Болезнь Альцхаймера и сон

[systemity]

Болезнь Альцхаймера, которую почему-то везде называют болезнью Альцгеймера, -  
наиболее распространённая инкурабельная (неизлечимая) форма сенильной
деменции, впервые описанная в 1906 году немецким психиатром Алоисом  
Альцхаймером (Alois Alzheimer; 1864-1915) и образующаяся, как правило, у людей
старше 65 лет. Этот вид нейродегенеративного расстройства характеризуется
прогрессирующим снижением интеллекта, расстройством памяти, изменением
поведения. В 2006 году в мире было зарегистрировано 26.6 миллиона людей,
болеющих болезнью Альцхаймера. Предполагается, что число больных к 2030 году
возрастёт до 65.7 миллиона, а к 2050 году превысит сто миллионов. Только в США в
рамках программ Medicare и Medicaid на оказание бесплатной медицинской помощи
пациентам с болезнью Альцхаймера ежегодно выделяется 130 миллиардов долларов,
что превышает половину доходной части бюджета России за 2012 год.

К настоящему времени никто не знает причин заболевания, и, как следствие этого,
современные медикаментозные средства не в состоянии ни остановить, ни замедлить
течение болезни. Три года назад общее число методов терапии, достигших стадии
клинических испытаний, составляло около пяти сотен. Однако на сегодняшний день
ситуация с профилактикой и лечением болезни Альцхаймера абсолютно та же, что и
три года назад: никаких сдвигов, что же касается надежд, то их больше, чем нужно,
поскольку надежды напрямую связаны с финансированием работ, многие из которых
можно было бы и не начинать, а начатые не продолжать.  

Дело в том, что процессы, происходящие на уровне такой сложнейшей
самоорганизующейся системы, какой является мозг, можно изучать, лишь идя от
целого к частному, а не наоборот. Иными словами, изучение всех аспектов
деятельности мозга необходимо начинать с помощью мозга, т.е. с помощью мышления. 

Или, отталкиваясь от практических позиций, необходимо поощрять и привлекать к
исследованиям не тех, кто тщательно и квалифицированно измеряет и обрабатывает
измеренное, а тех, кто хорошо и нахально думает. До этой практики наша цивилизация
ещё не доросла, хотя в добиблейские времена именно эта практика была положена в
основу развития науки. 

Общепринято обзоры практически по любым темам, связанным с современной наукой,
начинать с цитирования Аристотеля, Платона, Пифагора и других древнегреческих
мыслителей. Я уверен, что мало кто пытается понять этот феномен, а он объясняется
весьма и весьма просто. В Древней Греции не имели понятия о микроскопах и телескопах,
масс-спектроскопии и хроматографии, магнито-резонансной томографии и 
люминисцирующих белках. Даже просто о белках. Все наши древнегреческие учителя
шли от целого к частному и поэтому так преуспели, что во многих вопросам идут с нами
нос в нос.

От частного к сложному целому - бесконечное число дорог. Бредущие по этим дорогам
учёные часто органически не переносят друг друга и полученные другими результаты.
Конечно же, все они читают научные журналы, но при попытке перейти от частного к
целому им всегда хочется прежде всего облокотиться о свой родной рабочий стол, т.е.
надо или не надо выставить вперёд свои научные результаты. Но дело даже не только
в этом. Собрать результаты, полученные методом разбивки целого на части с последующим
изучением частей, применительно к изучению сложных природных систем практически
никогда не удаётся.

Трансмиттеры, нейроны, синапсы, спайки, аксоны, шипики и всё остальное не могут на
определенном уровне знаний сами по себе объединиться в целостную картину процессов,
происходящих в мозге. Редукционизм способен лишь обозначить части целого  и вызвать
желание (а иногда и активное нежелание) включить эти части в целостную картину. И тем
не менее на деревянной лошадке редукционизма в современной науке скачет
подавляющее число дядей и тётей вообще, а в особенности тех, которые десятилетиями
изучают болезнь Альцхаймера, так практически ничего не изучив. 

