Статья 4
Введение
В прошлых статьях я рассказывал о ГАМК/глутаматном дисбалансе. Но чтобы понять, почему мой мозг работает именно так, нужно залезть глубже — на уровень самих нейронов, их оболочек, системы обслуживания, а также разобраться, что происходит, когда клетки гибнут и что остаётся на их месте.
Эта статья — про железо мозга: из чего оно собрано, как ломается, как задыхается и что остаётся после поломки.
Часть 1. Железо системы: из чего собран мозг
1.1 Нейроны как проводка
В здоровом мозге каждый нейрон — как качественный электрический провод, покрытый изоляцией. Эту изоляцию создаёт миелин — жировая оболочка, которая не даёт сигналу утекать и перескакивать на соседние «провода».
При эпилепсии и органическом поражении ЦНС эта изоляция повреждается. Нейроны становятся «оголёнными» — сигнал идёт не туда, возникают короткие замыкания (эпилептиформные разряды). В моих МРТ с 2013 года фиксировались признаки корково-подкорковой субатрофии — это прямое указание на то, что «проводка» в плачевном состоянии.
Эксперимент: Исследования на крысах с хронической эпилепсией показывают, что в зоне эпилептического очага миелиновые оболочки истончаются, а аксоны теряют способность проводить сигнал изолированно. Это создаёт условия для хаотичного распространения возбуждения.
1.2 Глия — служба поддержки
Глиальные клетки — это не просто «клей», как думали раньше. Это целая армия обслуживающего персонала:
· Олигодендроциты — создают миелиновую изоляцию.
· Астроциты — кормят нейроны (доставляют глюкозу) и убирают химический мусор из синапсов, захватывая избыток глутамата .
· Микроглия — иммунные клетки мозга, которые следят за порядком.
Когда глия работает плохо (а при хроническом стрессе и нейровоспалении она работает плохо), глутамат накапливается в синапсах, нейроны задыхаются в собственном возбуждении.
Свежее исследование (2026): Российские учёные из Института эволюционной физиологии и биохимии РАН показали, что короткий курс антибиотика миноциклина способен «перепрограммировать» микроглию, восстанавливая нормальную синаптическую пластичность у крыс с эпилепсией. Это значит, что нейровоспаление — не просто следствие, а активный участник процесса.
1.3 Мембрана — граница нейрона
Мембрана — это не просто стенка. В неё встроены ионные каналы — натриевые, калиевые, кальциевые, хлорные. Это ворота, через которые нейрон общается с внешним миром.
Если каналы работают неправильно (это называется каналопатия), нейрон может разряжаться сам по себе, без внешнего стимула. Он становится «дырявым» — не держит заряд.
При эпилепсии часто страдают именно натриевые и кальциевые каналы. Не случайно многие ПЭП (карбамазепин, ламотриджин, фенитоин) — это блокаторы натриевых каналов. Они пытаются «заткнуть дыры» в мембране.
Часть 2. Педали управления: глутамат, ГАМК и парвальбумин
2.1 Глутамат — газ
Это главный возбудитель. Когда глутамат выбрасывается в синапс, он открывает каналы, ионы натрия и кальция входят в нейрон — клетка «зажигается» .
Но если глутамата слишком много, нейрон не может остановиться. Кальций накапливается внутри, запуская механизмы клеточной гибели. Это называется эксайтотоксичность. По сути, нейрон сгорает в собственном возбуждении .
2.2 ГАМК — тормоз
Она открывает каналы для хлора. Хлор входит в клетку и делает её более отрицательной — нейрону труднее зажечься. Это главный тормоз системы.
Современные исследования подтверждают: нейровоспаление нарушает баланс глутамата и ГАМК, сдвигая его в сторону возбуждения .
2.3 Парвальбумин — быстрый предохранитель
Это белок, который связывает избыточный кальций внутри быстрых ГАМК-ергических нейронов. Когда эти нейроны работают интенсивно, парвальбумин не даёт им «перегореть» от собственной активности.
