Нейроанатом Розалинда Робертс из университета Алабамы в Бирмингеме (США) в 2018 г. нашла микробиоту в мозге и задалась вопросом, могли ли бактерии из кишечника просочиться по кровеносным сосудам в мозг в течение тех нескольких часов, которые прошли от смерти человека до удаления головного мозга. Поэтому она посмотрела на здоровые мозги мышей, которые были сохранены сразу же после смерти грызунов. Там оказалось еще больше бактерий. Затем она взглянула на головной орган стерильных мышей, в которых совсем нет микробов. В мозге их тоже не оказалось.
Секвенирование РНК показало, что большинство бактерий относились к трем типах, характерным для микробиомы кишечника: Firmicutes, Proteobacteria и Bacteroidetes. Робертс не знает, как эти бактерии могли попасть в мозг. Возможно, они «перекочевали» из кровеносных сосудов, двигаясь по нервам из кишечника или даже проникая через нос. И она не может сказать о том, полезны они или вредны. Ученый не видела признаков воспаления, чтобы предположить, что они причиняют вред. Но еще не было и количественного анализа бактерий в мозге, поврежденном шизофренией, и в здоровом мозге. Если окажется, что существуют значительные различия, в будущих исследованиях можно было бы изучить, как эта «микробиома мозга» может поддерживать здоровье мозга или угрожать ему [54].
Рис. 3. Функции микробиоты [58]
Формирование кишечной микробиоты начинается рано, ребенок получает микрофлору матери внутриутробно в течение всей беременности, а также во время естественных родов и в постнатальном периоде. Внутриутробный и неонатальный периоды представляют собой критические этапы формирования микробиома ребенка, от которых во многом зависит состояние его здоровья в течение всей жизни. Состав формирующейся микробиоты зависит от гестационного возраста ребенка, способа родоразрешения, типа вскарммливания, антибактериальной терапии, санитарно-гигиенических условий окружающей среды, географических условий и др. [55-56].
Микробиота имеет свой уникальный состав и развивается на протяжении всей жизни [57].
Из этой главы мы тезисно вынесем следующую информацию:
1. Масса нормальной микробиоты кишечника взрослого человека составляет 2,5-3,0 кг численностью 1014 клеток.
2. Микробиом имеет около 8 млн уникальных бактериальных генов.
3. Основная микробная популяция обитает в толстом кишечнике, затем идет кожа, конъюнктива глаза, верхние дыхательные пути и влагалище.
4. На коже взрослого здорового человека определяются 19 таксономических рангов (филов) микроорганизмов. Большинство бактерий кожи относятся к четырем из них: Actinobacteria, Firmicutes, Bacteroidetes и Proteobacteria. Эти же филы доминируют и на слизистой полости рта и ЖКТ, однако их пропорции отличаются от таковых на коже.
5. Микробиом это совокупность генов микроорганизмов в организме человека, а микробиота вся экосистема микробов с набором генетических признаков и сложными взаимоотношениями внутри нее.
6. Найдена микробиота в мозге.
7. Микробиота имеет свой уникальный состав и развивается на протяжении всей жизни
8. Микробиота в симбиозе и под контролем иммунной системы. В данном случае, иммунная система выступает как департамент безопасности: знает на что микробиом способен, коммуницирует с ним, а когда нужно сдерживает. Но что интересно, насколько будет «сильный» иммунитет также зависит и от состава микробиоты. Имунную систему включаем в звено «часового механизма».
9. Ребенок получает свою первую микрофлору от матери внутриутробно в течение всей беременности через кровоток, а также во время естественных родов и в постнатальном периоде.
10. Микробиота материальна.
11. Микробиота одно из звеньев «часового механизма» в моей гипотезе происхождения и деятельности души. Почему? Отвечу во второй части книги.
Глава 2. Функции головного мозга
На этой главе надолго останавливаться не буду. Моя цель здесь напомнить функции головного мозга, чтобы в другой главе книги, используя данную информацию, можно было раскрыть и описать новое определение души. Если вы хорошо знаете анатомию мозга можно пропустить эту главу.
В головном мозге различают пять отделов:
продолговатый мозг;
задний (мост и мозжечок);
средний мозг;
промежуточный мозг;
конечный мозг (большие полушария).
Наряду с приведенным выше делением на отделы весь мозг разделяют на три большие части:
ствол мозга;
мозжечок;
передний мозг (большие полушария (конечный мозг) и промежуточный мозг).
Рассмотрим только функции отделов головного мозга.
Функции промежуточного мозга:
Функции эпифиза:
развитие половых признаков (особенно в детском и пубертатном возрасте);
регуляция гормональной функции надпочечников (управление выведением калия и натрия из организма);
регуляция сна (синтез гормона мелатонина).
Функции таламуса:
первичная обработка зрительных, слуховых и вкусовых сигналов;
запоминание;
двигательные реакции: сосание, жевание, глотание, смех;
центр организации и реализации инстинктов, влечений, эмоций.
