2. Иногда чрезмерная активность или повышенная возбудимость может быть вызвана нарушениями в работе клеток, которые должны тормозить другие клетки, например ГАМК-клетки. Если ГАМК-клетки работают неправильно, то клетки, которые они должны тормозить, срываются с цепи и могут стать гипервозбудимыми. Как вы помните из шестой главы, интернейроны коры головного мозга являются одним из таких примеров и их дисфункция была обнаружена при многих психических и неврологических расстройствах.

3. Я уже говорил, как сбои в обслуживании могут изменить структуру клеток, например проблемы с миелином или бета-амилоидами, вызывающие повышенную возбудимость; недостаток миелина может позволить ионам просачиваться в клетку, провоцируя ее возбуждение в неподходящий момент времени.

Одна исследовательская группа продемонстрировала, что митохондриальная дисфункция вызывает повышенную возбудимость, удалив у мышей белок сиртуин-3, который, как известно, необходим для здоровья митохондрий. Как и следовало ожидать, у мышей развилась митохондриальная дисфункция, повышенная возбудимость и судороги, и они умерли преждевременной смертью (15). Другая исследовательская группа превратила стволовые клетки людей с биполярным расстройством и здоровых людей из контрольной группы в нейроны и обнаружила, что у нейронов страдающих биполярным расстройством имеются митохондриальные аномалии и они отличаются повышенной возбудимостью (16). Любопытно, что препараты лития помогли эту возбудимость снизить.

Повышенная возбудимость нейронов была обнаружена при многих психических и метаболических расстройствах. Она вызывает судороги и может быть измерена в мозге людей с эпилепсией. Такого же рода отклонение было обнаружено в мозге людей с делирием, посттравматическим стрессовым расстройством, шизофренией, биполярным расстройством, аутизмом, обсессивно-компульсивным расстройством и болезнью Альцгеймера. Повышенная возбудимость нейронов была измерена даже у здоровых грызунов, подверженных хроническому стрессу (17). Ее степень бывает трудно измерить, но нам этого и не надо. Люди, как правило, чувствуют ее, потому что в их организме или мозге происходит что-то, чего быть не должно. Повышенная возбудимость болевой клетки вызывает боль. Подобное состояние контуров тревоги в мозге влечет тревогу. Повышенная возбудимость любой области мозга, которая отвечает за эмоции, восприятие, когнитивные функции или поведение, приводит к обострению соответствующей функции.

Дисфункция или дисрегуляция митохондрий может замедлить или снизить функции клеток. Для их работы необходима энергия. Митохондрии обеспечивают ее. Кроме того, они выполняют для клеток роль выключателя, контролируют уровень кальция и другие сигналы. Клетки мозга нуждаются в энергии для выработки и высвобождения нейромедиаторов и гормонов, а также для правильной работы. Снижение функции клеток само по себе объясняет многие изменения уровня нейромедиаторов и гормонов, наблюдаемые у людей с психическими расстройствами. Кроме того, митохондрии принимают непосредственное участие в выработке кортизола, эстрогена и тестостерона, поэтому при их дисфункции или дисрегуляции уровень этих гормонов также может быть нарушен.

Начиная с утробы матери и до начала взрослой жизни, мозг человека быстро растет и формирует связи между нейронами и другими клетками мозга. Эти связи очень важны, они закладывают основу, или «прошивку», для дальнейшей жизни. Существуют так называемые окна развития – периоды, когда в мозге должны происходить определенные процессы. Если они не происходят должным образом, это окно может закрыться, и у мозга больше никогда не будет возможности стать «нормальным». Митохондрии играют критически важную роль для выполнения всех этих задач. Как я уже говорил, они доминируют в процессе роста клеток, дифференциации и формировании синапсов. При дисфункции или дисрегуляции митохондрий мозг не развивается как надо. Это особенно важно при расстройствах неврологического развития, которые начинаются в младенчестве или детстве, таких как аутизм. Даже в конце жизни наш мозг меняется предсказуемым образом. Рост и дифференциация клеток, а также нейропластичность, или изменение и адаптация нейронов, важны на протяжении всей жизни. Когда митохондрии не работают должным образом, со всеми этими функциями могут возникнуть проблемы. Отсутствие клеток или связей между ними приводит к постоянному нарушению деятельности мозга. При этом симптомы носят перманентный характер, они не колеблются со временем, потому что клетки и связи, необходимые для выполнения этих функций, попросту отсутствуют.

Митохондриальная дисфункция может привести к уменьшению размеров клеток, или их атрофии. Если этих органелл становится меньше либо их здоровье ухудшается, клетка испытывает сильный стресс. Как вы помните, митохондрии распределены по всей клетке. Некоторые из них постоянно перемещаются по ней в поисках задач, которые нужно выполнить. Когда митохондрий становится меньше, они уже не могут так же эффективно поддерживать работу всей клетки. В некоторых случаях они больше не добираются до удаленных частей клетки, таких как терминалы аксонов или дендритов, и эти части клетки погибают. Возникает воспаление. Микроглия, иммунные клетки мозга, приступают к работе и поглощают некоторые мертвые части клетки (18). По мере того как все больше и больше митохондрий становятся неполноценными, все больше и больше компонентов клетки подвергаются атрофии. Если этот процесс не остановить, клетка в конечном счете погибает.

Хорошо известно, что в мозге людей с хроническими психическими расстройствами со временем появляются признаки клеточной атрофии. Напомним, что они подвержены преждевременному старению. У разных людей поражаются различные области мозга. Некоторые из них, например гиппокамп, поражаются чаще, но даже у людей с одним и тем же диагнозом, например шизофренией, могут наблюдаться многочисленные различия в пораженных областях мозга (19). Это возвращает нас к понятию гетерогенности, или неоднородности. Митохондриальная дисфункция и дисрегуляция объясняют эту неоднородность. Учитывая, что многочисленные факторы влияют на функцию митохондрий (о чем я расскажу чуть ниже, в третьей части), они также влияют на различные области мозга. Таким образом, в зависимости от сочетания факторов риска мозг людей будет поражаться по-разному. Как я уже упоминал, время и уровень развития также имеют значение. У людей, заболевших в 14, мозг будет сильно отличаться от тех, кто заболел после 40.

Давайте подведем итог всему вышесказанному, используя нашу аналогию с автомобилями. У автомобиля много компонентов – топливный бак, топливо (бензин), двигатель, аккумулятор для получения электрической энергии, система рулевого управления, тормозная система для остановки. Проблемы возникают в разных частях, и в результате появляются разные симптомы. В некоторых случаях автомобиль может глохнуть или двигаться медленнее (неактивная функция), если в бензобак попала вода или испортилась свеча зажигания. Если аккумулятор начинает выходить из строя, могут тускнеть фары, замедляться работа стеклоочистителей, не работать радио, либо автомобиль и вовсе не