Ключевое исследование (Sessolo et al., 2015): Итальянские учёные показали удивительную вещь — парвальбумин-позитивные интернейроны играют двойную роль. Если их активировать прямо в эпилептическом очаге, они не блокируют приступ, а наоборот, могут его провоцировать через механизм «рикошетного спайкинга» (постингибиторного разряда). Но если активировать те же нейроны на расстоянии от очага — они блокируют распространение приступа.
Часть 3. Сбои и поломки: как развивается эпилепсия
3.1 Эпилептический очаг и киндлинг-эффект
Очаг — это группа нейронов, которые «коротят» чаще других. Они сами нестабильны и, что хуже, они обучают этому соседей.
Это называется киндлинг — эффект раскачки, когда каждый новый разряд пробивает путь глубже и шире. Мозг «учится» эпилепсии .
Эксперимент (Leung & Wu, 2003): Канадские исследователи показали, что киндлинг в гиппокампе крыс подавляет долговременную потенциацию (LTP) — основу обучения и памяти. Причём этот эффект связан со снижением функции пресинаптических GABAB-рецепторов. То есть эпилепсия не просто даёт приступы — она ломает способность мозга учиться.
3.2 Нейровоспаление
Микроглия — иммунные клетки мозга. При хронической эпиактивности она входит в режим «злости» и выделяет цитокины — вещества воспаления .
Что говорят исследования 2025 года: Нейровоспаление и метаболическая дисфункция образуют порочный круг. Воспаление нарушает метаболизм нейронов, а нарушенный метаболизм усиливает воспаление. Цитокины (IL-1β, TNF-α) делают нейроны гиперчувствительными, снижают эффективность ГАМК-рецепторов и повышают выброс глутамата .
3.3 Обратный захват
После того как нейромедиатор сработал, его нужно убрать из синапса, иначе он будет висеть там бесконечно. За это отвечают транспортеры обратного захвата.
Если они работают плохо (генетически или из-за повреждения), глутамат остаётся в щели, и нейрон находится в постоянном возбуждении. При гипоксии или ишемии энергии нет — насосы не работают, глутамат не убирается, и начинается эксайтотоксичность .
Часть 4. Когда нейроны задыхаются: гипоксия и ишемия
4.1 Что такое гипоксия и ишемия
· Гипоксия — недостаток кислорода в ткани.
· Ишемия — недостаток кровотока (а значит, и кислорода, и глюкозы).
Это разные механизмы, но результат один: нейроны не получают энергии .
4.2 Как гипоксия/ишемия запускают глутаматный шторм
Исследования показывают, что именно гипоперфузия (снижение кровотока) и гипоксия являются ключевыми причинами нейродегенерации при эпилепсии .
Вот каскад событий:
· Энергии нет → насосы (которые выкачивают натрий и закачивают калий) не работают.
· Мембрана теряет стабильность — нейрон начинает самопроизвольно разряжаться.
· Глутамат выбрасывается в синапс, но обратный захват не работает (тоже энергии нет) .
· Глутамат накапливается, перевозбуждая соседние нейроны.
· Внутрь клеток лавинообразно входит кальций.
· Кальций запускает ферменты, которые переваривают клетку изнутри .
Это называется эксайтотоксический каскад. Он запускается именно тогда, когда мозг задыхается .
4.3 Связь с приступами
Во время тонической фазы припадка дыхание останавливается — это острая гипоксия всего мозга. После приступа мозг находится в состоянии постиктальной гипоперфузии — сосуды сужены, кровоток снижен .
Получается замкнутый круг:
· Приступ вызывает гипоксию.
· Гипоксия запускает глутаматный шторм.
· Глутаматный шторм убивает нейроны и снижает порог для следующего приступа.
4.4 Экспериментальные подтверждения
Исследования на животных показывают, что подавление гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой оси (системы стресса) снижает повреждение мозга после гипоксии/ишемии и уменьшает количество приступов .
Российские учёные из Института физиологии им. Павлова РАН прямо указывают: любая гибель нейронов происходит вследствие недостатка снабжения мозга энергией .
