Злоупотребление наркотиками вызывает стойкие изменения в различных отделах мозга. Понимание клеточных и молекулярных механизмов адаптации поможет разработать новые методы лечения .

Белые дорожки порошка. Шприц и ложка. Таблетки. Многих наркоманов от одного только вида наркотика или даже предметов, ассоциирующихся с ним, бросает в дрожь от предвкушаемого удовольствия. После приема наступает ни с чем не сравнимое блаженство: по телу разливается тепло, все проблемы исчезают, и кажется, что вся Вселенная лежит у ваших ног. Однако после неоднократного употребления наркотика начинает происходить нечто непонятное.

Человеку, чтобы вновь почувствовать себя окрыленным, необходимо понюхать, проглотить или вколоть препарат. Если этого не сделать, начинается депрессия, а часто и физическое недомогание, в том числе ломка. Но начальной дозы уже не хватает, и постепенно развивается зависимость, человек теряет контроль над собой и испытывает непреодолимую тягу к наркотику. Вскоре пагубное пристрастие начинает сказываться на здоровье, финансовом состоянии и личной жизни.

Нейробиологам давно известно, что эйфория, наступающая под влиянием наркотических веществ, связана с их стимулирующим действием на мозговую систему вознаграждения. Система представляет собой сложную сеть нервных клеток (нейронов), вызывающую чувство удовольствия после еды или занятий сексом, т.е. форм активности, необходимых для выживания и продолжения рода. Стимуляция системы вознаграждения доставляет наслаждение и побуждает снова и снова прибегать к тем формам активности, которые его обеспечили.

Однако последние исследования показали, что постоянный прием наркотиков вызывает структурные и функциональные изменения нейронов системы вознаграждения, сохраняющиеся недели, месяцы и даже годы после прекращения употребления препаратов. Таким образом, с одной стороны, адаптации ослабляют положительные , возникающие при приеме наркотика, с другой - они усиливают болезненную тягу человека к наркотическому веществу. Понимание молекулярных и клеточных механизмов действия наркотиков может привести к разработке новых методов лечения наркомании.

Смертельное пристрастие

Привыкание людей к различным наркотическим воздействиям опосредуется одними и теми же механизмами - к такому выводу исследователи пришли в результате длительной экспериментальной работы, начавшейся 40 лет назад. Мышам, крысам и низшим приматам вводились внутривенно наиболее распространенные наркотические вещества. Когда наступало привыкание, животных обучали нехитрой процедуре: чтобы получить инъекцию наркотика, грызуны должны были нажать на один рычаг, чтобы получить «неинтересную» инъекцию физиологического раствора - на другой, а корм - на третий. Через несколько дней животные с удовольствием вводили себе кокаин, героин, амфетамин и другие вещества.

Обнаружилось, что отдельные особи злоупотребляли наркотиками в ущерб жизненно важным формам активности - например, еде и . Некоторые даже погибали от истощения. Чтобы получить очередную дозу кокаина, грызуны были готовы сотни раз нажимать на рычаг. Кроме того, они отдавали явное предпочтение обстановке, ассоциирующейся с наркотиком: например, держались по преимуществу в той части клетки, где могли получить вожделенную дозу.

Если подача наркотика прекращалась, животное вскоре оставляло бесплодные попытки получить «химическое удовольствие». Но стоило крысе, в течение нескольких месяцев не получавшей кокаин, почуять его или даже оказаться в клетке, ассоциирующейся с наркотиком, она тут же начинала нажимать на заветный рычаг.

С помощью описанной методики внутривенного самовведения препаратов и некоторых других экспериментальных приемов исследователям удалось идентифицировать области головного мозга, ответственные за развитие привыкания. Было показано, что на мозговую систему вознаграждения наркотические вещества оказывают более сильное и глубокое стимулирующее действие, нежели какие-либо естественные факторы вознаграждения.

Ключевым звеном мозговой системы вознаграждения является сеть мезолимбических дофаминовых нейронов - нервных клеток, расположенных в вентральной области покрышки (ВОП) у основания мозга и посылающих проекции в различные отделы передней части мозга, главным образом в прилежащее ядро (nucleus accumbens). ВОП высвобождают из терминалей аксонов нейротрансмиттер дофамин, связывающийся с соответствующими нейронов прилежащего ядра. Дофаминовый нервный путь из ВОП в прилежащее ядро играет важную роль в развитии наркотического привыкания: животные с повреждением этих мозговых структур полностью утрачивают к наркотикам.

Реостат вознаграждения

Система вознаграждения - эволюционно древнее образование мозга. У млекопитающих она устроена сложно и связана с областями мозга, придающими эмоциональную окраску ощущениям и направляющими животных и человека на достижение вознаграждения, - пищевого, полового, социального и т.д. Миндалина. к примеру, помогает определить, было ли ощущение приятным или неприятным. и сформировать связи между ним и прочими факторами окружающей среды. принимает участие в формировании о событии (ощущении) - где, когда и при каких обстоятельствах оно произошло. Лобные области коры головного мозга перерабатывают и интегрируют информацию, определяя окончательное особи. А путь ВОП-прилежащее ядро тем временем действует как реостат вознаграждения: он сообщает другим мозговым центрам, в какой степени активность особи способствует достижению вознаграждения. Чем выше оценка, тем больше вероятность того, что организм запомнит данную форму активности и повторит ее впоследствии.

