Поиск - новости науки и техники

Шкатулка с секретом. С помощью современного оборудования французские ученые раскрывают тайны человеческого мозга.

Примерно в часе езды от Парижа, в городке Сакле, расположился крупнейший европейский центр медицинской томографии Neurospin, созданный при французском Комиссариате по атомной энергии (CEA). Деятельность этой исследовательской лаборатории направлена на изучение работы человеческого мозга при помощи “сканеров” высочайшей мощности, роль которых выполняют самые современные магнитно-резонансные установки.
Четыре магнита – один мощнее другого – должны обеспечить визуализацию процессов, происходящих в мозговом веществе. Первоначальные инвестиции в Neurospin составили 51 млн евро. Большую часть этих денег выделил Комиссариат по атомной энергии.
Визуализация – пожалуй, ключевое слово в Neurospin. Даже синусоидальные очертания здания, в котором расположена лаборатория, красноречиво говорят о том, чем здесь занимаются исследователи. Знаменитый французский архитектор Клод Васкони запечатлел в волнообразной конструкции основные задачи ученых – каждый “гребень” символизирует конкретную функцию мозга, которую предстоит досконально изучить.
Несмотря на то что лаборатория Neurospin совсем молодая (ее открытие состоялось четыре года назад), она давно уже стала во Франции одним из излюбленных объектов для демонстрации тех возможностей, что сулит медицинской науке объединение фундаментальных исследований и современных технологий.
Директор лаборатории, член Академии наук Института Франции, профессор Денис Лебьен не без основания гордится оснащением вверенного ему научного центра и шутя называет его “шкатулкой с секретом”. Экскурсии для журналистов и ученых он нередко проводит лично и не скрывает улыбки, демонстрируя имеющиеся достижения.
– Наша задача заключается в изучении всех уровней работы мозгового вещества, – объясняет Денис Лебьен. – Сканеры, выполненные с применением методов ЯМР (ядерно-магнитный резонанс), позволяют в реальном времени следить за метаболизмом живого мозга, не нарушая его деятельности. Благодаря высокой мощности этих устройств ученые могут рассмотреть его структуру с точностью до тысяч (а не миллионов) нейронов и регистрировать колебания, происходящие за сотые доли секунды.
Сегодня в лаборатории работают три из четырех установок ЯМР. Первый магнит создает поле в 3 тесла (оно в 60 тысяч раз больше магнитного поля в Париже). Второй – на сегодняшний день самый мощный магнит во Франции – обеспечивает поле в 7 тесла (по мощности оно в 140 тысяч раз превышает магнитное поле Земли). С помощью этих устройств ученые установили, что мозг даже самых тяжелых пациентов, находящихся в коме, продолжает работать и давать ответы на адресованные им вопросы. И хотя никаких внешних признаков активности эти пациенты не проявляют, ученым удается поддерживать общение с ними.
И все же главные вопросы, ответы на которые ищут сегодня специалисты Neurospin, связаны с молекулярными механизмами возникновения дегенеративных биологических процессов в мозге, их ранней диагностикой и подбором оптимальных видов лечения еще до обнаружения первых симптомов таких неврологических заболеваний, как болезни Альцгеймера, Паркинсона, эпилепсия, рассеянный склероз, паралич, шизофрения.
Три года назад в центре Neurospin создана специальная клиника, большинство пациентов которой не чувствуют серьезных недомоганий. “90 процентов исследований проводится на здоровых людях, – подчеркивает Денис Лебьен. – Это связано с тем, что мы исследуем основные функции мозга еще до возникновения недуга. Мы занимаемся превентивными скрининговыми процедурами, ранним обнаружением “неполадок”, для того чтобы постепенно отходить от запоздалого реагирования на симптомы заболевания и лечения, которое зачастую имеет побочные эффекты. Надеюсь, что в скором времени мы сможем предложить своим пациентам такие виды терапии, которые учитывают индивидуальные особенности их организма”.
