Совместно с благотворительным фондом помощи научным исследованиям «Глобальный Альянс Содействия» World Arabia запускает серию публикаций об ученых, основателях стартапов и визионерах от мира науки. Филипп Хайтович – нейробиолог, профессор Сколтеха, основатель проекта NeurOmix. Исследовательская команда Филиппа совершила важнейшее научное открытие – разработала первую в мире методику для ранней диагностики ментальных расстройств на основе липидома крови.
Филипп, расскажите, насколько удалось продвинуться в изучении головного мозга?
Я как молекулярный биолог рассматриваю изучение головного мозга с молекулярно-биологической точки зрения. После того, как у нас появились методы функционального распределения, можно сказать, какие участки мозга активны, а какие нет, например, когда человек слушает. Как организована работа мозга на уровне клетки функционально и физиологически, как возникает мысль на молекулярном уровне – этого мы пока не знаем. С молекулярной точки зрения мы знаем мозг менее, чем на 1%.
Количество информации, поступающее к нам, значительно увеличилось за последние десятилетия. Как в связи с этим меняется структура мозга?
Наш мозг может справляться с разной информацией. Отличие мозга насекомого от человеческого в том, что насекомые уже рождаются с определенными реакциями на внешние раздражители. Например, какие-то запахи для них привлекательны, какие-то наоборот. Человеческий мозг работает совсем по-другому. При нашем рождении предопределенных реакций очень мало. И мы настраиваем определенные участки нашего мозга под те задачи, которые нам нужны – решение задач в математике, обучение чтению. Сегодня наш мозг спокойно может справиться с вновь появляющимися технологиями. Получаемая нами информация специально окрашивается в очень серьезные эмоциональные тона, тогда это действует на человека сильнее. Вопрос не в том, справится ли мозг с объемом информации, а в эмоциональной компоненте, которая на эту информацию накладывается. Это один из серьезных факторов, способных дестабилизировать наше психологическое состояние, привести к ментальным расстройствам.
А что еще является причиной нарушения ментального здоровья?
Чтобы это понять, сначала нужно понять механизм этого нарушения. Говоря о шизофрении, о депрессии, даже про нейродегенеративные заболевания, мы как ученые не имеем четкого ответа, из-за чего умерли нейроны, почему мозг работает плохо. Проблема в том, что у нас мало данных, но много гипотез. Нет четкого понимания, какой реальный механизм действует: даем пациентам лекарства — симптоматика болезни понижается. Поймем механизм, сможем излечить людей. Что интересно, несмотря на распространенное мнение, генетика здесь не являются предопределяющим фактором. Вероятность передачи ряда болезней по наследству не является обязательной на 100 %.
Какие тайны или загадки ждут ученых при изучении мозга?
Нас ждет очень много сюрпризов, потому что у нас есть представление, как мозг должен работать. Мозг работает совсем по-другому, чем большинство из обывателей это представляют. Самое удивительное в его работе – насколько он изменчив. Насколько мы определяем ту информацию, которую позволяем проникать в наш мозг. Насколько мы определяем не только, как наш мозг будет работать, но даже как он структурирован. То есть, как сама фактическая архитектура мозга меняется, в зависимости от того, какая информация в наш мозг поступает снаружи. Нас ждет очень много интересных и важных открытий в плане того, какие реальные механизмы, какие белки, молекулы, как активность генов влияет на те процессы, кажущиеся нам совершенно абстрактными. Такие, как воображение, как понимание, что хорошо, а что плохо.
В чем уникальность вашего проекта, и каких результатов удалось добиться за последнее время?
Продолжаем работу над изучением молекулярных структур мозга. Раньше мы смотрели, как изменяется мозг человека эволюционно по сравнению с «родственными» видами животных (шимпанзе, макаками) и в развитии, от рождения ребенка до старости. Другим аспектом изучения мозга являются «поломки», которые у нас есть: та же шизофрения, аутизм, депрессия. Нас заинтересовало на молекулярном уровне, есть ли четкие маркеры шизофрении или аутизма в головном мозге. Сфокусировались на основном компоненте мозга – липидах (разнообразная по строению группа биоорганических веществ, которые обладают общим свойством, - ред.), провели анализ. Установили, что при этой болезни сильно меняется липидный состав мембраны. Заинтересовались, можно ли по обычному анализу крови увидеть наличие болезни. Посмотрели на изменения липидного состава плазмы крови у нескольких тысяч человек и такой липидный профиль мы нашли. Нашим методом мы можем с вероятностью 90% определить у человека наличие психического заболевания. И для нас самих, и для зарубежных ученых это открытие было удивительным.
А до вас в мире никому не удавалось сделать это открытие?
Пытались многие. Существуют исследования и по белкам, и по липидам, когда обнаруживались отличия у пациентов с заболеванием и без него. Мы сделали это более систематическим. Благодаря сотрудничеству со многими зарубежными странами мы собрали большую базу образцов и проанализировали ее. В нашей методике нет ничего революционного, она дает возможность измерять не сотни, а тысячи образцов. Количество перешло в качество. Сегодня нашу методику можно применять в практических целях.
Как вы начали заниматься ментальными расстройствами?
Большинство исследований о психиатрических расстройствах проводятся с целью найти их генетические маркеры. В результате большой проведенной работы такие маркеры найти не удалось. Мы поступили иначе: взяли для работы семьдесят пять разных регионов мозга, вместо только прифронтальной коры мозга. Так мы добрались до липидов, видя, что ни генетика, ни активность генов не дают результатов в поиске маркеров. В своих исследованиях мы находимся еще в начале пути.
Есть ли другие интересные проекты в работе?
Один из проектов связан с изучением шизофрении и депрессии: сравниваем метаболический липидный состав мозга людей с этими диагнозами. В результате можно будет установить, это две разные болезни или одна, но по-разному проявляется. До нас этого никто не делал.
Еще мы сотрудничаем с Российским геронтологическим научно-клиническим центром РНИМУ им. Н. И. Пирогова Минздрава России по проекту «Здоровое долголетие». Совместно занимаемся исследованиями, измеряем плазму крови. В результате видим, что ведущие активный образ жизни долгожители имеют свой уникальный липидный профиль. Ожидаем интересные результаты.
Что из последних научных открытий вас вдохновило, поразило?
Главное, поражает то, как мало мы понимаем работу мозга. Оказывается, в процессе жизни каждый раз, когда мы что-то вспоминаем, мы как бы «вынимаем» это из «сундука» памяти и переживаем все заново. И это переживание может модифицировать это воспоминание. Чем чаще вспоминаем, тем сильнее эти воспоминания могут меняться — таким образом, через несколько десятков лет вы можете помнить то, что кардинально отличается от того, что случилось на самом деле. Поэтому разные люди со временем одни и те же события вспоминают по-разному.
Как знания о мозге влияют на ваш образ жизни?
Я не употребляю алкоголь, потому что это нейротоксин, он разрушает наш мозг. Если мы не нагружаем, не тренируем мозг в повседневной жизни, со временем решить элементарную жизненную задачу становится труднее. Мозг очень консервативен и ленив: туда загрузить новые данные очень сложно. Стараюсь регулярно его загружать.
Хотели бы вы, чтобы ваши дети тоже стали учеными?
Я, конечно, буду не против. Но главное — чтобы они в своей жизни делали что-то полезное.