Несмотря на то что основные представления о деятельности мозговой системы вознаграждения сложились в результате экспериментов на животных, исследования, проведенные за последние 10 лет методами нейровизуализации, показали, что аналогичные нервные структуры контролируют поведение, связанное с естественным или наркотическим вознаграждением. и у человека. С помощью магнитнорезонансной и позитронной эмиссионной томографии было установлено, что предложение понюхать кокаин вызывало у наркоманов рост нейронной активности в прилежащем ядре. Точно так же ядро (а кроме него - миндалина и некоторые области коры) отреагировало и на демонстрацию испытуемым видеоклипа, где кокаин нюхали другие люди. У заядлых игроков эти области мозга активизировались в ответ на предьявление фотографий игровых автоматов. Таким образом, можно предположить, что нервный путь ВОП - прилежащее ядро играет важную роль в развитии болезненного привыкания и ненаркотической зависимости.

Участие дофамина

Почему на мозговую систему вознаграждения одинаково воздействуют кокаин. который, как известно. увеличивает частоту сердечного ритма, и героин, являющийся по сути дела обезболивающим седативным средством? Причина ясна: прием всех наркотиков вызывает усиленный приток дофамина (а иногда и сигналов, имитирующих его действие) к прилежащему ядру.

Когда нейроны ВОП возбуждаются, они посылают по своим электрические сигналы к прилежащему ядру. Те, в свою очередь, стимулируют высвобождение дофамина из кончиков аксона в крошечное пространство - синаптическую щель, разделяющую аксонную терминаль и нейрон прилежащего ядра. Здесь дофамин связывается соответствующими рецепторами в мембране нейронов прилежащего ядра, и сигнал поступает внутрь клетки. Когда сигналы нужно «выключить», нейрон ВОП удаляет избыток дофамина из синаптической щели и сохраняет его в аксоне до тех пор, пока вновь не возникнет необходимость послать сигнал нейронам прилежащего ядра.

Кокаин и прочие наркотики-стимуляторы на какое-то время выводят из строя белок, транспортирующий дофамин из синаптической щели в аксонную терминаль нейрона ВОП. Таким образом, в синаптической щели остается избыток дофамина, продолжающий действовать на нейроны прилежащего ядра. Героин и другие опиаты ведут себя иначе. Они связываются с нейронами ВОП, ответственными за «отключение» других нейронов этой же области - тех, что высвобождают дофамин. Последние начинают бесконтрольно изливать избыточное количество дофамина на нейроны прилежащего ядра. Кроме того, опиаты, непосредственно воздействуя на прилежащее ядро, способны порождать мощный сигнал вознаграждения. Однако действие наркотиков не ограничивается стимуляцией выброса дофамина, вызывающего эйфорию. Чтобы приспособиться к воздействию наркотиков, система вознаграждения постепенно изменяется – так возникает наркотическое привыкание.

Привыкание

На ранних стадиях потребления наркотиков у животных и людей развивается устойчивость к их воздействию и зависимость от них. Чтобы поднять настроение, наркоману каждый раз приходится незначительно увеличивать дозу препарата, что неизбежно порождает абстинентный синдром. Таким образом, систематическое употребление наркотиков подавляет отдельные звенья мозговой системы вознаграждения.

В описанном выше процессе участвует белок, связывающийся с CAMP-зависимым элементом (cAMP response element-binding protein, CREB ). CREB представляет собой фактор транскрипции - белок, регулирующий экспрессию генов, а значит, и поведение нервных клеток в целом. Когда вводится наркотик, концентрация дофамина в прилежащем ядре повышается, что заставляет чувствительные к нему нервные клетки усиливать циклического аденозинмонофосфата (cAMP) - вещества-посредника, активирующего CREB . Активированный CREB связывается со специфическими участками генов, инициируя синтез кодируемых белков. Но в подавлении мозговой системы вознаграждения участвует не только CREB . Через несколько дней после прекращения приема наркотика этот фактор транскрипции инактивируется, поэтому действием CREB нельзя объяснить, например, изменения, заставляющие наркоманов возобновлять прием препаратов после многих лет и даже десятилетий воздержания. Рецидивы во многом обусловлены сенситизацией-усилением действия наркотиков.

Как ни парадоксально, но в отношении одного и того же препарата у человека и животного может развиваться как снижение восприимчивости организма к наркотику, так и сенситизация. Вскоре после приема наркотического вещества возрастает активность CREB и повышается устойчивость к его действию: в течение нескольких дней для стимуляции системы вознаграждения организму требуется все большее количество наркотического препарата. Но если его прием прекращается, активность CREB падает, в результате чего развивается сенситизация, порождающая в наркотике. Неослабевающая тяга сохраняется даже после длительных периодов воздержания. Чтобы понять природу сенситизации, необходимо в первую очередь выяснить, какие молекулярные изменения могут сохраняться в течение периода, превышающего несколько дней. В голову тут же приходит мысль о другом факторе транскрипции - дельта-fosB.

Наркотический срыв

Дельта-fosB связан с развитием наркотического привыкания совсем иначе, нежели CREB. В опытах на мышах и крысах было показано. что постоянное систематическое потребление наркотиков приводит к постепенному и стабильному увеличению концентрации этого белка в прилежащем ядре и других структурах головного мозга. Кроме того, поскольку дельта-fosB отличается необычайной устойчивостью, он остается активным в нейронах данных структур спустя недели и месяцы после приема препаратов. Такая активность вполне могла бы позволить белку поддерживать изменения в экспрессии генов еще долгое время после прекращения приема наркотиков.

