Текст книги "Мы – это наш мозг: От матки до Альцгеймера"

III. Уязвимый мозг плода в «безопасной» матке

III.1 Нарушения развития мозга под влиянием внешней среды

Мы загрязняем околоплодные воды наших младенцев.

В ходе беременности и в первые годы после появления на свет мозг человека развивается очень высокими темпами. В каждой области мозга и в каждом типе клеток этой области мозга это быстрое развитие происходят в разное время. В течение фазы быстрого роста клетки мозга особенно чувствительны к воздействию многих факторов. Для нормального развития мозга прежде всего необходимо достаточное питание. Кроме того, должна хорошо работать щитовидная железа ребенка, ибо она стимулирует развитие мозга. В период быстрого роста развитие мозга в общих чертах определяется нашим генетическим фоном и в деталях – активностью нервных клеток. На это, в свою очередь, влияет наличие питательных веществ, химических посланцев других клеток мозга (нейротрансмиттеров), веществ роста и гормонов. Половые гормоны ребенка управляют на этой стадии сексуальной дифференциацией мозга. Поступающие к плоду через плаценту во время беременности вещества из внешней среды, алкоголь, никотин и другие вызывающие зависимость вещества и лекарства, которые принимает мать, могут нарушать легко уязвимый процесс развития мозга.

К сожалению, мы живем в мире, где 200 миллионов детей испытывают серьезные и продолжительные нарушения развития мозга из-за недоедания. Это приводит не только к постоянному снижению умственных способностей, но и к шизофрении, депрессии и антисоциальному поведению. Об этом, например, говорят исследования детей, родившихся Голодной зимой 1944–1945 гг. в Рандстаде, наиболее густонаселенной области на западе Нидерландов (см. III.3, рис. 8). Те же проблемы могут всё еще возникать и в нашем обществе изобилия, если плацента функционирует недостаточно и из-за этого плод получает недостаточное питание и рождается с малым весом. Причиной нехватки питания плода в матке может быть частая рвота будущей матери, или слишком строгая диета, чтобы не располнеть, или голодание в течение Рамадана.

Кроме того, в нашем мире живут 200 миллионов людей, вынужденных растить своих детей в регионах с недостаточным содержанием йода. Такие места существуют повсюду, в том числе и в Нидерландах. Гормоны щитовидной железы необходимы для нормального развития мозга, но они действенны только в том случае, если в них встроено достаточное количество йода. Этим занимается щитовидная железа. Йод, находящийся в почве, в горных местностях вымывается дождевой водой. Недостаток йода приводит, из-за плохо работающих гормонов щитовидной железы ребенка, к нарушениям развития мозга и внутреннего уха. В результате у детей щитовидная железа сильно увеличивается в размере – в отчаянных попытках извлечь хоть сколько-нибудь йода из пищи. В тяжелых случаях недостаток гормона щитовидной железы приводит к тому, что люди становятся умственно отсталыми глухонемыми карликами, так называемыми кретинами. Эндокринолог профессор Кверидо из Лейдена счел делом своей жизни отыскание регионов с недостаточным содержанием йода во многих отдаленных уголках мира. Его просьбы были всегда неожиданны. Как-то в пятницу вечером он позвонил мне и спросил: «Дик, не смог бы ты достать для меня к завтрашнему утру 16-миллиметровый кинопроектор? Мне нужно прочитать лекцию в Амстердаме». И вот я смотрю его последний фильм, где он летал на своей Сессне в долину Мулья в Новой Гвинее, которая тогда была еще нидерландской колонией, и слушаю отчет о первых результатах этой экспедиции. До 10 % детей в этой долине были слабоумными, глухими и страдали тяжелыми нервными болезнями. Кверидо указал, что причиной этого был недостаток йода, и лечил больных инъекциями йодосодержащего масла липиодола. Это масло ранее использовалось для получения контрастных снимков при рентгеноскопии легких, но могло при этом повреждать легочную ткань. В форме депó-инъекций при недостатке йода липиодол, однако, действовал великолепно. Простое добавление йода в поваренную соль привело к закрытию всех школ для глухонемых в Швейцарии. В горах китайской провинции Аньхой я наблюдал такие нарушения развития уже в XXI столетии. Кретинка, с зобом, громадной распухшей щитовидной железой, сметала листья в храме. На вопрос знакомого китайского профессора, не хотела бы она показаться врачу, она заворчала в ответ и угрожающе замахнулась на нас метлой.

