейронных сетей. Человеческий мозг обладает очень большой емкостью памяти. По оценкам некоторых ученых, объем памяти мозга сос­тавляет 2,5 петабайта.

Бытует мнение, что люди используют только 10% мозга. Практически каждая часть мозга задействована, и большая часть постоянно активна. Однако какую часть нашего мозга мы используем, зависит от того, что мы делаем в данный момент.

Когда человек спит, небольшая часть мозга ночью растет быстрее, чем днем, потому что гипофиз выделяет гормон роста. А исследователи из Университета Бейлора в США обнаружили, что у детей, лишенных прикосновений, игр и общения с другими, мозг на 20–30% меньше, чем у их сверстников. Жестокое обращение тормозит развитие мозга ребенка и оказывает длительное негативное влияние.

Еще одна удивительная вещь заключается в том, что все органы в нашем теле чувствуют боль, но мозг не чувствует боли.

– Вы много изучали старение мозга. Деменция – это проблема современности?

– Деменция определяется такими симптомами, как снижение способности человека запоминать, рассуждать и мыслить, а также ухудшение способности думать и узнавать новое. Возрастное слабоумие в основном вызывается различными заболеваниями головного мозга – болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз, цереброваскулярные заболевания (инсульт), рак головного мозга. Это также может быть вызвано травмами головы, инфекциями (СПИД, болезнь Крейцфельдта-Якоба).

Болезнь Альцгеймера и инсульт – наиболее распространенные причины деменции в Казахстане. По данным Всемирной организации здравоохранения, эти болезни вошли в топ-10 причин смерти в Казахстане в последние годы.

Еще одна вещь, о которой стоит упомянуть: старение считается одной из самых опасных причин деменции. По статистике частота деменции составляет 11% в возрасте от 65 до 74 лет, 32% в возрасте от 75 до 84 лет и 50% после 85 лет.

Средняя продолжительность жизни казахстанцев растет с каждым годом. С 63,61 года в 2000-м до 73,76 года в 2022-м. Количество лиц старше 65 лет составляет 2 135 447 человек, что равно 11% от общей численности населения. Поэтому можно считать, что риск развития деменции увеличивается в связи с увеличением количества пожилых людей в Казахстане. Это актуальная проблема, на которую должны обратить внимание органы здравоохранения и общество в целом.

К сожалению, в настоящее время не существует известного лекарства от деменции, но есть эффективные меры, которые можно предпринять для снижения риска ее возникновения и прогрессирования.

– Можете ли Вы дать совет, что делать, чтобы избежать деменции?

– В первую очередь – быть активным. Регулярные физические упражнения – ходьба, плавание или езда на велосипеде – могут помочь улучшить приток крови к мозгу и сохранить когнитивные функции.

94ННО3 СОО6Щ3НN3 ПОК4ЗЫ8437,
K4KN3 У9N8N73ЛЬНЫ3 83ЩN МОЖ37
Д3Л47Ь Н4Ш МОЗГ! 8П3Ч47ЛЯЮЩN3
83ЩN! СН4Ч4Л4 Э70 6ЫЛО 7РУ9НО,
НО С3ЙЧ4С Н4 Э7ОЙ С7РОК3 8Ы
ЧN74373 Э7О 487ОМ47NЧ3СКN,
Н3 З49УМЫ84ЯСЬ. Р3СП3К7 84Ш3МУ
МОЗГУ!

Нужны занятия, стимулирующие умственную деятельность. Это чтение, разгадывание кроссвордов или изучение чего-то нового. Важна и социальная активность. Например, участие в общественных мероприятиях или волонтерство. Далее идут сбалансированное питание, богатое фруктами, овощами, цельнозерновыми продуктами, белками и полезными жирами, а также адекватный и качественный сон.

А вот высокое кровяное давление, диабет, респираторные заболевания и стресс увеличивают риск возникновения деменции. Поэтому важно свое­временно лечить эти недуги, прибегая не только к помощи медицинских работников, но и снижая уровень стресса посредством медитации или йоги.

– Можно ли в будущем решать эти проблемы с помощью имплантирования мозговых чипов?

– Чипы, которые можно имплантировать в мозг, можно разделить на два типа.

Первый – это чипы, управляю­щие электродами, которые устанавливаются в определенном небольшом участке мозга и регулируют активность его клеток. В настоящее время небольшие электронные устройства (нейропротезы или нейронные имплантаты) имплантируются хирургами для регулирования функций мозга и для лечения неврологических заболеваний (Паркинсона, эпилепсия). Однако мозговые имплантаты все еще находятся на стадии изучения, их нельзя использовать для каждого пациента. Кроме того, существуют и определенные этические проблемы.