Как показывают исследования мутантных мышей с чрезмерной выработкой дельта-fosB в прилежащем ядре, грызуны сверхчувствительны к наркотикам. Они с необычайной легкостью возобновляли прием препарата после его длительной отмены. Интересно отметить, что дельта-fosB вырабатывался у экспериментальных мышей и в ответ на повторные вознаграждения ненаркотической природы (например, быстрый бег в беличьем колесе или потребление сахара). Таким образом, вполне вероятно, что дельта-fosB принимает участие в развитии привыкания к гораздо более широкому спектру удовольствий, чем наркотические препараты.

Недавние исследования позволяют объяснить длительную сохранность сенситизации после возвращения концентрации дельта-fosB в норму. Известно, что постоянное систематическое воздействие кокаина и других наркотиков приводит к тому, что на дендритах нейронов прилежащего ядра образуются дополнительные шипики, с помощью которых клетка контактирует с другими нейронами. У грызунов такой процесс может продолжаться в течение нескольких месяцев после отмены наркотика. Можно предположить, что от-ветственность за образование дополнительных дендритных шипиков несет дельта-fosB.

Участие глутамата

До сих пор речь шла только об изменениях в мозговой системе вознаграждения, связанных с дофаминовым обменом. Однако в развитии наркотического привыкания принимают участие и другие структуры - миндалина, гиппокамп и лобная кора. Все они взаимодействуют с системой вознаграждения (ВОП и прилежащее ядро), высвобождая нейротрансмиттер глутамат. Как было установлено в опытах на животных, наркотики вызывают изменение чувствительности к глутамату системы вознаграждения, повышают как высвобождение дофамина из ВОП, так и чувствительность к дофамину прилежащего ядра. В результате увеличивается активность CREB и дельта-fosB.

Кратковременные стимулы определенного типа могут повышать нейронов гиппокампа на глутамат. Явление, получившее название долговременной потенциации. лежит в основе образования следа памяти и, по-видимому, опосредован перемещением некоторых рецепторов глутамата в мембраны нервных клеток. где они начинают реагировать на глутамат, высвобождаемый в синаптические щели. Наркотики влияют на включение глутаматных рецепторов в мозговую систему вознаграждения, а также воздействуют и на синтез некоторых из них.

В совокупности все эти изменения мозговой системы вознаграждения приводят к развитию устойчивой реакции организма на действие наркотических препаратов, зависимости от них и сложных форм поведения, связанных с их поиском. Многие аспекты таких сдвигов до сих пор остаются для исследователей загадкой. но механизмы некоторых процессов уже досконально изучены. Во время длительного потребления наркотиков и в течение короткого срока после прекращения его приема отмечается изменение концентрации CAMP и активности CREB в мозговой системе вознаграждения. Это обусловливает рост толерантности к наркотику и зависимости от него и одновременное снижение восприимчивости человека к препарату, что ввергает наркомана в депрессию и апатию. Длительное воздержание от потребления наркотика приводит к изменению активности белка дельта- fosB и глутаматных систем мозга. Такие перемены повышают чувствительность наркомана к действию наркотика, когда по прошествии длительного времени он пробует его снова. и порождают у него сильные эмоциональные реакции как при воспоминаниях о былых наслаждениях, так и при воздействии внешних факторов, воскрешающих эти воспоминания.

Общие терапевтические подходы

Понимание молекулярных механизмов, стоящих за развитием наркотического привыкания, открывает новые перспективы для медикаментозной терапии. Злоупотребление наркотиками наносит серьезный вред физическому и психическому состоянию людей и служит одной из главных причин заболеваний внутренних органов. Среди алкоголиков очень высок риск цирроза печени. среди курильщиков - рака легких, среди наркоманов, пользующихся общими шприцами, - СПИДа. Экономический ущерб от злоупотребления наркотическими веществами в США ежегодно составляет более $ 300 млрд. Если же расширить понятие «наркомания» и включить в него другие формы патологически навязчивого поведения (например, обжорство и азартные игры), цифра станет неизмеримо выше. Таким образом. разработка терапевтических подходов, способных корректировать аномальные реакции людей на стимулы-вознаграждения (будь то кокаин, пирожные или игровой автомат), могла бы принести обществу огромную пользу.

Лечение наркомании современными методами в большинстве случаев оказывается неэффективным. Существуют лекарства, не позволяющие наркотику достичь соответствующей структуры мозга, однако они не вызывают ни нормализации мозгового биохимизма пациента. ни ослабления его тяги к наркотику. Другие препараты имитируют действие наркотиков и дают человеку время отвыкнуть от пагубного пристрастия. Но их использование чревато тем, что пациент может поменять одну привычку на другую, хотя многим помогают немедикаментозные реабилитационные программы. Однако значительный процент их участников через какое-то время возобновляет прием наркотиков.

Существует надежда. что в будущем, раскрыв биологические механизмы наркотического привыкания. исследователи преуспеют в создании лекарств нового поколения. Вырвать человека из смертоносных объятий наркотиков помогут соединения, способные специфически реагировать с рецепторами глутамата или дофамина в прилежащем ядре, или вещества, мешающие СЛЕВ или дельта- fosB воздействовать на соответствующие гены в этой структуре головного мозга.