Болезнь Альцхаймера является вызовом стратегического уровня для любого
цивилизованного государства. Рост продолжительности жизни приводит к неизменному
росту абсолютного числа больных, что требует от общества затрат, выраженных в
астрономических суммах По этой причине деньги на исследование происхождения этой
болезни и разработку методов её лечения, образно, говоря, не считают. Топтание на
одном и том же научном месте без существенного прогресса вообще выглядит неприлично,
а топтание с обильным финансированием утоптанного - тем более.

По указанной причине большой находкой для приверженцев редукционистской
методологии явилось обнаружение разрушающих нейроны отложений в нервных клетках
мозга амилоидного пептида в виде нерастворимых фибрилл молекулярной массой в
миллионы дальтон. Вообще-то сегодня существуют три основные теории развития болезни
Альцхаймера. Кроме амилоидной гипотезы была выдвинута холинэнергическая гипотеза,
объясняющая болезнь нарушением синтеза нейромедиатора - ацетилхолина. Третья -
тау-гипотеза - объясняет болезнь тем, гиперфосфорилированный тау-белок приводит к
нарушению микротубулярной системы нейронов.

Все три гипотезы явились большим научным подспорьем для любящих и умеющих
измерять, фотографировать, статистически обрабатывать измеренное. Этим видом
деятельностиможно занять несметную армию научных работников вплоть до второго
пришествия.Прямо как у Маяковского: "Ешьте сыр! Я купила его на случай войны с
Германией. Войны нет, а сыр портится". Действительно, ни малейшего прогресса в
понимании этиогенеза болезни Альцхаймера нет и быть не может, поскольку изучение
следствий при расчлении целого на части возможно, а изучения причин - по п
реимуществу нет. Но приведённые выше гипотезы в самом разгаре изучения. Образно
говоря, мастер, которого попросили помочь в починке неработающего автомобиля, 
после тщательного осмотра говорит: "Не заводится!" и требует оплатить свой труд.
 
Между тем, есть множество фактов на уровне целого организма, которые должны были
бы стимулировать мыслительную деятельность исследователей болезни Альцхаймера.
Например, попытаться понять причину дегенеративных изменений мозга больных. На
приведённом ниже рисунке слева показан разрез мозга здорового человека, на рисунке
справа - мозга больного болезнью Альцхаймера. На рисунке хорошо видно уменбьшение
размера гиппокампа у мозга больного.


 

Принято считать, что гиппокамп имеет прямое отношение к кратковременной памяти.
Функции кратковременной памяти мало понятны, если не сказать, совсем непонятны.
Кратковременнаяпамять агрегирует сенсорную информацию, но совершенно непонятно,
почему у этого, можно сказать, органа такая ничтожно малая ёмкость хранения и сложная
экспоненциальная динамика десорбции принятой информации. Почему информация,
принятая органами чувств, не направляется напрямую в долговременную память. На все
эти вопросы нельзя ответить, осуществляя измерения. На эти вопросы можно ответить,
лишь создавая гипотетические схемы на уровне целого организма с учётом и
критическим пересмотром проведённых измерений. Т.е. для того, чтобы исследовать
целостный мозг, нужны особо работающие мозги. Даже не десятилетия, а столетия
торжества редукционизма над холизмом в науке не способствовали выращиванию
таких мозгов.

Десятилетия назад сторонникам прямолинейных подходов к исследованию окружающего
нас мираказалось, что все проблемы в науке можно решить, увеличивая мощность и
быстродействие вычислительных устройств. Суперкомпьютеры начали производить и 
совершенствовать множество коллективов, денег на это дело инвесторы не жалели,
суперкомпьютеры разбирали как горячие пирожки. Сегодня не все знают, что владельцы
суперкомпьютеров предпринимают гигантские усилия для того, чтобы компьютеры не
простаивали. Они дают баснословно низкие расценки для работы на суперкомпьютерах в
часы неиспользования. 