Второй тип – это чипы, которые устанавливаются в мозг и загружают или выгружают данные, связанные с активностью клеток мозга. Этот тип чипа включает в себя технологию, называемую интерфейсом мозг-компьютер. Некоторые страны, такие как США, начали работать с данной технологией, но о результатах пока рано говорить.

Во-первых, структура и функ­ции мозга очень сложны. У человека миллиарды мозговых клеток. Сейчас мы знаем только определенные химические процессы мозга и части мозга, которые выполняют определенные функ­ции. Но то, как мозг выполняет эти функции, до сих пор остается загадкой. Поэтому, чтобы полноценно работать с мозговыми чипами, мы должны сначала понять, как работает мозг.

Во-вторых, мозговые чипы такого типа должны быть очень маленькими, крошечными. В-третьих, био­логическая совместимость. Иммунная сис­тема человека может отторгать чужеродные элементы. Чипы должны быть изготовлены из материала, который не может быть обнаружен ни продуктами синтетической биологии, ни иммунной системой. Однако я сомневаюсь, что это произойдет в ближайшее время. В-четвертых, операции по чипированию мозга у людей считаются опас­ными, и не многие бы захотели ее пройти.

В общем, наши технологии и знания о мозге все еще недос­таточны. Однако исследования продолжаются. Мне кажется, что на это уйдут столетия.

Пока же имплантация мозговых чипов недоступна для общего использования или лечения заболеваний. Их следует применять только под наблюдением и контролем узкоспециа­лизированных медицинских учреждений.

– Господин профессор, не могу не спросить про искусственный интеллект. Он меняет нашу жизнь прямо сейчас. Сможет ли он полностью заменить человеческий мозг?

– С момента появления первого компьютера в 1942 году искусственный интеллект (ИИ) вошел в нашу повседневную жизнь, шаг за шагом развиваясь и ускоряясь – от простых чат-ботов до полноценных цифровых помощников, таких как Siri и Alexa. В последние несколько лет технологии искусственного интеллекта становятся все более популярными и привносят в нашу повседневную жизнь множество возможностей и преимуществ. Например, обучение, искусство, забота о людях. Это хорошая вещь. Однако, как и любое другое изобретение, ИИ можно использовать в плохих целях. Думаю, нам надо понять, как мы можем использовать эту мощную технологию по мере ее развития и созревания.

ИИ вряд ли заменит человечес­кий мозг в ближайшем будущем. Искусственный интеллект добился значительного прогресса в определенных областях и может выполнять некоторые задачи более эффективно, чем человек, он не может полностью воспроизвести наши возможнос­ти. Сис­темы ИИ предназначены для выполнения конкретных задач и не обладают такой гибкостью и приспособляемостью, как люди. Они неспособны к пониманию и реагированию на сложные социальные ситуации.

– Вы не жалеете, что стали заниматься той сферой науки, где вопросов остается больше, чем ответов?

– Понимание того, как работает мозг, – одна из самых увлекательных областей науки XXI века. Сказать откровенно, я горжусь тем, что я нейробиолог!

Другая причина, по которой я являюсь исследователем в области неврологии, заключается в том, что неврологические заболевания наносят серьезный ущерб пациенту, его семье и обществу, но, к сожалению, для большинства таких болезней не существует удовлетворительного лечения. Есть много нерешенных вопросов в понимании причин боли и того, как клетки мозга функционируют во время боли. Получение фундаментальных знаний о мозге дает мне уникальную возможность решить некоторые из самых серьезных проблем, стоя­щих перед нашим обществом в плане здоровья.

Кроме того, нейробиология считается междисциплинарной наукой, физика, химия, биология, электрофизиология, информатика, медицина, психология, фармакология сочетаются в этой одной области. Пространство знаний очень велико, а его методы исследования всеобъемлющи.

– Спасибо за интервью и успехов в работе!

* * *

…За сутки у человека возникают в голове тысячи мыслей. Важно, чтобы большая часть из них была позитивной, потому что черные, тяжелые мысли разрушают наш иммунитет и нашу жизнь. Гоните прочь своих тараканов! Тренируйте мозг на хорошее, заставляйте его чаще регистрировать светлые и радостные мысли! Это только циничный киношный доктор Хаус говорил: «У вас поврежден мозг... Вы обречены на пожизненное счастье». На деле все с точностью до наоборот. Здоровье и молодость мозга, позитивные мысли – это и есть рецепт счастья.