Кроме того, необходимо научиться распознавать людей. склонных к злоупотреблению наркотиками. Несмотря на то что в развитии привычки огромную роль играют психологические, эмоциональные, социальные и средовые факторы, статистические исследования показывают, что риск пристраститься к наркотику на 50% обусловлен генами. Эти гены пока не идентифицированы. но если ученые научатся диагностировать наркотическую предрасположенность в раннем возрасте, людям, входящим в группу риска, может быть оказана своевременная помощь.

Если учесть все обстоятельства, вряд ли когда-либо появятся препараты. способные обеспечить полное лечение этого синдрома. Только полный отказ от применения наркотиков способен обеспечить жизнь человеку. Это можно сделать только на ранней стадии их применения при определенной силе воли субъекта и помощи реабилитационных программ. Однако можно надеяться. что новые терапевтические подходы позволят ослабить его биологическую составляющую (наркотическую зависимость) и откроют новые возможности для физической и психической реабилитации больных психосоциальными методами.

Эрик Нестлер и Роберт Маленка

(В мире науки, № 6, 2004)

Вопреки всеобщему убеждению, умственные нагрузки не требуют большого количества энергии. Так что физическая усталость после занятий интеллектуальным трудом – это самовнушение, свидетельствуют данные последних исследований.

Ежедневно, с сентября по июнь они вываливаются из аудиторий и школьных классов, их глаза приспосабливаются к солнечному свету, а пальцы шарят в поисках смартфонов. Одни подносят руку ко лбу, как будто пытаясь смахнуть головную боль, другие со стеклянными глазами маячат во дворе, не понимая, что делать, третьи толпятся в столовой. Они измождены, но не из-за того, что весь день пинали мяч или таскали тяжести. Скорее всего, эти ребята - жертвы интенсивной подготовки к экзаменам.

Временное психическое истощение - совершенно реальная история. Важно отметить, что это не то же самое, что хроническая усталость, обычно связанная с недосыпанием и некоторыми физическими недугами. Мышление и повышенная концентрация внимания требуют больше энергии, чем обычные психические процессы. Как интенсивные занятия спортом выматывают физически, так и интеллектуальный труд истощает мозг - что может быть проще? Однако последние исследования показали, что это не совсем так.

Дело в том, что наш прожорливый мозг постоянно потребляет колоссальное количество энергии, вне зависимости от того, решаем ли мы интегралы или смотрим топ самых классных котиков в Сети. Хотя тяжелая умственная нагрузка требует дополнительного притока крови, глюкозы и кислорода, рост потребляемой энергии по сравнению с ежечасными потребностями мозга при этом минимальный. В большинстве случаев короткие периоды умственного напряжения требуют небольшого количества энергии - не более того. Но почему-то мы выматываемся, когда усиленно думаем. Может быть, это просто самовнушение?

Хотя мозг взрослого человека весит в среднем около полутора килограммов, что составляет 2% от массы тела, он , необходимой для поддержания жизненно важных функций организма. Даже когда мы ничего не делаем, в нашем организме кипит работа: сердце качает кровь, легкие дышат, желудок переваривает пищу, а мозг контролирует эти процессы - и мы сжигаем калории. Уровень обмена веществ, или метаболизма (RMR), зависит от возраста, пола, массы и состояния здоровья человека.

Мощность мозга

Давайте немного позанимаемся математикой. Если взять средний уровень метаболизма в 1300 ккал в день, на мозг приходится 260 ккал - только для того, чтобы все контролировать. Это 10,8 ккал в час или 0,18 ккал в минуту. Если перевести все это в мощность, выходит, что мозг потребляет чуть больше 12 ватт - одну пятую обычной лампочки. По сравнению с другими органами, мозг ненасытен; по сравнению с электроприборами - крайне неприхотлив.

Энергия поступает в мозг через кровеносные сосуды в виде глюкозы, которая преобразуется в АТФ - основной источник энергии внутри клеток. Опыты над животными и эксперименты с участием людей показали : когда нейроны в определенном участке мозга активизируются, местные капилляры расширяются, чтобы доставить туда чуть больше крови с дополнительной глюкозой и кислородом. Исследования также подтвердили, что клетки мозга потребляют дополнительную глюкозу.

Исходя из этого, ученые предложили следующее: если повышенная активность нейронов требует дополнительной глюкозы, то сложные умственные задачи должны снизить уровень глюкозы в крови. Соответственно, употребление продуктов, богатых сахарами, улучшает производительность мозга. И хотя некоторые исследования подтвердили эту точку зрения, доказательства сумбурны. Учитывались любые изменения уровня глюкозы в крови - от колоссальных до незначительных.

Роберт Курцбан из университета Пенсильвании приводит работы , которые показывают, что небольшие физические нагрузки улучшают концентрацию внимания. В одном из исследований утверждается, что дети, которые ходили 20 минут по беговой дорожке, справились с контрольной работой лучше, чем те, кто тихо читал в уголке. Если бы умственные усилия были связаны с потреблением глюкозы, то «бегуны» завалили бы тест, так как они потратили больше энергии, чем их спокойные сверстники.

Ли Гибсон из университета Рогэмптон считает , что влияние трудности задания на энергозатраты - миф. Все зависит от индивидуальных особенностей человека: степени участия, приложенных усилий, возраста и даже от регуляции сахара в крови. Кола и шоколад помогут решить трудную задачу лишь тому, кто не ел три дня. У большинства же людей организм и сам прекрасно справляется с поставкой энергии.

