Мыши в коме

Сегодня искусственная кома стала одним из важных методов спасения жизни и лечения. Ежегодно в мире в нее вводят миллионы пациентов, которые пребывают в таком состоянии от часов до месяцев. Однако опыт показывает, что после длительного нахождения в бессознательном состоянии психика больного может сильно пострадать: когнитивные расстройства, неуверенность в себе, потеря памяти и многое другое. Восстановление психического равновесия порой требует многих месяцев, а то и лет. К примеру, известно, что нобелевский лауреат академик Л.Д. Ландау, вышедший из комы, в которую врачи погрузили его после автомобильной катастрофы, так и не смог вернуться к занятиям наукой.

Несмотря на очевидность негативных последствий сверхдлительной анестезии, ученые до сих не изучали ее влияние на изменение нейронных связей мозга. Для этого надо отслеживать отдельные синапсы, то есть ответвления нервных клеток, что невозможно делать неинвазивными методами. Недавно в печати появилось одно из первых исследований связности нейронов мышиного мозга при длительной коме. Его выполнила группа из пяти ученых под руководством профессора биологии нью-йоркского Колумбийского университета Рафаэля Юсте. Они использовали специально созданную установку. В нее с помощью двухфотонной микроскопии можно с микронным разрешением наблюдать синаптические связи во время эксперимента и одновременно оценивать изменение когнитивных функций подопытных животных.

Опыты ставили на мышах, пребывавших в коме до сорока часов. Это в семь раз дольше, чем в более ранних экспериментах. Ученые отслеживали области соматосенсорной коры, ответственной за обработку ощущений тела. Оказалось, что кома меняет архитектуру синапсов. Экспериментаторы наблюдали активное образование новых синапсов, в то время как после длительной анестезии они, наоборот, рассасывались.

До сих пор считалось, что связи между нейронами во взрослом мозгу остаются стабильными. Теперь ясно, что даже во время короткой анестезии число и структура синапсов меняются постоянно и чем дольше кома, тем сильнее. Один из авторов работы, опытный анестезиолог и постдок университета Михаэль Венцель, заявил: это сигнал тревоги для всего врачебного сообщества; требования к безопасности анестезии нужно пересмотреть. Врачам следует уточнять планы лечения, а также развить вспомогательную терапию, сохраняющую мозг.

(Proceedings of the National Academy of Sciences, 2021, 118, 7)