Функции гипоталамуса:
является главным подкорковым центром регуляции вегетативных функций организма;
способен воздействовать на вегетативные функции организма с помощью гормонов и нервных импульсов;
в гипоталамусе располагаются центры гомеостаза, теплорегуляции, голода и насыщения, жажды и ее удовлетворения, полового поведения, страха, ярости;
является также центром регуляции цикла бодрствование сон. При этом задний гипоталамус активизирует бодрствование; передний сон. Повреждение заднего гипоталамуса может вызвать так называемый летаргический сон;
регулирует деятельность гипофиза;
в гипоталамусе и гипофизе образуются нейрорегуляторные пептиды энкефалины и эндорфины, обладающие морфиноподобным действием и способствующие снижению стресса.
Функции гипофиза:
рост;
обмен веществ;
репродуктивная функция
Кора головного мозга функционально состоит из трех зон:
сенсорная зона получает сигналы от рецепторов и передает в ассоциативную зону;
моторная зона управление двигательными актами, адекватными полученной информации;
ассоциативная зона связывает поступающую сенсорную информацию с хранящейся в памяти; сравнивает информацию, получаемую от разных рецепторов. Сенсорные сигналы интерпретируются и передаются в связанную с ней двигательную зону.
У человека ассоциативная зона занимает около 75 % коры головного мозга. Ассоциативная зона получает и перерабатывает информацию из сенсорной зоны и инициирует целенаправленное осмысленное поведение.
Рис. 4. Строение больших полушарий
Лобная доля:
произвольные движения;
речь (речедвигательный центр зона Брока);
регуляция сложных форм поведения;
мышление.
Теменная доля:
восприятие и анализ кожно-мышечных раздражений;
пространственная ориентация;
регуляция целенаправленных движений.
Височная доля:
восприятие слуховых, вкусовых, обонятельных ощущений;
восприятие речи (центр Вернике);
память.
Островок (закрытая долька) (расположен в глубине латеральной борозды):
восприятие вкуса.
Затылочная доля:
восприятие и переработкой зрительной информации.
Гиппокамп (подкорковая зона) (парная структура, расположен в глубине височных долей):
перекодировка информации краткосрочной памяти человека для ее последующей записи в долговременной памяти.
Функции ствола мозга:
рефлекторная: поведенческие рефлексы;
проводниковая: восходящие и нисходящие нервные пути ЦНС;
ассоциативная: обеспечивает взаимодействие спинного мозга, ствола и больших полушарий головного мозга.
Функции продолговатого мозга:
участвует в реализации вегетативных (слюноотделение), сома-тических, вкусовых, слуховых, вестибулярных рефлексов;
обеспечивает выполнение сложных рефлексов, требующих последовательного включения разных мышечных групп, например, при глотании и дыхании;
дыхательный и сосудодвигательный центр;
центр потоотделения;
рецепторное восприятие сигналов внутренней среды;
центр регуляции сердечной деятельности;
координация движений, рефлексы позы.
Функции Варолиева моста:
передача информации из спинного мозга в отделы головного мозга;
сознательный контроль за движениями тела;
восприятие положения тела в пространстве;
чувствительность языковых сосочков, кожи лица, слизистой носа, конъюнктив глаз;
мимика;
акт принятия пищи.
Функции мозжечка:
координация движений;
поддержание мышечного тонуса.
Функции среднего мозга:
сенсорная функция: проведение зрительной и слуховой информации; ориентировочные рефлексы;
проводниковая функция: через него проходят все восходящие пути к вышележащим таламусу, большим полушариям и мозжечку. Нисходящие пути идут через средний мозг к продолговатому и спинному мозгу;
двигательная функция: например, движение глазных яблок [32].
Тезисы:
Таким образом, ассоциативные зоны участвуют в процессах мышления, запоминания и обучения и имеют научно-доказательную базу материального происхождения мышления, но конечный результат деятельности, конечно, остается нематериальным.
В связи с этим, я включаю в свою гипотезу происхождения души еще одно звено головной мозг, акцентируя внимание на ассоциативных зонах коры головного мозга, на таламусе и лобных долях.
Глава 3. Второй мозг. Ось кишечник-мозг.
"Мы часто думаем, что наше сознание, которое находится где-то там, в мозгу, руководит нами на нашем жизненном пути, говорит доктор Шарон Муалем, специалист по эволюционной биологии и автор популярной книги "Именно слабые выживают " ("דווקא החלשים שורדים"). Сегодня мы понимаем, что это иллюзия. Наше сознание складывается из многих составляющих: так в разных участках мозга накапливаются ощущения событий, которые формируются с помощью химических и электрических сигналов поступающих из органов чувств. И, если до последнего времени казалось, что все особенности нашего сознания можно объяснить наследственностью и окружением, и всё это генетика, нейрология и психология, теперь появилось понимание, что к этому надо прибавить влияние микробиоты, живущей внутри нас. Во всем хорошем и плохом, что происходит с нами, они наши невидимые и очень влиятельные партнеры."