Часть 5. Что остаётся после нейрона: глиоз, кисты и электрическое сопротивление
5.1 Как гибнут нейроны
Нейроны — уникальные клетки. Они не делятся, как клетки кожи. Поэтому их гибель — это невосполнимая потеря .
Основные механизмы гибели:
· Некроз — клетка «взрывается», содержимое вытекает, начинается воспаление. Бывает при тяжёлых приступах .
· Апоптоз — клетка сжимается и аккуратно упаковывается для утилизации. Запрограммированная смерть.
· Аутофагия — клетка переваривает себя изнутри при голодании.
Глутаматная эксайтотоксичность запускает апоптоз, тяжёлые приступы вызывают некроз, а кахексия включила аутофагию.
5.2 Глиоз — что остаётся на месте нейрона
Когда нейрон погибает, пустоты не остаётся. На его место приходят глиальные клетки. Этот процесс называется глиоз .
Что происходит:
· Астроциты разрастаются, заполняя освободившееся пространство.
· Образуется глиальный рубец — плотная сеть из разросшихся астроцитов и внеклеточного матрикса .
· Внутри рубца могут формироваться кисты — полости, заполненные жидкостью.
В моём заключении МРТ от 17.04.2017 написано: «Слабо выраженная наружная заместительная гидроцефалия». Это и есть последствие атрофии и глиоза — освободившееся место заполняется ликвором.
5.3 Электрическое сопротивление
Глиальный рубец и кисты — это не просто «заплатки». Это ткань с другими электрическими свойствами:
· Глиоз — это разрастание клеток, которые не проводят сигналы так, как нейроны. Они создают участок с повышенным сопротивлением. Сигнал, идущий по нормальной ткани, упирается в этот участок и не может пройти дальше. Он либо затухает, либо ищет обходные пути .
· Киста — это полость с жидкостью. Жидкость проводит электричество, но иначе, чем нервная ткань. Киста может работать как конденсатор — накапливать заряд, а потом разряжаться, создавая спонтанный очаг возбуждения.
В исследовании пациентов с инсулярной эпилепсией атрофия/глиоз были причиной фармакорезистентности в 50% случаев . То есть поломка становится не просто очагом, а ловушкой для сигналов, которая генерирует хаос.
5.4 Усыхает ли мозг?
Да, усыхает. И это называется атрофия .
Что происходит:
· Нейроны гибнут.
· На их месте разрастается глия (глиоз).
· Но глия занимает меньше объёма, чем занимали живые нейроны со всеми их отростками.
· В результате ткань мозга сжимается, усыхает.
· Освободившееся пространство заполняется ликвором (гидроцефалия ex vacuo).
В моём случае это видно на МРТ: расширение желудочков, наружная гидроцефалия, субатрофия коры.
5.5 Как это влияет на соседние нейроны
Погибший нейрон не уходит молча. Он влияет на тех, кто остался:
· Потеря связей. Нейрон посылал отростки к другим клеткам. Когда он гибнет, эти клетки лишаются входа. Они могут начать искать новые связи, но это не всегда удачно.
· Изменение сети. Эпилептический очаг — это не просто группа «больных» нейронов. Это целая сеть, которая перестраивается под влиянием постоянных разрядов. Гибель одних клеток может делать других гиперчувствительными .
· Нейровоспаление. Погибшие нейроны активируют микроглию. Микроглия выделяет цитокины, которые делают соседние нейроны более возбудимыми .
Часть 6. Заключение
Мой мозг — это сложная система, в которой сломано многое:
· Проводка (нейроны) — оголены, есть очаг в теменно-височной области.
· Обслуживание (глия) — нейровоспаление, микроглия в режиме атаки.
· Мембраны — «дырявые», ионные каналы нестабильны.
· Торможение (ГАМК) — не хватает, рецепторы повреждены.
· Возбуждение (глутамат) — зашкаливает, травит нейроны.
· Энергообеспечение — приступы вызывают гипоксию, которая запускает новые каскады гибели .
· Последствия — глиоз и кисты создают участки с изменённым сопротивлением, которые сами генерируют хаос .
И всё же мой мозг нашёл способ выжить — через понимание себя. Это не лекарство, но это путь.