Ум и тело

Если мыслительный процесс потребляет мало энергии, то почему мы так устаем, когда готовимся к экзаменам и другим интеллектуальным марафонам? Есть мнение, что длительная непрерывная концентрация на задаче действительно сжигает энергию, но предыдущие исследователи были слишком мягки к своим подопечным - поэтому эксперименты ничего не доказали. Обычно участники эксперимента выполняют одну задачу умеренной сложности – час или два, не более. «Может быть, если мы заставим людей выполнять более длительные и сложные задания - особенно те, которые у них плохо получаются – мы увидим более четкие результаты,» – предлагает Мессье.

Чувство усталости у нас вызывает умственная нагрузка, которую нам навязали - вряд ли кто-то готовился к экзаменам по нудным предметам с удовольствием. Особенно нас изнуряет мысль о том, что испытание будет сложным - и чем чаще мы об этом думаем, тем тяжелее оно нам кажется. Большая доля физической усталости на самом деле сидит у нас в голове. В небольшом эксперименте люди, которые занимались на велотренажере после полуторачасового теста на устойчивость внимания, бросали педали раньше, чем те, кто расслабленно смотрел фильм перед испытанием. Тест на внимание не требует больше энергии, чем фильм, но участники теста жаловались, что тест отнял все их силы. И мысли об этом оказалось достаточно , чтобы снизить работоспособность.

В случае с экзаменами, большую роль играет стресс, который испытывает организм. В конце концов, мозг работает не в вакууме. Другие органы тоже сжигают энергию. Школьники осознают, что от этого экзамена зависит, где они проведут следующие четыре года своей жизни. Поэтому они волнуются, а вместе с ними волнуется и их организм. Гормоны стресса впрыскиваются в кровь, сердцебиение ускоряется, повышается потоотделение, поведение становится суетливым, движения - резкими. В итоге экзамены изматывают не только психически, но и физически.

Небольшое, но любопытное исследование показывает, что даже легкие вызовы интеллекту изменяют наше эмоциональное состояние. Четырнадцать канадских студенток либо пересказывали небольшой текст, либо решали 45-минутный тест. Затем все шли в столовую. В итоге девушки, которые решали тест, съели на 200 калорий больше, чем те, которые делали пересказ. Уровни глюкозы в крови колебались, но незакономерно. Зато уровень кортизола, гормона стресса, у умственно перегруженных зашкаливал - равно как и сердечный ритм, кровяное давление и тревожность. Выходит, студентки ели больше не потому, что мозг высосал всю их энергию - они заедали стресс.

Не менее важно отношение к делу. После интересного двухчасового фильма со сложным повествованием мы не вываливаемся из кинотеатра, жалуясь на усталость. Кто-то из нас взахлеб читает толстенные романы, кто-то решает сложные кроссворды - и это не мешает нам сосредотачиваться на остальных задачах в течение дня, а, напротив, придает нам сил. Иногда мы сознательно используем интеллектуальную деятельность, чтобы взбодриться.

У Мессье есть свое объяснение усталости. «Моя гипотеза: мозг - это ленивый дурак, который не хочет работать долго и усердно. Ему сложно сосредоточиться на чем-то одном. Вполне возможно, что поддержание концентрации что-то меняет в мозге, и он начинает отлынивать. Может быть, у нас в голове таймер, который напоминает, что с нас хватит,» – заявил Мессье.

Последние исследования показывают, что можно корректировать генные нарушения в организме конкретного человека при помощи лекарств, а то, что мы едим, может повлиять на наши ДНК.

Когда в 1990-м ученые запустили проект «Геном человека», они надеялись, что помимо всего прочего они смогут разгадать тайну генетического происхождения заболеваний. И они преуспели… в некотором смысле.

Как оказалось, чем больше мы изучаем влияние генов на состояние здоровья, тем меньше наше реальное знание об этом предмете. Несмотря на многочисленные анализы и оценку степеней риска, мы так и не можем сказать определенно, кто заболеет, а кто нет.

Причина в том, что наследственность довольно редко прокладывает себе прямую тропинку к тому или иному заболеванию, более того, она может и вовсе ее не проложить. Теперь мы понимаем, что семейная история - это всего лишь один кусочек пазла в общей картине болезни.

Дела семейные

Давайте начнем с того, что точно известно. В 9 из 10 заболеваний, являющихся ведущими причинами смерти в США (это совпадает во многом со статистикой в других развитых странах - примечание переводчика), главные из которых - рак и заболевания сердца, роль генов очевидна.

В некоторых случаях эта роль огромна. Мутации генов BRCA1 и BRCA2 являются идеальным примером прямой связи между генетическим материалом и заболеванием. Примерно у 60% женщин с такого рода мутацией развивается рак молочной железы. Это один из немногих прозрачных случаев, когда генетика дает реальный шанс раннего и наиболее эффективного вмешательства.

Такие случаи редки. В целом наследственность составляет лишь малую долю в общей оценке риска заболевания. Если опять в качестве примера взять рак, то по свидетельствам специалистов, только 5-10% всех раковых заболеваний объясняются исключительно наследственностью.

Для диабета и сердечнососудистых заболеваний, влияние генов еще более размыто, потому что важную роль в их возникновении и развитии играют внешние причины. Несомненно, врач для начала должен знать семейный анамнез пациента, но это далеко не единственный фактор риска, который ему придется проанализировать.

Конечно, мы знаем, что от рака легких умирают в том числе и никогда не курившие люди, а от инфаркта - те, кто не страдал избыточным весом. С другой стороны, каждый из нас хоть раз встречал человека, который, несмотря на вредные привычки, до сих пор вполне здоров.