Тяжелые металлы также могут вызывать нарушения развития мозга ребенка. Свинец, который добавляли как антидетонирующую присадку к бензину, проникал из окружающей среды через матку в плод, создавая впоследствии риск появления затруднений в учебе. Опасное воздействие ртути впервые стало известно в 1950-е гг., когда кошки в японских рыбачьих деревнях вокруг залива Минамата внезапно стали демонстрировать странное поведение и погибали, а рыба бесцельно кружила на одном месте. Лучшую рыбу улова рыбаки продавали, а ту, что похуже, ели их семьи. Из-за высокого содержания в рыбе ртути, попавшей в воду из близлежащего завода пластмасс, 6 % детей получили во время эмбрионального периода серьезные повреждения мозга. Ртуть препятствовала образованию клеток мозга и росту нервных волокон у детей, результатом чего была умственная отсталость, а у взрослых наблюдались признаки паралича. В настоящее время в местном парке Охраны природы установлен памятник всем жизненным формам района Ширануи, которые стали жертвами отравления. Парк разбит на 27 тоннах загрязненного ртутью ила, взятого из залива Минамата; там же закопали десятки запечатанных контейнеров с отравленной рыбой. Японские власти так и не позаботились о надлежащем финансовом возмещении ущерба всем пострадавшим.

Не так уж редко возникает нарушение развития сексуальной дифференциации, или интерсексуальность. Затронуто бывает от 2 % детей до долей процента – в зависимости от того, учитываются или нет менее выраженные нарушения, а также в каком именно возрасте ставится этот диагноз. От 10 % до 20 % случаев атипического развития половых органов вызвано не хромосомными нарушениями. Причиной может быть наличие в окружающей среде химикалий. ДДТ, полихлорированный бифенил, диоксин и многие другие субстанции, встречающиеся в среде обитания, теперь рассматриваются как эндокринные нарушители, так как они могут нарушать воздействие половых гормонов на процесс нормальной половой дифференциации. Еще в 1940 году у летчиков, распылявших на поля ДДТ, было обнаружено снижение числа сперматозоидов. У многих животных также было установлено воздействие подобных веществ на развитие мозга. О возможном влиянии эндокринных нарушителей на сексуальную дифференциацию мозга ребенка, и тем самым на гендерную идентичность и сексуальную ориентацию (см. IV), начали беспокоиться лишь в самое последнее время.

III.2 Нарушения развития мозга из-за вызывающих зависимость веществ и лекарств

Не повреждаем ли мы мозг наших детей еще до того, как они появились на свет?

(Заглавие моей инаугурационной речи, 1980)

Грубые нарушения развития мозга, случавшиеся прежде во время беременности, сейчас, к счастью, редки. Примеры таких тяжелых врожденных аномалий – открытая спина[10]10
  Порок внутриутробного развития позвоночника; может сочетаться с грыжей оболочек, выступающих через дефект кости.


[Закрыть] (spina bifida, чаще встречающаяся в тех случаях, когда женщина во время беременности принимает лекарства против эпилепсии), отсутствие больших полушарий головного мозга (анэнцефалия, чаще встречающаяся из-за воздействия пестицидов во время беременности), уродство верхних и нижних конечностей. Причиной последней из упомянутых аномалий было новое в свое время снотворное, которое прописывали беременным женщинам и которое за короткое время привело к резко выраженным отклонениям, получившим известность как талидомидный, или софтеноновый, скандал. Непосредственно видимые нарушения развития называют тератологическими аномалиями. После скандала с талидомидом стали более осторожно относиться к приему лекарств в течение первых трех месяцев беременности. Эти аномалии, однако, лишь вершина айсберга нарушений развития мозга, причиняемых химическими веществами и по истечении первых трех месяцев беременности. Микроскопические аномалии развития мозга ребенка, вызванные химическими веществами, встречаются гораздо чаще, чем классические тератологические аномалии. Микроскопические аномалии возникают только на поздней стадии беременности и лишь много позже могут стать причиной возникновения тех или иных проблем. Новорождённый может казаться совершенно здоровым, но позже, когда к системам мозга будут предъявлены определенные функциональные требования, выявятся дефекты. Если беременная женщина курит, она тем самым повышает для своего ребенка вероятность возникновения трудностей в школе, увеличивает риск появления проблем в его поведении в подростковом возрасте и трудностей репродуктивного характера, когда ее ребенок уже будет взрослым. Такие аномалии называют функциональными, или поведенческо-тератологическими, нарушениями.

