Ученые заглядывают в мозг

Головной мозг — самый малоизученный орган человека. Более того, многие специалисты утверждают, что он задействован человеком всего на 3−5%. В мозге находится 70 миллиардов нейронов — столько же, сколько звезд в нашей Галактике, а количество связей между ними достигает 60 триллионов. Однако за последние годы исследователи начали понимать, как выглядят многие процессы в мозге. И российские ученые порадовали мировую научную общественность в области исследования этого загадочного органа.

В апреле нынешнего года заведующий отделом системогенеза НИИ нормальной физиологии РАМН Константин Анохин рассказал о найденных российскими учеными методах, позволяющих в «прямом эфире» наблюдать, как работают клетки мозга в процессе обучения и запоминания новой информации. Специальное волокно, вживленное в мозг мыши, позволило фиксировать электрические импульсы, которые возникали в голове у животного при прохождении лабиринта в поисках пищи. Ученые увидели, как становятся активными те или иные группы клеток головного мозга и формируется нейронная сеть.

По мнению Анохина, развитие подобных методов в ближайшем будущем может привести к крупным прорывам в исследовании мозга. И, возможно, в обозримом будущем чтение мыслей станет реальностью, не говоря уже о лечении болезней головного мозга.

Новый скелет в шкафу

Группа молодых ученых из Северо-Западного федерального округа принялась за масштабный проект «Безбарьерные технологии как средство социальной адаптации людей с ограниченными возможностями».

Проще говоря, ученые намерены создать экзоскелет (от греч. — внешний и скелет) — двуногий шагающий механизм, в который можно «влезть» как в брюки и передвигаться с его помощью. Предполагается, что такой робот будет запрограммирован на определенные маршруты, сможет сохранять дистанцию между предметами и даже самостоятельно обучаться новым функциям. Для разработки подобного устройства ученым предстоит объединить информационные технологии, робототехнику, медицину, психологию и многие другие дисциплины.

Лаборатория, в которой будет создаваться шагающий робот, разместится в одном из российских медицинских учреждений. В проекте примут участие и исследователи из других стран. Уверенность и навыки специалистов вселяют надежду: «Созданные нами модели других шагающих, колесных, летающих роботов уже сейчас решают часть задач, важных для проекта, — говорит председатель группы, профессор Алексей Бобцов. — Эти разработки позволяют нам говорить о конкретных сроках создания опытного образца. Думаем, 2 года для шагающего робота нам хватит».

Легкие бронхи

Уникальную операцию в прошлом году провели российские медики в Научном центре имени Н. Н. Блохина РАМН. У пациентки был диагноз — рак трахеи и рак бронхов. Оперировать таких больных раньше врачи не решались: удалить опухоли, поразившие нижние дыхательные пути, не повредив при этом сами функции дыхания, было невозможно. Люди с такими диагнозами вынуждены были оставаться в больничной палате до конца своих дней. Вот и нынешняя пациентка все последние годы не расставалась с кислородной маской, пока не попала в руки специалистов из НИИ Блохина.

Операция длилась три часа. Но сенсационность даже не в том, что она состоялась (пересадка донорских органов уже давно вполне по силам хирургам), а в том, что именно пересадили. Специалисты из Центра им. Блохина создали биоимплант на основе донорской трахеи и бронхов, но не простой, а специально подготовленный. Эта технология разрабатывалась около десяти лет. Суть ее в том, что донорский орган обрабатывают специальными препаратами, чтобы убить все биологически активные клетки — именно на них реагирует иммунная система. Остается волокнистый белковый каркас органа, в данном случае, трахеи. Затем из костного мозга больного берут стволовые клетки, в биореакторе получают из них мезенхимальные клетки (клетки, превращающиеся в соединительные ткани) и помещают в каркас органа. Имплант готов. Его пересаживают пациенту. Поскольку клетки трахеи распознаются организмом как свои, реакции отторжения не происходит. Справедливости ради стоит отметить, что первая операция с таким имплантом была проведена в 2008 году в Барселоне. Такую же операцию в 2009-м провели в Центре хирургии им. Петровского. Однако именно специалисты Центра им. Блохина впервые в мире провели одновременную операцию по пересадке и трахеи, и бронхов. Ее успех означает, что тысячи больных в нашей стране получили шанс на нормальную жизнь.

Сердце на батарейке

В 2010 году впервые в России медики из Научного центра сердечно-сосудистой хирургии имени Бакулева (НЦССХ) провели операцию по установке искусственного сердца человеку. До этого момента российские специалисты ограничивались аппаратами, которые берут на себя выполнение функций только одного из желудочков. Директор Центра Лео Бокерия сообщил, что операция длилась шесть часов, и «прошла лучше, чем ожидалось». Однако само искусственное сердце было импортным, а значит, и дорогостоящим. И позволить себе подобную операцию могли единицы.

Однако уже в марте 2011-го на животном российские специалисты испытали первый отечественный прибор: вместо сердца теленку пересадили титановый насос, а вместо одного из желудочков — блестящий цилиндр. Российский аналог в разы дешевле импортного, и это дает шанс на выздоровление тысячам россиян. «Такое устройство нужно для конкретной ситуации. Для того, чтобы не потерять человека на этапе, когда нужно дожидаться донорского органа», — поясняет директор Федерального научного центра трансплантологии и искусственных органов имени академика В. И. Шумакова Сергей Готье. По прогнозам медиков, имплантировать отечественный прибор людям можно будет уже через год.

* * *

«Это далеко не все достижения российских специалистов, — подводит итог Данила Медведев. — И уж тем более не все сложные и важные операции, проведенные российскими медиками (тем более, что любая из них уникальна, ведь от ее исхода зависит конкретная человеческая жизнь). Писать о них можно столько, что никакой газеты не хватит. Конечно, есть в мире и более весомые достижения, и наши медики часто идут по стопам своих западных коллег. Но так ли это важно? Гораздо важнее, что все большее количество больных получают шанс на выздоровление».