Энергия мозга. Теория развития всех психических заболеваний, объясняющая их общую причину - Кристофер М. Палмер

заведется (это все примеры неактивных функций). Это очень разные симптомы, но все они связаны с энергией – и обычно у них только одна причина. Теперь давайте представим, что машина – это живая клетка. Теперь ей требуется энергия для работы и поддержания жизнедеятельности. Если ее недостаточно, шины начнут сдуваться, колеса – шататься, на дверях появятся ржавчина и дыры (проблемы с обслуживанием). Двигатель и аккумулятор стареют. Кислота из аккумулятора начинает растекаться по двигателю (РФК). Масло уже давно никто не менял, и детали двигателя выходят из строя. Такое отсутствие техобслуживания еще больше ухудшает работу двигателя (цикл положительной обратной связи). В какой-то момент автомобиль начинает представлять опасность для других машин и дорожного движения в целом. Тормоза отказывают (повышенная возбудимость из-за неправильной работы выключателя). В конце концов это может привести к аварии, из-за которой шоссе придется перекрыть. Машину могут эвакуировать на свалку для утилизации (апоптоз). Если кто-то попытается снова сесть за руль, автомобиль будет и дальше представлять опасность для других участников дорожного движения (метаболические и психические расстройства).

Теория энергии мозга на практике

Теперь давайте посмотрим теорию энергии мозга в действии. Я расскажу вам о некоторых доказательствах, сосредоточенных на трех различных психических расстройствах, и о том, как наблюдаемые симптомы могут быть вызваны с точки зрения митохондрий и обмена веществ.

Большое депрессивное расстройство

По результатам многочисленных исследований, нам достоверно известно, что у людей с хронической депрессией наблюдается митохондриальная дисфункция (20). Так, например, наблюдения показали, что у людей с депрессией уровень АТФ снижается не только в клетках мозга, но и в мышечных и циркулирующих иммунных клетках. Снижение выработки АТФ было обнаружено и в животных моделях депрессии. В результате вскрытия тканей мозга людей с хронической депрессией были выявлены специфические отклонения в митохондриальных белках, что явно указывает на митохондриальную дисфункцию (21). Кроме того, как я уже упоминал, у страдающих депрессией наблюдается повышенный уровень окислительного стресса.

Еще один тип доказательств связан с биомаркерами депрессии в крови. Многочисленные исследователи брали образцы крови у тысяч людей с депрессией в поисках отклонений или различий по сравнению со здоровыми людьми. Было выявлено множество биомаркеров. В попытке разобраться в этих различиях и понять, есть ли между ними что-то общее, был проведен метаанализ 46 таких исследований. В результате установили, что все эти биомаркеры связаны главным образом с обменом аминокислот и липидов – и те и другие, как известно, связаны с работой митохондрий (22).

Одним из конкретных биомаркеров, представляющих большой интерес, является ацетил-L-карнитин (ALC). Эта молекула вырабатывается в митохондриях и играет важную роль в производстве энергии. Она имеет решающее значение для работы гиппокампа – области мозга, связанной с депрессией. Одна группа исследователей изучила уровень ALC у людей с депрессией и без, и обнаружила, что у пациентов с депрессией он в среднем был ниже (23). Более того, низкий уровень ALC оказался надежным предвестником тяжести депрессии, хронического течения болезни и неэффективного лечения. Последующее исследование 460 пациентов с депрессией показало, что уровень ALC повышается при эффективном лечении антидепрессантами и что этот уровень может помочь предсказать полную ремиссию (24). Ученые заключили, что «для более эффективного лечения большого депрессивного расстройства следует изучить новые стратегии, направленные на митохондрии».

Возможно, самое прямое и потрясающее доказательство роли митохондрий в депрессии получено в ходе эксперимента, проведенного на крысах (25). Исследователи выделили крыс с высоким уровнем тревожности и поведением, типичным для депрессии, а затем изучили у них определенную область мозга под названием «прилежащее ядро», чтобы понять, имеются ли у них какие-либо различия в работе митохондрий или клеточном развитии. Различия были успешно найдены. У крыс с тревожностью и депрессией было меньше митохондрий на клетку, они иначе использовали кислород для превращения энергии в АТФ и по-другому взаимодействовали с эндоплазматическим ретикулумом (ЭР), другой клеточной органеллой. Сами нейроны также выглядели по-другому. Продолжив изучение, исследователи обнаружили, что в митохондриях этих крыс наблюдается более низкий уровень митофузина-2 (MFN2), белка на мембранах митохондрий, принимающего непосредственное участие в процессе слияния органелл между собой и с ЭР. А вот и самое потрясающее. После того как ученые ввели крысам с тревогой/депрессией вирусный вектор, который значительно повысил уровень MFN2, все сразу поменялось. Митохондрии вернулись к нормальной работе, нейроны вернулись к нормальному виду, а от тревоги и депрессии не осталось и следа. Это убедительно свидетельствует о причинной роли митохондрий в депрессии и тревоге… по крайней мере, у крыс.

Некоторые из симптомов депрессии попадают в категорию недостаточно активных функций или неэффективного обмена веществ. Проблемы со сном, энергией, мотивацией и концентрацией, вероятно, связаны со снижением функции клеток мозга. Эта усталость почти наверняка распространяется на мышцы всего тела, особенно если учесть, что там тоже была обнаружена митохондриальная дисфункция. В некоторых случаях люди описывают «свинцовый паралич» – ситуацию, когда им кажется, будто их руки и ноги сделаны из свинца и ими трудно даже пошевелить. Это может объясняться митохондриальной дисфункцией в мышцах. При недостатке энергии человеку трудно ими управлять.

Кататония является крайним вариантом метаболической недостаточности – люди могут казаться парализованными из-за болезни и испытывать серьезные трудности с передвижением и речью.

Биполярное расстройство

Прямые доказательства метаболических нарушений при биполярном расстройстве (и шизофрении) были получены в 1956 году, когда ученые отметили нарушения в метаболизме лактата у пациентов (26). Существует множество исследований, документирующих митохондриальную дисфункцию при биполярном расстройстве, результаты которых схожи с тем, что было обнаружено у пациентов с депрессией. Однако возникает важный вопрос: чем депрессия отличается от мании? Любой, кто видел людей в этих двух состояниях, знает, что разница огромная.

В 2018 году была опубликована обзорная статья «Модель митохондриальной основы биполярного расстройства», в которой предполагалось, что депрессивные состояния являются энергодефицитными, а маниакальные связаны с повышенной выработкой энергии в мозге (27). Ученые привели несколько исследований, показывающих, что маниакальные состояния связаны с повышенной утилизацией глюкозы и лактата в мозге, что свидетельствует об избыточной выработке энергии митохондриями. Кроме того, было обнаружено, что в маниакальных состояниях увеличивается уровень двух нейромедиаторов – глутамата и дофамина, что указывает на повышенную активность этих нейронов. Таким образом, маниакальные состояния,