Многие химические вещества могут проникать в еще не родившегося младенца и угрожать развитию его мозга. Тяжелые металлы в среде обитания, никотин, алкоголь, кокаин и другие вещества, вызывающие зависимость, а также лекарства, которые принимает женщина во время беременности, могут препятствовать процессу быстрого развития мозга. У наркотических детей, то есть детей, еще до рождения подвергшихся воздействию наркотиков, которые употребляла мать во время беременности, наблюдаются не только проявления абстиненции после появления на свет; повреждения мозга могут остаться у них на всю жизнь. Полагаю, что все те вещества, которые могут воздействовать на мозг взрослого человека, также оказывают влияние и на развитие мозга еще не родившегося ребенка. Я еще никогда не видел исключений из этого правила.

То, что алкоголь может вызывать врожденные аномалии, известно давно. За несколько веков до н. э. в финикийском Карфагене, по-видимому, уже опасались воздействия алкоголя на будущего ребенка, поскольку существовал закон, запрещавший употребление алкоголя в день свадьбы. Английский писатель Хенри Филдинг в 1751 году во время повального пристрастия к джину в его стране предостерегал: «Что получится из ребенка, зачатого в джине?» В 1968 году французские исследователи впервые сообщили, что употребление алкоголя во время беременности может приводить к нарушениям развития мозга младенца, – фактически именно так, как в романе Олдоса Хаксли Brave New World [Дивный новый мир] (1932) выращивались гамма, которым добавляли спирт в кровезаменитель. Французская публикация, однако, прошла незамеченной, эти нарушения были открыты вторично Кеннетом Л. Джонсом и его сотрудниками в 1973 году и получили в англоязычной литературе название fetal alcohol syndrome [фетальный [11]11
  От лат. fetus – плод.


[Закрыть] алкогольный синдром]. 25 % беременных женщин всё еще позволяют себе время от времени выпить стаканчик. Употребление алкоголя во время беременности может приводить к рождению детей с маленьким мозгом, а также к серьезной умственной отсталости ребенка. Но встречаются и легкие формы нарушений развития мозга из-за алкоголя, которые тем не менее приводят к трудностям в процессе учебы и к отклонениям в поведении. Понятием фетальный алкогольный синдром охватывается весь спектр возможных аномалий развития мозга, вызванных употреблением алкоголя во время беременности. В процессе развития плода клетки мозга формируются вокруг желудочков мозга. Впоследствии они мигрируют в кору больших полушарий, где созревают и образуют нервные волокна, чтобы вступать в контакт с другими клетками мозга. Процесс миграции эмбриональных мозговых клеток может быть настолько сильно нарушен воздействием алкоголя, что они пробиваются сквозь мозговую оболочку и выходят на внешнюю поверхность мозга. Алкоголь также продолжительно активирует стрессовую ось мозга ребенка, что увеличивает риск возникновения депрессий и страхов. В 60-е гг. прошлого века в родильных отделениях применяли внутривенное введение алкоголя для предотвращения угрозы преждевременных родов. Алкоголь сдерживал схватки, и плод мог дольше оставаться в матке. О проникновении алкоголя в мозг плода тогда не думали. Сведениями о том, что такая терапия наносила вред ребенку, мы не располагаем.

Пугающе многообразно действует на ребенка курение матери во время беременности. Курение – наиболее частая причина смерти ребенка во время родов. Из-за курения вдвое чаще происходит смерть в колыбели. У курящей матери повышается вероятность преждевременных родов, ребенок рождается с меньшим весом, с заторможенным развитием мозга, с расстройством сна, с предрасположенностью к последующему ожирению, сниженной успеваемости; кроме того, курение матери может приводить к нарушениям функции щитовидной железы как матери, так и ребенка. У ребенка возрастает вероятность появления синдрома дефицита внимания и гиперактивности (ADHD), агрессивного и импульсивного поведения, затруднений с развитием речи и/или внимания; у мальчиков курение матери влияет на развитие яичек и часто приводит к нарушениям способности к воспроизводству.

