Ученый, которая коллекционирует древние мозги и пытается понять, почему они могут сохраняться до тысячи лет

«Это мой любимый экспонат. Извините за запах. Это формальдегид». Британская ученый Александра Мортон-Хейворд держит в руках один из своих самых ценных экспонатов. Это мозг, который она прозвала «Расти» («ржавый»). Сжатый и красноватый мозг выглядит маленьким, свернувшись в перчатках эксперта. Мортон-Хейворд — судебный антрополог и постдокторский исследователь в Оксфордском университете, где она хранит в двух холодильниках два необычных экземпляра. Ученый собрала коллекцию из более чем 600 древних мозгов из разных частей мира, некоторым из которых более 8000 лет. «Я не знаю другой более крупной коллекции», — отметила она. «Мозг обычно быстро разлагается после смерти. Как же тогда возможно, что на археологических раскопках были найдены мозги, которые не подверглись этому процессу разложения? Это загадка, которая озадачивает ученых и которую Мортон-Хейворд пытается разгадать. Ответ, по ее словам, может помочь в изучении нейродегенеративных заболеваний, таких как болезнь Альцгеймера или Паркинсона. «Но впервые Мортон-Хейворд увидела человеческий мозг не в лаборатории. Он работал в похоронном бюро и прервал учебу из-за болезненного состояния, которое по-прежнему влияет на его жизнь и имеет свое происхождение в его собственном мозге. Мортон-Хейворд изучал археологию в Университете Сент-Эндрюс в Шотландии, когда у него начались невыносимые головные боли. «Я помню, что много плакал, не только от боли, но и от растерянности. «Я не понимала, почему со мной происходит то, что разрушает мою жизнь», — рассказала она BBC. Девушка была вынуждена бросить университет, вернулась жить к родителям и сменила несколько работ, в том числе работала в похоронном бюро. Врачи, которые в течение многих лет не могли найти причину ее болезни, в конце концов диагностировали у нее заболевание под названием кластерная головная боль, тип головной боли, характеризующийся интенсивными эпизодами или кластерами, которые обычно длятся от 30 до 60 минут. Согласно исследованию 2020 года, кластерная головная боль является самым болезненным заболеванием, известным человечеству: она оценивается в 9,7 баллов по шкале боли от 0 до 10. Для сравнения: роды занимают второе место с оценкой 7,2! », — пояснила ученый BBC и добавила: « Трудно представить, что можно рожать три раза за ночь и на следующий день вставать на работу, но для меня это нормально ». Несмотря на слабое здоровье, в 2015 году Мортон-Хейворд записалась на онлайн-курсы в Открытом университете, чтобы закончить бакалавриат. Она окончила университет с отличием, и в 2018 году, продолжая работать по ночам в похоронном бюро, начала учиться в магистратуре по биоархеологии и судебной антропологии в Университетском колледже Лондона (UCL). Именно во время обучения в магистратуре она столкнулась с редким явлением, которое изменило ход ее жизни. Несколько лет назад на археологических раскопках были найдены прекрасно сохранившиеся мозги. В 1994 году, например, археолог Соня О'Коннор исследовала останки, найденные в Халле, Англия, где были эксгумированы около 250 могил средневекового монастыря. «Ничто не подготовило археологов к тому моменту, когда череп раскололся, обнажив коричневую массу с поверхностными складками. Это был мозг человека, похороненного более 400 лет назад. После смерти мозговые ферменты начинают поглощать клетки изнутри, этот процесс называется аутолизом. В течение нескольких дней клеточные мембраны разрушаются, и мозг превращается в жидкость. Мортон Хейворд вспоминает, как впервые увидел мозг в таком состоянии, когда работал в похоронном бюро. «Умершему было сделано вскрытие. Вместе с телом в похоронное бюро прислали пластиковый пакет с исследованными органами. «Я ясно помню свое удивление, когда увидела, что мозг распался», — рассказала исследовательница. «Ученые до сих пор не знают точно, почему некоторые мозги могут сохраняться в течение сотен или тысяч лет. Мортон Хейворд, однако, выдвигает гипотезу: те же молекулярные процессы, которые повреждают наш мозг при жизни, могут помочь сохранить его после смерти. По сути, все начинается с распада жиров по мере ухудшения состояния мозга: жиры содержат длинные цепочки атомов углерода, и при распаде они фрагментируются и вступают в реакцию с другими близлежащими молекулами, соединяясь с ними», — пояснил Мортон-Хейворд BBC. В мозге, богатом как жирами, так и белками, эти «перекрещенные» фрагменты объединяются и слипаются, что, по иронии