Однако все это скорее исключения, нежели правило. Научные исследования снова и снова доказывают, что внешние факторы важны. И даже очень.

Кто рулит

Индивидуальная последовательность наших генов может оказаться менее важной, чем их экспрессия, а она, в свою очередь, зависит от эпигенетических маркеров, которые «включают» или «выключают» гены, и таким образом «рулят» нашим здоровьем.

И здесь нас подстерегает неожиданность: эпигенетика не является заданной заранее, она зависит от внешних факторов.

Возьмем, например, метиляцию ДНК (присоединение метильной группы). Это один из многих процессов, с помощью которых организм держит под контролем экспрессию генов. Сбои в метиляции могут привести к блокировке некоторых защитных функций генов, а это, в свою очередь, может способствовать развитию заболевания, например, рака.

Такие сбои, однако, происходят не спонтанно и являются обратимыми. Наука в настоящее время рассматривает возможность медицинского вмешательства в такого рода процессы для предотвращения заболевания. Ранняя диагностика сбоев и блокировка опасных эпигенетических изменений с помощью лекарственной терапии - вот один из новых маршрутов оказания помощи, рассматриваемых учеными сегодня.

Это далеко не единственный способ вмешательства в генетическую программу. Исследования показывают, что множество факторов, таких как питание, воздействие токсических веществ, уровень физической активности, могут повлиять на то, как ДНК формирует состояние нашего организма.

Вывод: «плохие» гены требую экспрессии, чтобы сделать свою грязную работу. Иными словами, нужен внешний фактор, который запустит процесс развития заболевания. Но можно их наоборот «выключить». То же самое относится и к «хорошим» защитным генам.

Изменения длиною в жизнь… и еще длиннее

Понятно, что правильное питание - это одно из золотых правил здоровья. Об этом знают все. Однако очень немногие отдают себе отчет в том, что питание является серьезным эпигенетическим фактором, то есть способно повлиять на их ДНК или даже на ДНК их потомства.

Да, именно так. То, как вы едите, повлияет на ДНК ваших будущих детей и внуков. Современные исследования доказывают, что эпигенетические изменения не отменяются для последующих поколений.

Ученые только начинают понимать, насколько далеко простираются эпигенетические изменения, однако роль питания уже сейчас очевидна. И благодаря возникающему буквально на наших глазах новому направлению, нутригеномике, ученые, возможно, в скором времени смогут составлять индивидуальные программы питания на основе персонального списка генетически обусловленных рисков.

Представим себе, что некто имеет генетическую предрасположенность к ожирению, диабету, сердечнососудистым заболеваниям или раку, - как правильно питаться?

Для начала исключить один продукт, а именно, сахар. Новейшие исследования демонстрируют, что зависимость от него современного человека является самым опасным для здоровья фактором. Список болезней, запускаемых белым рафинированным сахаром бесконечен, а самый вредный из вредных сахаросодержащих продуктов - сладкая газировка.

Перевод (в сокращении) Марины СОЛОДОВНИКОВОЙ

Последние исследования показывают, что для половины компаний-производителей в мире инновационность является стратегической целью и почти одна треть нацелена на внедрение инновационных продуктов в ближайшие годы. Российский оконный рынок не является исключением, ведь инновационные технологии – это также конкурентное преимущество для компании

Дать другой взгляд на инновации в оконной индустрии и стимулировать запуск на рынок передовых продуктов и технологий - нацелена российская Премия индустрии светопрозрачных конструкций «Оконная компания года» по версии tybet.ru. Поэтому второй сезон подряд в центре внимания номинация «Инновация года».

Производственные компании намерены увеличить расходы на инновации

Согласно исследованию «Global Manufacturing Outlook 2016», проведённому экспертами KPMG International, для 50 % компаний-производителей в мире инновационность является стратегической целью. В то же время почти одна треть компаний (32 %) отдает предпочтение внедрению новых инновационных продуктов в ближайшие годы, а для 30 % опрошенных самая большая проблема заключается в повышении эффективности научно-исследовательских и опытно-конструкторских работ.

Доклад KPMG International показывает, что компании-производители вкладывают все больше в сфере инноваций и новых продуктов для решения новых задач. Компании хотят изменить стратегию, чтобы обеспечить прочные позиции на рынке и не отставать от конкурентов. 74 % представителей компаний-производителей заявили, что в ближайшие два года планируют потратить не менее 4 % от годового дохода на исследования и разработки, а также внедрение инновационных продуктов. По сравнению с показателями последних двух лет увеличение в этом направлении достигло 15 процентных пунктов.

Внедрение новых технологий для 48 % респондентов является наиболее важным фактором, стимулирующим развитие предприятий и инновационности. На втором месте стоит увеличение расходов на научные исследования и разработки (44 %), а на третьем - намерение начать сотрудничество с другими организациями с целью расширения инновационной деятельности (36 %). Только на следующие позиции попали «традиционные» стратегии роста, такие как выход на новые/зарубежные рынки (34 %) или развитие каналов сбыта (33 %).

Компании-производители все больше осознают тот факт, что инновационность является ключевым элементом успеха на рынке. Исследования показывают, что половина средних и крупных промышленных предприятий признают инновации в качестве своей стратегической цели. Следует отметить, что это относится и к российским оконным компаниям, для которых в прошлом источником роста было снижение издержек производства и повышение эффективности труда, что позволило успешно конкурировать с местными производителями.