До сих пор всё еще около 12 % женщин курят во время беременности, и прекращают курить лишь немногие. Но отвыкать от курения с помощью никотинового пластыря также опасно для ребенка: эксперименты над животными показали, что никотин наносит большой вред развитию мозга. Аномалии развития мозга вызывают не только всевозможные вещества, воздействующие на организм во время курения, но и сам никотин. Если бы все нидерландские женщины бросили курить, было бы на 30 % меньше преждевременных родов, появление младенцев с малым весом сократилось бы на 17 %, и расходы на здравоохранение снизились бы на 26 миллионов евро. Разве не лучше было бы, если бы наши дети получили все эти деньги?

Функциональные тератологические эффекты лекарственных препаратов зачастую становятся известны только случайно. В нашем институте в 1980-х гг. докторант Маджид Мирмиран исследовал вопрос, до какой степени относительно большая доля быстрого сна (rem-сна[12]12
  Rapid eye movement – фаза быстрых движений глаз, БДГ-фаза.


[Закрыть]) плода может иметь значение для нормального развития мозга. В этой фазе сна, начиная с фетального периода, мозг очень активен. В опытах над крысами наступление фазы быстрого сна блокировали с помощью хлоримипрамина (средство против депрессии и страха) или клонидина (средство против высокого кровяного давления и мигрени). Опыты над крысами проводили на второй и третьей неделе после рождения, что для человеческого плода соответствует стадии развития мозга во второй половине беременности. После кратковременного воздействия вышеупомянутых препаратов на крыс в период развития, взрослые особи впоследствии имели более протяженные фазы быстрого сна и были более пугливы. Крысы-самцы отличались, кроме того, менее выраженным сексуальным поведением и были гиперактивны. Если же эти препараты давали крысам на протяжении двух недель в период развития, это приводило к постоянным изменениям мозга и поведения. Позднее в Гронингене проводились исследования детей, матери которых восемью годами ранее в ходе беременности получали клонидин как безопасное средство против высокого кровяного давления и мигрени. У детей наблюдались значительные нарушения сна. Некоторые из них даже страдали сомнамбулизмом. Проблема изучения функциональных тератологических аномалий состоит в том, что врачи в поисках специфических отклонений у человека вынуждены опираться на опыты над животными. Кроме того, эти явления не вполне специфичны. При отклонениях, проявляющихся впоследствии (например, при нарушениях сна), нельзя знать, какое именно вещество могло вызвать повреждение мозга плода во время беременности. Другие примеры неспецифических симптомов функциональной тератологии – затруднения в учебе (из-за алкоголя, кокаина, курения, свинца, марихуаны, ДДТ, антиэпилептических препаратов), депрессия, страхи и иные психические расстройства (из-за диэтилстилбестрола [DES], курения), транссексуальность (из-за фенобарбитала или дифантоина), агрессия (из-за прогестативных средств или курения), дефекты моторики, социальные и эмоциональные проблемы.

Помимо этого, химические вещества предположительно способствуют возникновению таких аномалий развития, как шизофрения, аутизм, смерть в колыбели и синдром дефицита внимания и гиперактивности (ADHD), где играют роль различные факторы. Курение во время беременности может, в сочетании с генетической предрасположенностью ребенка, в девять раз увеличить риск синдрома дефицита внимания и гиперактивности (ADHD). Вероятность ADHD повышается также из-за приема гормонов коры надпочечников во время беременности. Эти вещества назначают, чтобы при угрозе преждевременных родов способствовать развитию легких, однако они тормозят развитие мозга и могут, помимо ADHD, приводить к уменьшению объема мозга, нарушениям моторики и пониженному IQ. К счастью, в настоящее время их назначают в очень малых дозах и дают в течение короткого времени.