Наверное каждый из нас замечал, что в СМИ стало появляться возрастающее число
"научной" информации. Появился даже термин "британские и швейцарские учёные".
Так в интернете принято именовать "учёных" изучающих всякую невообразимую дребедень.
Мне лень искать ссылки, но подобные "учёные" выступают все более и более активно. Я
читал, например, что какие-то "британские учёные" получили гранты в размере 150 тысяч
фунтов стерлингов на исследования оптимальной формы тапочек для пенсионеров.  
Несколько дней назад я видел публикацию статистических данных, демонстрирующих, что
женщинамнравится больше запах бритых мужских подмышек, чем небритых и т.д.  

Факт резкого увеличения работ, основанных на статистической  обработке данных (тысячи
и десятки тысяч объектов наблюдения), говорит о двух вещах: во-первых о том, что
прямолинейная логика в исследовании природных и социальных самоорганизующихся
систем неплодотворна, а возможности суперкомпьютеров не беспредельны, поэтому
последние и стали доступны рядовым исследователям подмышек. Во-вторых,
статистические исследования являются неким палиативом, промежуточнымзвеном между
редукционизмом и холизмом. Ведь обрабатываются данные по цельным особям, а не по
их фрагментам. Но всеобщая наметившаяся тяга к статистической обработке всего, что
попадается на глаза, связана не только с относительной доступностью суперкомпьютеров,
но и с вызревшим в среде научных работников пониманием того, что Аристотель был всё
же прав, и целое действительно больше, а порой намного больше суммы его частей.

Возвращаясь к болезни Альцхаймера, хочу обратить внимание на один важный результат,
полученный два года тому назад. Дэвид Хольцман с коллегами из Вашингтонского
университета в Сент-Луисе впервые показали прямую связь между сном и болезнью
Альцхаймера. Они показали, что уровень растворимого  β-амилоида в спинномозговой
жидкости повышается во время бодрствования и снижается во время сна ( Kang J.E.,
Lim M.M., Bateman R.J., Lee J.J., Smyth L.P., Cirrito J.R., Fujiki N., Nishino S., Holtzman D.M.
(2009) Amyloid-β Dynamics Are Regulated by Orexin and the Sleep-Wake Cycle. Science doi: 10.1126/science.1180962).

Эксперименты проводились на мышах, в геном которых была встроена мутантная форма
человеческого гена АРР. Было обнаружено, что сон влияет и на агрегацию β-амилоида.
Хроническое недосыпание в течение трёх недель (мышам разрешали спать только по
четыре часа в сутки привело к образованию существенно большего количества бляшек
по сравнению с мышами, жившими в нормальном режиме. У мышей же, получавших
ежедневную дозу препарата от бессоницы, агрегация β-амилоида заметно снизилась.

Затем были исследованы образцы спиномозговой жидкости десяти здоровых мужчин.
Оказалось, что также как и у мышей, уровень  амилоида в спиномозговой жидкости людей
понижается во время сна и повышается после пробуждения. Таким образом, был сделан
вывод о влиянии сна на образование амилоидных бляшек и в конечном итоге на роль
сна в этиогенезе болезни Альцхаймера. На основании работы Д. Хольцмана с коллегами
было высказано предположение о том, что недостаток сна, возможно является одним из
ключевых факторов риска в развитии болезни Альцхаймера.

На этом месте можно поставить жирную точку: в объяснении того, почему человек и
животные спят и видят сны, редукционизм не работает. Было получено множество ответов
на множество вопросов, начинающихся с вопроса "как?". Но эта очень ценная информация
сама по себе не содержит ответов на вопросы, начинающиеся с "почему?". И тем не менее 
необходимо отметить, что предположение о роли недосыпа в этиогенезе болезни
Альцхаймера может иметь исключительно важные последствия. Это предположение
стимулирует работы по осмыслению причин сна и сновидений. 

Comments

[kraepelin.livejournal.com]

Я считаю эту болезнь - а как мы ее назовем -уже не важно - теперешним врагом номер один человечества( среди медицинских проблем).

