14 месяцев в Антарктиде уменьшили мозг полярников

Немецкие ученые измерили объем мозга у участников экспедиции в Антарктиду и выяснили, что за 14 месяцев он существенно сократился.

Пострадала, в частности, зубчатая извилина гиппокампа. В то же время в крови полярников стало меньше нейротрофический фактор мозга — белка, который отвечает за деление клеток в мозге, и его концентрации не вернулись к прежним значениям даже после возвращения из экспедиции домой. Работа опубликована в журнале The New England Journal of Medicine.

Несмотря на то, что клетки взрослой нервной ткани практически неспособны к делению, в мозге млекопитающих есть зоны, где размножение предшественников нейронов еще возможно. Это, в частности, гиппокамп — область в височных долях полушарий головного мозга.

Известно, что по меньшей мере у грызунов такие стрессовые факторы как социальная изоляция и монотонной окружающей среды подавляют образование новых нейронов в гиппокампе. Но насколько это справедливо для человека, до сих пор не ясно. Группа исследователей под руководством Симоны Кюн (Simone Kühn) из Института развития человека Макса Планка в Берлине в качестве объекта изучения выбрали людей, которые естественным путем переживают долгую изоляцию — участников экспедиции в Антарктиду.

Это были девять человек (пятеро мужчин и четверо женщин), которые 14 месяцев прожили на немецкой станции Ноймайер-3. Восьмерым из них провели МРТ головного мозга до и после экспедиции. Кроме того, в течение поездки все участники сдавали кровь и проходили тесты на когнитивные способности. В качестве контроля служили девять человек того же пола и возраста и со схожим изначальным объемом гиппокампа.

Ученые обнаружили, что за 14 месяцев объем гиппокампа у всех участников исследования изменился. Но если у контрольной группы он в среднем слегка вырос, то у полярников, наоборот, снизился. Сильнее всего эти изменения затронули зубчатую извилину — она сжалась на 7,2 процента.

Сокращение ее объема коррелировало со снижением баллов за тесты, связанные со вниманием и ориентацией в пространстве, но не повлияло на другие когнитивные способности. Остальные части гиппокампа тоже стали меньше, но эти различия авторы работы не сочли существенными.
 

_{Изменение объема мозга за 14 месяцев по сравнению с исходным значением (пунктир) у контрольной группы (синий) и полярников (красный) в разных областях гиппокампа}

 В крови полярников авторы работы искали нейротрофический фактор мозга (BDNF) — вещество, которое выделяют разные органы, чтобы заставить делиться предшественники нейронов. Через три месяца экспедиции его концентрация в крови участников упала почти в два раза и оставалась неизменной и еще по меньшей мере полтора месяца после возвращения.
 

_{Изменение концентрации BDNF в крови в течение экспедиции и после возвращения}

У авторов работы было недостаточно данных, чтобы сделать вывод о том, влияет ли как-то социальная изоляция и сокращение объема серого вещества на здоровье и поведение участников экспедиции. Кроме того, они отдельно обращают внимание на скромный размер выборки. Тем не менее, это исследование открывает поле для последующих работ, которым предстоит выяснить, какие еще факторы влияют на размер гиппокампа и можно ли как-то им противостоять.

Ранее ученые уже выяснили, что социальная изоляция связана с риском возникновения инсультов и инфарктов. В то же время, оказалось, что медленное поглаживание кисточкой способно смягчить страдания одиноких людей. Кроме того, в 2018 году для них разработали специального общительного робота.

 Полина Лосева