Дилемма заключается в том, что женщины, страдающие шизофренией, депрессиями или эпилепсией, большей частью должны подвергаться лечению во время беременности, потому что болезнь матери может нанести вред и ребенку. Имеются данные, что употребление средств против шизофрении (например, хлорпромазина) во время беременности приводит к нарушениям моторики у ребенка; некоторые средства против эпилепсии увеличивают вероятность открытой спины (spina bifida) или транссексуальности. При эпилепсии беременные женщины должны получать не более одного лекарства и фолиевую кислоту. Если из-за эпилепсии женщина во время беременности принимает вальпроевую кислоту, впоследствии это может привести к более низкому значению вербального IQ ребенка по сравнению с действием других противоэпилептических препаратов. Антидепрессанты употребляют 2 % беременных женщин, даже если речь не идет о тяжелой депрессии. По-видимому, это не повышает опасности возникновения серьезных врожденных отклонений. Однако дети тогда рождаются с несколько уменьшенным весом и несколько раньше срока; сразу же после рождения у них возникают определенные трудности (более низкая оценка по шкале Апгар); отмечаются некоторые нарушения моторики. Следует, однако, взвесить серьезность этих проблем в сравнении с проблемами, которые стресс и депрессия женщины во время беременности могут вызвать затем у ребенка: снижение когнитивных (мыслительных) способностей, внимания, а также различные отклонения в поведении. Страх матери во время беременности может также длительно активировать стрессовую ось ребенка и тем самым увеличить вероятность появления у него впоследствии страхов, импульсивности, ADHD и депрессии. В отношении беременных женщин, испытывающих депрессию, было бы хорошо рассмотреть, если это только возможно, применение немедикаментозной терапии: света, транскраниальной магнитной стимуляции (ТМС), массажной терапии, акупунктуры или интернет-терапии. Лечащему врачу здесь нужно о многом подумать.

Образование клеток мозга происходит с высокой скоростью в матке и вскоре после рождения и уже медленнее идет примерно до четырехлетнего возраста. Созревание мозга продолжается гораздо дольше: в передней доле мозга, префронтальной коре, даже до 25 лет. Гормоны коры надпочечников, которые часто и в больших дозах дают преждевременно родившимся младенцам, чтобы способствовать созреванию легких, по всей видимости, тормозят развитие мозга. Употребление алкоголя, сигарет и лекарств во время беременности может приводить к уменьшению мозга ребенка.

Все аспекты развития мозга могут быть затронуты воздействием химических веществ во время беременности. Нарушения миграций клеток могут приводить к гетеротопиям[13]13
  Гетеротопия (от др. – греч. έτερος, иной, и τόπος, место) – появление тканей или частей органов в необычном месте.


[Закрыть]. При этом группки мозговых клеток, которые в процессе миграции находятся на пути к коре головного мозга, остаются в белом веществе, связях нервных волокон коры головного мозга (рис. 19), где они не могут хорошо функционировать. Они появляются там еще и под воздействием бензодиазепинов, которые часто принимают беременные. Употребление алкоголя во время беременности ведет к нарушениям формы и функции всех ответвлений мозговой клетки. Курение и употребление алкоголя во время беременности изменяют никотиновые рецепторы, а употребление каннабиса матерью изменяет дофаминовые рецепторы в мозге ребенка.

Вызывающие зависимость вещества, лекарства и вредные вещества из среды обитания могут приводить к необратимым нарушениям в развитии мозга ребенка, которые впоследствии проявляются в ухудшении способности к обучению и отклонениях в поведении. Этот вид врожденных нарушений называют функциональной, или поведенческой, тератологией.

Определение этого вида воздействий химических веществ затрудняется большой временнóй дистанцией между попаданием вещества в плод во время беременности и результатом этого попадания, которое может проявиться в школьные годы или по достижении репродуктивного возраста. К тому же такие эффекты, как ухудшение способности к обучению и нарушение сна, не настолько специфичны, чтобы определенно связать их с веществами, которые могли причинить ущерб развитию мозга ребенка в период беременности. Кроме того, одно и то же вещество – в зависимости от того, на какой стадии развития оно подействовало на плод, – может вызывать различные симптомы. Задача не облегчается, если врач не знает, какие именно нарушения он должен искать, да еще тогда, когда убедительные эксперименты на животных отсутствуют. Врачу следует заблаговременно обсуждать с пациентками все эти проблемы, если планируется беременность, чтобы в тех случаях, когда потребуется его вмешательство во время беременности, он мог назначить наиболее безопасные лекарства или же немедикаментозную терапию.