[systemity.livejournal.com]

Да, это безусловно так. У меня папа умер в Израиле в 94 года от БА. Врачи совершенно бессильны и ничего не понимают. С того времени я начал интересоваться этой проблемой особенно интенсивно

[kraepelin.livejournal.com]

А как интересуюсь ей я!
Это же моя рутина - под старость лет я, начинавший врачебную работу педиатром стал психогериатром.

[systemity.livejournal.com]

Я постараюсь закончить свои циклы про сон. Там я напишу про Альцхаймер. Всё дело в кратковременной памяти.

[kraepelin.livejournal.com]

Не думаю, что только в ней, но подожду поста.

[systemity.livejournal.com]

Дело в том, что в кратковременной памяти энграмы нарезаются на небольшие клипы и сенсорная информация хаотически перемешивается, что резко увеличивает количество параметров, с помощью которых клипы вновь агрегируются после кратковременной памяти. Этот механизм нужен для того, чтобы на ранних стадиях блокировать поступление в дорлговременную память незначительной, бессмысленной информации, как, например, форма рытвин на асфальте. Если перемешивание сенсорной информации с возрастом деградирует, то в долговременную память начинает поступать много мусора. Это я пишу очень схематично. Возрастная деградация нейронов кратковременной памяти (предположительно гиппокамп) - процесс естественный. У синестетиков это происходит не так выраженно. Но кратковременную память можно тренировать и стимулировать нейрогенез. Идеальный путь для этого - социальные сети типа ЖЖ и ФБ

[kraepelin.livejournal.com]

Я просто должен выразить восхищение тем, как можно увидеть привычную тему  с другой  точки зрения.
НО!Таким образом рассматривали и когнитивные  нарущения при шизофрении.
Правда,  я мог напутать, но насколько помню - процесс "фильрации" памяти у б-ных шизофренией как  раз  нарушался,и страдал  еще все тот же многострадальный фронтальный прекортекс.

[systemity.livejournal.com]

Всё правильно, Миша. Одним из самых сильных впечатлений моей ранней юности было понимание того, чем отличаются картины шизофренников от картин, нарисованных психически здоровыми людьми. Шизофренники вырисовывают домик с портьерами в каждом окне, с цветочками на подоконниках, здоровый ребёнок рисует схематический домик, схематические окна и схематически рамы на окнах. Механизмы шизофрении и БА немного отличаются. В шизофрении участвует логика, в БА процесс идёт более механически. Дело в том, что эпизоды из долговременной памяти сами по себе не исчезают. Они хранятся можно сказать вечно, но пути к этим эпизодам со временем зарастают, и нейроны за неиспользованием деградируют. Во сне мусорная информация, накопленная за сутки так трансформируется, что никогда больше не может быть считана и таким образом как бы вымывается. Ежесуточная ревитализация мозга, осуществляемая во сне, зависит от того, как собранная от сенсоров информация прошла через кратковременную память, как она была обработана. Я объясню потом на простом примере, как формируется сон. В мусорные клипы вставляются соответствующие фрагменты из долговременной памяти, если возникают малейшие ассоциации. Получается абракадабра, которую невозможно вновь вспомнить. Иногда, однако, образуются осмысленные фрагменты в стадии обратного просмотра (REM) и эти осмысленные фрагменты нереальности и есть причина дежавю.

[kraepelin.livejournal.com]

Откуда такая  интересная  информация?
Кстати, и  о шизофрении сейчас стали  говорить как  о возможном дегенеративном процессе.
Сейчас муссируется  тема -шизофрения -нарушение  развития или дегенерация?

[systemity.livejournal.com]

Я был знаком с дочкой завкафедрой дефектологии Ленинградского пединститута. От неё я узнал, что в Дании есть детдом для умственно отсталых детей и этот детдом зарабатывает большие деньги, продавая кафельные плитки, расписанные детьми с выраженной шизофренией. Эти плитки расходились как горячие пирожки. Я видел эти рисунки, потом я стал этой темой интересоваться. Не упомню уже всех подробностей. Но в рисунках шизофренников всегда множество подробностей, от которых они не могут абстрагироваться, как это делают дети с нормальной психикой. У шизофренников особый характер ассоциативных ансамблей нейронов в долговременной памяти с искажённой логической функцией.