В будущем, по мнению экспертов, источником роста будут преимущественно инновационные продукты и услуги, но только для тех компаний, которые заранее примут необходимые меры. В ближайшие годы российские оконные компании имеет отличную возможность увеличить свой инновационный потенциал путем участия в номинации профессиональной Премии индустрии СПК по версии tybet.ru - «Инновация года».

Сотрудничество с инновационными лидерами - ключ к успеху

Из международного исследования KPMG также вытекает, что все больше компаний намерены установить отношения с третьими сторонами, чтобы ускорить производство инновационных продуктов и услуг, а также для более эффективного использования средств, выделенных для этой цели. Чуть более 80 % респондентов признались, что углубляют сотрудничество с поставщиками и клиентами в развитии инноваций. Среди наиболее часто упоминаемых причин такого рода действий было: быстрое развертывание новых решений «speed-to-market» (25 %), снижение затрат (25 %) и доступ к новым технологиям (21 % респондентов).

По мнению экспертов, производственные компании должны соблюдать темп технологических изменений, что означает потребность более быстрого производства инновационных продуктов и запуска их на свой рынок в большем количестве. Поэтому становится все более важно работать в тесном контакте с клиентами, точное знание их потребностей, чтобы адаптировать под их потребности свои инновационные решения. Эта стратегия также уменьшает риск того, что инновационный продукт, на развитие которого выделяются значительные финансовые ресурсы, будет отвергнут рынком. С другой стороны, тесное сотрудничество с субподрядчиками поможет внедрять инновации на всех этапах цепочки поставок, например, путем повышения качества компонентов.

Ханс Диль, глава российского представительства SIEGENIA, спонсор Премии «Оконная компания года 2015/2016» в интервью порталу tybet.ru подчеркнул: «Спрос на «продукты будущего», включая линейку для систем «умный дом» стабилен и в условиях экономического кризиса. Эти продукты отвечают одной из базовых ценностей человека - потребности в безопасном и комфортном жилом пространстве. Даже в кризис большинство покупателей не готовы отказаться от собственного комфорта, такие решения будут востребованы и в условиях экономической нестабильности. Здесь открываются большие возможности для переработчиков и дилеров: они получают повышенную прибыльность своего бизнеса за счет высокой маржинальности, а также стабильность и уверенность в завтрашнем дне. Наличие высокотехнологичных продуктов в ассортименте ставит оконную компанию на качественно иной уровень по сравнению с конкурентами, предлагающими стандартные окна».

Красная дорожка для оконных инноваций в России

Во многих странах введены специальные налоговые льготы, стимулирующие увеличение объема инвестиций в инновации. К сожалению, российский рынок окон на данном этапе не имеет каких-либо грантов или льготного кредитования на развитие инноваций. Тем не менее, оконщики понимают, что без передовых продуктов и технологий удержать место под солнцем в современной строительной индустрии невозможно, поэтому разрабатывают и выпускают инновационные светопрозрачные конструкции.

Не имея поддержки государства, важно как можно быстрее проложить продукту дорогу на рынок, чтобы не упустить своё конкурентное преимущество. А значит, нужна информированность о наличии такой технологии и экспертное подтверждение её инновационности. Участие в номинации «Инновация года» в рамках Премии «Оконная компания года» открывает такую возможность. Конкурс доступен как для малых и средних, так и крупных предприятий. Популяризация возможностей рынка светопрозрачных конструкций и кратчайший путь инновационных продуктов к конечному потребителю - во главе угла конкурса «Оконная компания года 2016/2017» по версии tybet.ru.

Правила конкурса, условия номинирования и форма подачи заявки представлены на официальном сайте Премии http://winawards.ru

Контакты для связи:

По вопросам сотрудничества со СМИ:

Директор проекта

Марихуана против Альцгеймера. Ученые Института биологических исследований Солка (США) обнаружили, что основное психоактивное вещество в марихуане, тетрагидроканнабинол (ТГК), и несколько других активных соединений уничтожают бета-амилоидные бляшки на выращенных в лабораторных условиях нейронах. Бета-амилоид — это токсичный белок, накапливающийся в мозге людей, страдающих болезнью Альцгеймера. Болезнь прогрессирует за счет клеточного воспаления в головном мозге, которое также ослабляется за счет психоактивных веществ марихуаны. Основная заслуга исследования в том, что оно открывает новые горизонты в изучении возможных эффектов марихуаны.

Объем памяти нашего мозга в 10 раз больше, чем мы думали. Мы ценим наш мозг за способность хранить и обрабатывать большие объемы информации. Но исследования группы американских ученых из Университета Калифорнии выявили, что реальные возможности мозга в десять раз больше, чем было принято считать до этого. Ученые доказали, что человеческий мозг способен вмещать столько информации, сколько вмещает всемирное интернет-пространство. Чтобы прийти к такому выводу, ученые построили 3D-модель гиппокампа нейронов мозга (гиппокамп — это часть лимбической системы мозга, участвующая в консолидации кратковременной памяти в долговременную), в которых переходы и синапсы повторяются дважды в 10% случаев. Ученый Терри Сежноуски назвал это «настоящей бомбой» в области неврологии.