судьбы, делает их более устойчивыми к дальнейшему разложению», — добавила она. «Этот процесс слипания липидов и белков при жизни ускоряется в присутствии ионов металлов, а мозг богат ими, — добавляет эксперт. Например, определенное количество железа необходимо для здоровой работы мозга. Но железо естественным образом накапливается в мозге с возрастом, и это происходит ускоренными темпами при нейродегенеративных заболеваниях, таких как болезнь Альцгеймера, объяснила Мортон-Хейворд. То же самое накопление железа, которое катализирует склеивание белков и липидов, а также процессы старения и дегенерации, также делает мозг устойчивым к разложению. «Известно, что аномальное накопление определенных белков способствует развитию некоторых нейродегенеративных заболеваний, образуя бляшки, которые мешают нормальному функционированию мозга. Тысячи древних мозгов, сохранившихся в археологических находках, имеют сходство с этим типом патологии и даже могут формироваться с помощью некоторых из тех же механизмов», — отметила исследовательница. «Изучение древних мозгов как крайней точки траектории старения, которую мы переживаем на протяжении всей жизни, может помочь нам понять развитие и прогрессирующий характер деменции». Мортон-Хейворд удивляет тот факт, что многие древние мозги принадлежат людям, чья жизнь закончилась трагически: в братских могилах, от насильственной смерти или в приютах в условиях крайней нищеты. Ученый считает, что между этой травмой и избыточным содержанием железа существует значительная связь: «Железо накапливается в мозге по мере старения. Мы стареем быстрее, если страдаем от лишений, травм, стресса и т. д. Поэтому можно ожидать, что в мозге тех, кто страдал, будет больше железа». Именно наличие железа объясняет, например, красноватый цвет мозга Расти, любимого мозга ученой. «В археологических мозгах было обнаружено много железа, которое, по-видимому, не поступало из погребальной среды, поэтому, возможно, оно накапливалось при жизни, и, поскольку его количество было чрезмерным, это может свидетельствовать о том, что эти люди страдали», — отметила исследовательница. «Любой физиологический стресс, такой как голодание, например, ускоряет старение и может привести к более ранней смерти. Возможно, именно поэтому у нас так много мозгов из мест, где были страдания и лишения», — сказал он. «До недавнего времени выживание мозга среди скелетных останков, в отсутствие других мягких тканей, считалось чрезвычайно редким явлением. Но Мортон-Хейворд и его коллеги из Оксфорда доказали обратное». В исследовании, опубликованном в прошлом году в журнале Proceedings of the Royal Society B, издаваемом Британской академией наук, судебный антрополог и другие исследователи собрали новый архив древних человеческих мозгов, самый обширный и полный из всех, что были опубликованы в археологической литературе на сегодняшний день. Ученые зарегистрировали более 4000 сохранившихся человеческих мозгов на шести континентах (за исключением Антарктиды). Некоторые из них имеют возраст до 12 000 лет и были найдены в самых разных археологических местах, включая берега каменного века озера в Швеции, глубины иранской соляной шахты около 500 года до нашей эры и вершины Анд в период расцвета империи инков». В своих попытках расшифровать молекулярные процессы, происходящие после смерти, Мортон-Хейворд даже отвез ткани мозга в синхротрон Diamond Light Source в Харвелле, Англия, национальный ускоритель частиц Великобритании. Там он облучил мозги из своей коллекции электронами, летящими почти со скоростью света, чтобы определить присутствующие в них металлы, молекулы и минералы. Исследуя тайны древних мозгов, Александра Мортон-Хейворд продолжает учиться жить со своим собственным. «Я использую лекарства и медитацию, чтобы справиться с головными болями, и во время приступа работать невозможно, это точно! Мой кот тоже очень успокаивает меня (его зовут Атлас, потому что он поддерживает мой мир). Но то, что позволяет мне продолжать жить своей повседневной жизнью, как ни странно, — это обратная сторона самой боли: я часто обнаруживала, что боль настолько сильна, что тело как будто отказывается хранить ее в памяти. Одно из многих удивительных свойств ума, я полагаю: его способность к самозащите», — сказала ученый BBC. И добавила: «Я научилась жить с этим (хотя, конечно, некоторые дни бывают тяжелее других, как и у всех). А в те дни, когда я чувствую, что мой мозг работает со мной, а не против меня, это напоминает мне, насколько необыкновенен этот орган».