Дело в том, что все эти сложнейшие проблемы должны решаться с помощью гипотез, которые проверяются затем на практике. Гипотезы давно уже принято называть презрительным названием "спекуляции". Придумали это мудаки, у которых с мозгами не совсем хорошо и которые могут только измерять и составлять таблицы. В нейробиологии первейший инструмент - это мозг исследователя, а не магнито-резонансная томография. Я конечно же утрирую, но всё это именно так.

[kraepelin.livejournal.com]

Ой, не обижайте MRI -еще 10 лет тому  назад умница Кандель очень много  написал в своей статье интересного, в том числе и не забыв этот метод.

[systemity.livejournal.com]

У Канделя очень важное место, связанное с цикло-АМФ. Дело в том, что для синапса на каждый трасмиттер необходимо до 100 молекул цикло-АМФ, а последний образуется из АТФ. Поэтому сну предшествует медленная стадия, когда прекращается основная часть производства АТФ для мышечной активности и всё направляется на синтез цикло-АМФ. Цикло-АМФ самым непосредственным образом завязан на нейтрализации мусорной информации. По этой причине, например, диабет и любые иные заболевания, непосредственно связанные с синтезом и регулированием АТФ, могут отражаться на психическом статусе.

[systemity.livejournal.com]

Магнито-резонансная томография очень ХОЧИТ, чтобы мозг был разделён на понятные и ясные участки: вот здесь то, а здесь - другое. А в мозге есть только слабые зачатки такого функционального разделения.

[kraepelin.livejournal.com]

А как доказано наличие "мусорной  информации"?.Экпериментально?.

[systemity.livejournal.com]

Это доказывается логически. Я напишу об этом. В удалении мусорной информации, вернее в превращении мусорной информации в невспоминаемую информацию заключается смысл сна и сновидений.

[kraepelin.livejournal.com]

Я материалист базаровского толка.
Мне пощупать надо.

[systemity.livejournal.com]

Я тоже считаю, что наука не храм, а мастерская

[kraepelin.livejournal.com]

Поговорили бы с моей покойной мамой!
Для нее слово "наука" писалось только большими буквами.

[systemity.livejournal.com]

Дорогой Миша, при моём нестреноживаемом нахальстве я очень серьёзно работал в десятке научных направлений. Могу сказать со всей ответственностью: ни в одной сфере человеческой активности (за исключением врачей-терапевтов, но они в этом совсем не виноваты)я не встречал такого количества неизлечимых мудаков, как в науке. В особенности, академической науке. И самое интересное: они об этом даже не догадываются. Если кто-то скажет, что сам я мудак, то я согласно кивну головой: с кем поведёшься, от того и наберёшься!

[kraepelin.livejournal.com]

Это  были не просто  мудаки, а просветленные своей академической исключительностью.
И такой взгляд на жизнь  привили мне с подросткового возраста,только "когда я всему  научился, я понял, что это  -не все".
Сын  мой строит свою  академическую  карьеру, не  теряя цинизма  и самоиронии.
Мне же понадобилась куча времени, чтобы понят, как иногда был прав Уальд -"работа -это для тех, кому нечем больше себя занять". 

[systemity.livejournal.com]

Сейчас напишу это паркеровской ручкой на дорогой рисовой бумаге и съем за завтраком. Некоторые считают, что в районе желудка расположен второй мозг

[kraepelin.livejournal.com]

Мне б знать, где у меня первый - я начал работать в восемь утра, 13 часов тому назад.

[systemity.livejournal.com]

В тему: http://www.proza.ru/2011/06/07/449

[kraepelin.livejournal.com]

Бедняга!
Нет  чтобы  нюхать запах дождей  и черемух, чем здоровый живет человек!
Простите, если я случайно пропущу Ваш пост про  память и сон -не обессудьте,наомните,  а то  у меня цейтнот.

[systemity.livejournal.com]

"АбазататЭлно!" как говорил знакомый грузин-портной