Болеутоляющие средства обостряют хронические боли. Недавние исследования показали, что всего 5 дней лечения крыс морфином привели к возникновению хронической боли, которая продолжалась у них в течение нескольких месяцев. Опиоидные препараты повлияли на поведение глиальных клеток у подопытных животных: эти клетки должны защищать нервы спинного и головного мозга от повреждений, однако после многократного употребления морфина этого не происходит, и появляется повышенная чувствительность к боли. Если результаты исследования будут аналогичными и в случае с людьми, это объяснит зависимость от сильных обезболивающих средств: помогая на поверхностном уровне, препараты продлевают и усиливают болевой синдром в долгосрочной перспективе.

Сахар как наркотик. Наши привычки причудливым образом влияют на работу мозга. Например, даже такие сигналы нервной системы как «стоп» и «идти» меняются под воздействием зависимости от сахара. Как и другие наркотики, пристрастие к сахару сказывается на том, как именно мозг контролирует электрические сигналы, связанные либо с погоней за удовольствием, либо с пресечением этого желания. Выходит, что тяга к сахару — это не просто аппетит и вкусовые предпочтения, а результат изменений мозга, вызванных мощным химическим воздействием. Это еще одно исследование, которое доказывает, что мы недооценивали влияние сахара на наш организм. Кстати, другая научная работа прошлого года рассматривает генетические повреждения памяти, вызванные фруктозой. Скорее всего, тема зависимости нашего мозга от сладкого станет в ближайшем будущем одной из наиболее актуальных в науке.

Счастье заложено в генах? В ходе одного из крупнейших на сегодняшний день исследований, рассматривающего связи настроения и состояния человека с генетикой, ученые пришли к выводу — корни нашего психологического мировосприятия кроются в геноме. Более 190 исследователей из 17 стран мира проанализировали данные генома практически 300 тысяч человек. Результаты проявили себя в наборе генетических вариаций, связанных с субъективным чувством благосостояния — т. е. мыслями и чувствами, которые возникают у нас относительно уровня и качества нашей жизни, что психологи определяют как центральный компонент счастья. Аналогичным образом были обнаружены генетические вариации, связанные с депрессией и неврозом. Следующий вопрос заключается в том, как эти вариации взаимодействуют с окружающей нас средой, и может ли депрессия быть выявлена методом генетических исследований до ее клинического проявления.

Профилактика болезни Альцеймера: первые шаги. Исследования прошлого года открыли новые перспективы в создании медицинских препаратов по профилактике болезни Альцгеймера, а возможно, и других нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Паркинсона. Сотрудники Байлоровского медицинского колледжа, ученые Техасской детской больницы и Медицинской школы при Университете Джонса Хопкинса общими усилиями ищут возможность препятствовать скоплению токсичных белков в человеческом мозге — т. е. работать на опережение, а не разрушать уже образовавшиеся тау-белки. Это большой прорыв в области борьбы с Альцгеймером, потому что основные исследования до сих пор были сконцентрированы на лечении поздних стадий заболевания.

Как апноэ во время сна влияет на мозг. Апноэ сна — внезапная остановка дыхания, которая может длиться 20−30 секунд, а порой и дольше. Нередко апноэ связывают с повышенным риском инсульта, депрессиями и дорожно-транспортными происшествиями. Исследования показали, что беспокойные ночи с апноэ провоцируют своего рода химические «американские горки», выбрасывая нейротрансмиттеры GABA (гамма-аминомасляная кислота) и глутамат. Как итог — страдающие ночным апноэ более чутко реагируют на стресс, испытывают проблемы с концентрацией внимания и подвержены частым перепадам эмоций.

Ходить за счастьем. Среди множества исследований, изучающих благотворное влияние пешей ходьбы на эмоциональное состояние человека, можно выделить одну из недавних работ. Так, ученые утверждают, что ходьба улучшает настроение, даже когда мы не ожидаем и не планируем такого эффекта. В ходе трех экспериментов, в которых приняли участие более сотни человек (не подозревающих, что процесс ходьбы здесь один из объектов исследования), было установлено, что всего за 12 минут ходьбы увеличилась веселость, энергичность, внимательность и уверенность в себе испытуемых, по сравнению с тем же временем, проведенным сидя. Важный и приятный вывод: борьба с депрессией и подавленным состоянием не требует финансовых вложений и походов к специалисту. Порой достаточно просто выйти из дома и отправиться на прогулку.

Социальные сети и социальные возможности. Большинство работ в области психологии, связанные с социальными сетями, изучают их влияние на эмоциональное состояние человека: например, является Facebook триггером хорошего настроения или провоцирует депрессию. В прошлом году появились изыскания, которые сфокусированы на том, как Facebook управляет нашими отношениями. С одной стороны, социальные медиа представляются прекрасным инструментом, чтобы расширить наши коммуникационные возможности, преодолев так называемое число Данбара — количество постоянных социальных связей, которые человек может поддерживать. Но нет: по данным ученых, число Данбара все еще в силе, и наш мозг в состоянии контролировать не более 150 отношений (т.е. знать и помнить черты характера и другие особенности человека). Так что расширение социальных связей благодаря соцсетям довольно условное — сколько бы «друзей» у вас ни было отмечено, ваш мозг способен «дружить» лишь с узким кругом.

Напоминания на стикерах все еще самые эффективные. Никакие новые технологии не заменят привычных для нас напоминаний, написанных на бумажке и закрепленных где-нибудь на виду, утверждают ученые, которые посвятили этой теме целое исследование. Сегодня наша жизнь становится все насыщеннее и напряженнее, поэтому такие практические знания, подтвержденные научными экспериментами, просто необходимы.