Ось микробиота кишечник мозг включает в себя центральную нервную систему, нейроэндокринную и нейроимунную системы, а также симпатическую и парасимпатическую части автономной нервной системы и микрофлору кишечника. Давно известно, что нервная система влияет на работу кишечника. Думаю, каждый может вспомнить ситуацию, когда от сильного волнения возникали спазмы в кишечнике или, наоборот, на фоне стресса работа кишечника тормозилась. Но только недавно появились данные, что микробы, населяющие кишечник оказывают существенное влияние на работу нервной системы. Развитие таких нейродегенеративных заболеваний как: болезнь Альцгеймера, болезнь Паркинсона, рассеянный склероз так же связывают с разбалансировкой оси микробиота кишечник мозг. Такая разбалансировка происходит под влиянием неблагоприятных факторов внешней среды [37,38].
Измененная коммуникация кишечникмозг проявляется при нарушениях питания как нарушением регуляции аппетита, так и искажением восприятия сытости. Существует гипотеза о том, что микробная популяция кишечника может регулировать потребление пищи [37]. Например, при недостатке бактероидов белки будут недостаточно перевариваться, что может вызывать бродильные процессы в кишечнике и доставлять дискомфорт пациенту, заставляя его выбирать пищу с повышенным содержанием углеводов [38].
***
90% информации идет из кишечника в мозг.
Не наоборот.
Марк Лите, BioEssays
***
Энтеральная нервная система второй мозг человека, содержит 200-600 миллионов нейронов.
Новые исследования показывают, что центральная нервная система и кишечный микробиом тесно связаны. Передача сигналов в мозге происходит посредством выделения из синапсов специальных молекул нейромедиаторов. Наверняка вы слышали о таких нейромедиаторах как серотонин, дофамин, ГАМК, гистамин и норадреналин, которые активируют или тормозят нейроны в мозге и регулируют ваше поведение и настроение. Так вот, некоторые микробы способны вырабатывать эти нейромедиаторы, но также множество других химических соединений, которые используются организмом для их синтеза.
Бактерии напрямую регулируют настроение, восприятие мира и когнитивные способности, а от их состояния напрямую зависит психоэмоциональное и умственное здоровье их носителя.
Рис. 5. Ось кишечник мозг.
Микробы вносят в дело выживания человека больше генов, чем гены человека сами по себе. Установлено, что бактериальные гены протеинового кодирования в 360 раз более распространены, чем подобные им человеческие гены.
Рис. 6. Влияние кишечника на все тело.
Гнотобионты(от грсч. gnotos известный и bioto.s жизнь), животные, свободные от микроорганизмов; получают и выращивают их в стерильных условиях для эксцерим. работы. Г. наз. также стерильных животных, специально заражённых определ. видами микроорганизмов [39].
Стерильное живое существо (гнотобионт) имеет короткую жизнь, слабую иммунную систему, слабо выраженные инстинкты самосохранения и выживания. Если открыть контакт стерильного живого существа с микрофлорой воздуха, и стерильный организм заселится патогенной микрофлорой это его убъет[40].
***
Примеры:
Мыши со стерильной микробиотой кишечника ведут себя рискованнее, гормон стресса кортизол у них подскакивает до небес, а BDNF падает, как рейтинги президента. А если пересадить бактерии пугливых подопытных более смелым собратьям и наоборот, произойдет рокировка трусы превратятся в смельчаков, а Короли Львы в осмотрительных домоседов.
***
Жизнь в пузыре.
Уникальнейшая история жизни человека-гнотобионта. Дэвид Веттер родился с генетическим нарушением, ныне определяемого как тяжёлый комбинированный иммунодефицит. 12 лет он прожил в медицинском стерильном пузыре, только один раз за это время вышел из него и вскоре после этого скончался.
В нашем распоряжении есть крохи информации о его поведении, прожившем в стерильных условиях без контакта с бактериями.
«Вопреки созданному прессой образу абсолютно нормального мальчика, обречённого жить в пузыре, Дэвид был психологически неустойчив. Вынужденный демонстрировать тщательно отработанную напускную вежливость, Дэвид всё чаще впадал в раздражительность и депрессию, выражая свой гнев импульсивными действиями (так, однажды он размазал по всему пузырю собственные экскременты). Кроме того, Дэвид панически боялся инфекции; по ночам его преследовали навязчивые кошмары о полчищах ядовитых пауков и «короле микробов», насылавшем на него своих бесчисленных жен [41,42, 43].
Тезисы:
1. Микробиота напрямую регулируют настроение, восприятие мира и когнитивные способности, а от их состояния напрямую зависит психоэмоциональное и умственное здоровье их носителя.