С особой гордостью Денис Лебьен демонстрирует зал, где скоро будет установлен гигантский магнит диаметром 10 метров и весом 150 тонн, создающий поле почти в 12 тесла – примерно в 235 тысяч раз сильнее магнитного поля Земли. На его производство было выделено 2 млн евро, а изготовили изделие специалисты, работающие в ЦЕРН в Женеве и на проекте ИТЭР в Кадараше.
На макете установки, расположенном в соседнем помещении, Денис Лебьен объясняет возможности давно ожидаемого в Сакле ЯМР-сканера: “Он позволит диагностировать нейродегенеративные заболевания, когда у человека еще нет никаких поводов для беспокойства. С помощью специальных контрастных веществ мы “пометим” отдельные клетки, а визуализация их дальнейшего поведения даст ответ на вопрос, как в действительности обстоит дело”.
Еще один магнит, самый мощный в мире, создает поле в 17 тесла. Его используют для фундаментальных исследований мозга мелких лабораторных животных и как первую доклиническую систему в мире.
В последние дни сентября Neurospin посетила делегация ученых Российской академии наук. Увиденное впечатлило профессионалов, хотя, казалось бы, магнитно-резонансная томография знакома миру не первое десятилетие.
– Чем хорош Neurospin в Сакле, так это возможностью вести комплексные исследования, – заметил академик М.Угрюмов, советник президента РАН по международной научной деятельности. – Здесь созданы установки с рекордными характеристиками, а также достигнуты отличные результаты в обработке и анализе изображений, в области когнитивной неврологии. Существующий под крылом CEA, Neurospin – это отличная технологическая платформа для НИОКР в in vivo-томографии. По сути, мы увидели “завтра” широкой медицины. Как ученый, четверть века работающий с нейронами мозга, могу сказать, что при магнитном поле в 7 тесла врач может разглядеть и вычертить форму любых дистрофий, очагов поражения, воспалений в мозге размером не меньше полмиллиметра. И это, не влезая в череп, то есть неинвазивным методом. Дальнейшая задача – научиться, также не разрушая череп, мозг, лечить болезни. Подобные работы давно перешагнули границы государств, они делаются международными командами. Поэтому нас радует, что сегодня делегации РАН и представители СEA Франции подписали Соглашение о научно-техническом сотрудничестве. В принципе, РАН и раньше сотрудничала с CEA в области гляциобиологии, в рамках Международного научного объединения “Як-Аэросниб”, но теперь у нас особые планы. Они касаются более широких исследований климата, окружающей среды, химии, возможностей создания новых материалов, лазеров и сопутствующих технологий. И главное, на мой взгляд, – наук о живой материи. Cегодня кроме Neurospin мы видели синхротрон “Солнце” – тоже гигантское сооружение, служащее науке. Одна из его функций – изучение мозга. Надо признать, что во Франции сегодня достигнуты впечатляющие результаты в исследовании мозга человека. Особенно продвинулись работы в последнюю четверть века благодаря наличию прекрасного современного оборудования, которое разработано и выпущено в этой же стране. России и Франции есть смысл объединить усилия, чтобы как можно скорее продвинуться в профилактике и лечении шизофрении, аутизма, исследовании умственных процессов, связанных с обучением, памятью, сознанием, а также с действием на мозг наркотиков, сильных лекарств… CEA – прекрасный партнер для таких работ. Он располагает девятью центрами, занимает ведущее место в области НИОКР и инноваций по трем направлениям: энергия; технологии на службе информирования и здравоохранения; оборона. Для этого он активно поддерживает связи между своими исследовательскими структурами, научными организациями разных стран и университетами. Стремясь распространять в обществе знания, он уделяет особое внимание вопросам образования и информирования населения. Я думаю, что нам есть что перенять из их богатого опыта выстраивания правильных связей как с узким кругом профессионалов, так и с широкой общественностью. В конце концов, все исследования мозга ведутся ради здоровья и безопасности людей.

Светлана БЕЛЯЕВА, Елизавета ПОНАРИНА

Нет комментариев