Мозг наш похож на слоеный пирог, и эта слоеность возникает по мере эволюции. Но если представлять себе эволюцию как неуклонную линию вверх, то недолго ошибиться. Кто умнее? Рыба или лягушка? Ответ будет зависеть от того, что понимать над умностью.

Есть, например, такой замечательный отдел мозга как мозжечок. Нужен он для многого, например, для вязания, фокусов с картами и четкого представления, что нога – это где-то под попой. И у рыб мозжечок уже есть, правда одна из базовых его моделей, если можно так выразиться. Состоит такой мозжечок только из червя – самой древней его части. И у нас есть этот червь, правда он запрятан под слоями более новых нейронов. Он у нас, как и у рыб, контролирует равновесие. Нарушение равновесия – тревожный симптом для нейрохирурга, это самая первичная функция, утрата которой свидетельствует о серьезной патологии.

Червь помогает рыбе замечательно ориентироваться в трехмерном пространстве. Особо хорошо он развит у тех рыб, что пользуют все три измерения. Тунцы, парусники, селедка, акулы. У акул даже в большей степени, чем у остальных. Для рыб донных, например, для камбалы, данная структура не столь важна, потому что в толщу воду они поднимаются нечасто.

А что же у лягушек? С одной стороны, у всех тетрапод (наземных позвоночных) формируются полушария мозжечка – надстройка, которая так нужна всем, кто решил поменять водную среду обитания на наземную. Но, с другой стороны, у большинства земноводных мозжечок развит чрезвычайно плохо. Причина тому проста – однообразные и монотонные движения. Лягушка прыгает, червяга ползет. Чуть лучше дело обстоит у амбистом, тритонов и саламандр, потому что по локомоции они разнообразнее своих безногих и бесхвостых коллег.

Что же касается человека, то у нас мозжечок развит неплохо. Как ни крути, приматы имеют ловкие руки и хорошее равновесия (все, кто не имел того и/или другого, был съеден). Но все равно нас с большим отрывом обгоняют птицы. У них и относительная масса мозжечка самая большая среди тетрапод, и трехмерная организация весьма заковыриста. Опять же – движение. Птицы просто обязаны иметь хорошую координацию. Те, кто не имел, был съеден.

Внутреннее строение мозга

Разрез по средней линии между большими полушариями показывает расположение основных внутренних структур мозга, которые контролируют множество функций организма.
Оодниучастки мозга получают сенсорной и двигательную информацию, другие контролируют речь и сон! Большие полушария защищают таламус и гипоталамус, а сзади них находится мозжечок. Мозжечок отвечает за баланс и контроль движения мышц.
Ствол мозга - связывает спинной и головной мозг. Он отвечает за непроизвольно функции, такие как дыхание и сердечный ритм.

Система органов: центральная нервная система.

Расположение: внутри черепа.

Функции: центр контроля всех функций организма, отвечает также за умственную деятельность.

Состав: Ббольшие полушария, мозжечок, ствол мозга, промежуточный мозг.

Близлежащие органы: спинной мозг, периферические нервы.

Вспомогательные клетки нервной системы, сидящие в мозжечке, наравне с печенью превращают уксусный альдегид в уксусную кислоту.

Попав в организм, этанол сначала превращается в менее вредный ацетальдегид (уксусный альдегид). Впрочем, несмотря на то, что он менее вредный, чем этанол, именно уксусному альдегиду перепивший человек обязан тошнотой и головной болью. Потом ацетальдегид превращается в уксусную кислоту, и по мере того, как он превращается, неприятные ощущения проходят.

Фермент, который перерабатывает уксусный альдегид в уксусную кислоту (и спасает нас от похмелья), называется ацетальдегиддегидрогеназа 2. До сих пор считалось, что она работает преимущественно в печени. Однако исследователи из Национального института алкоголизма (США) обнаружили, что альдегиддегидрогеназа достаточно активно работает ещё и в мозжечке. Точнее, сначала выяснилось, что в мозжечке накапливается много уксусной кислоты, а потом оказалось, что она появляется здесь благодаря местной альдегиддегидрогеназе.

В статье в Nature Metabolism говорится, что фермент синтезируют служебные клетки мозга под названием астроциты. Впрочем, это раньше их считали сугубо вспомогательными клетками, которые только поддерживают нейроны, питают их и убирают метаболический мусор – в последнее время мы всё чаще слышим, что астроциты напрямую вмешиваются в работу нейронных сетей, влияя на сон и высшие когнитивные функции. Однако сейчас речь идёт как раз о метаболической роли астроцитов. Даже без алкоголя ген альдегиддегидрогеназы в астроцитах мозжечка заметно более активен, чем в астроцитах других зон мозга.

Если же мышам дать небольшую порцию алкоголя, то в мозжечке, во-первых, появится уксусная кислота, а во-вторых, повысится уровень гамма-аминомасляной кислоты (ГАМК), которую нейроны используют как нейромедиатор. Слишком высокий уровень нейромедиатора – это не очень хорошо: из-за повышенной ГАМК в мозжечке ухудшается контроль над движениями.

Но, может быть, повышенный уровень уксусной кислоты и ГАМК в мозжечке случился из-за активной работы печёночной альдегиддегидрогеназы? Исследователи ставили эксперименты с мышами, у которых альдегиддегидрогеназы в печени не работала, так что уксусная кислота и ГАМК в мозжечке возникали благодаря местной альдегиддегидрогеназе. И наоборот, если фермент отключали в мозжечке, но оставляли работать в печени, то ни уровень уксусной кислоты, ни уровень ГАМК в мозжечке в ответ на алкоголь не повышался.

С теми же мышами поставили эксперименты на координацию движений, и оказалось, что слегка выпившие мыши, которым оставили только мозжечковую альдегиддегидрогеназу, хуже владеют своим телом. Напротив, мыши только с печёночной альдегиддегидрогеназой хорошо справлялись с тестом на координацию, несмотря на небольшую порцию этанола.

Авторы работы делают вывод, что мозжечок перерабатывает этанол на равных с печенью. Правда, в эксперименте мышей поили спиртом не слишком сильно. Вполне возможно, что когда речь идёт о больших порциях алкоголя, то на первое место выходит печень. Тут, как говорится, нужны новые эксперименты. Кстати, строго говоря, астроциты мозжечка перерабатывают не спирт, а уксусный альдегид, который образовался из спирта. Этанол в уксусный альдегид превращает другой фермент – алкогольдегидрогеназа. Она активна преимущественно в печени, и произведённый ею уксусный альдегид распространяется из печени по телу. (Хотя, кто знает, может, и этот фермент тоже найдут в мозжечке.)

И также новые эксперименты нужны, чтобы выяснить, как обстоят дела у людей: если и у нас мозжечок активно переваривает спирт, то, возможно, стоит подумать о каких-нибудь новых методах лечения алкогольной зависимости, которые учитывали бы эти новые данные о метаболизме алкоголя.

По материалам The Scientist

Автор: Кирилл Стасевич

источник