Для археологов это на протяжении многих лет выглядело почти жутко: от человека, умершего тысячи лет назад, остался скелет, а внутри черепа — удивительно хорошо сохранившийся мозг...
Все остальные мягкие ткани давно исчезали, тогда как самый нежный орган тела порой сохранялся на протяжении веков.
Теперь учёные нашли объяснение этому парадоксу. Оказалось, что ключ к сохранности мозга может скрываться непосредственно в химии его разложения.
За последние 12 тысяч лет археологи задокументировали более 4400 случаев сохранности человеческого мозга. Особенно удивительно то, что примерно треть таких находок была сделана во влажных средах с очень небольшим количеством кислорода — например, в затопленных пещерах или бывших руслах рек.
Казалось бы, вода должна ускорить разрушение тканей. Однако в таких условиях иногда происходит обратное.
Чтобы понять причину, исследователи провели эксперимент с тушками мышей. Их поместили в четыре разных среды с разным уровнем влажности и кислорода, а затем в течение шести месяцев следили за изменениями тканей.
Для этого учёные применили высокоточную масс-спектрометрию, которая позволила отслеживать судьбу отдельных белков. В целом исследователи создали более 1,26 миллиона моделей распада белков.
Сначала процесс разложения протекал примерно одинаково. Однако через несколько недель разница стала очевидной: в среде с большим количеством кислорода ткани мозга разрушались быстрее.
Влажность в сочетании с дефицитом кислорода, напротив, способствовала образованию устойчивых белковых структур. Они могли сопротивляться дальнейшему распаду в течение очень длительного времени.
Важную роль в этом процессе играют свободные радикалы — нестабильные частицы, способные повреждать клетки. В обычных условиях они запускают цепь реакций, разрушающих ткани. Во влажной среде с небольшим количеством кислорода эти реакции изменяются: между остатками химических соединений и белками могут формироваться прочные связи.
- Почему именно мозг обладает такими свойствами?
По мнению исследователей, мозговая ткань обладает целым рядом особенностей, которые могут способствовать её необычной сохранности.
Среди них:
- специфические металлы, участвующие в химических реакциях;
- жировые мембраны, способные накапливать свободные радикалы;
- аминокислоты, которые помогают образовывать устойчивые структуры;
- череп, частично ограничивающий движение жидкостей внутри останков.
В результате мозговая ткань при определенных условиях может превратиться в своеобразную природную «химическую капсулу».
- Самая удивительная деталь — сходство с болезнью Альцгеймера
Исследование принесло ещё одну неожиданность. Молекулярные структуры, формирующиеся в устойчивых к распаду белках древнего мозга, оказались схожими с некоторыми структурами, наблюдаемыми при нейродегенеративных заболеваниях, в частности при болезни Альцгеймера.
Пока что ученые не утверждают, что между этими явлениями существует прямая связь. Им ещё предстоит выяснить, действительно ли механизмы сохранения мозговой ткани после смерти имеют общие биохимические особенности с процессами, происходящими в мозге живого человека во время болезни.
Исследователи также планируют сравнить мозг с другими органами и мышечными тканями. Это поможет понять, насколько уникален такой способ естественного
Тысячелетний мозг, сохранившийся внутри древнего черепа, больше не выглядит совершенно непостижимым явлением. Учёные постепенно выясняют, как вода, недостаток кислорода, особенности мозговой ткани и химические реакции могут буквально замедлять её разрушение на века.
А сходство некоторых молекулярных структур с теми, что возникают при нейродегенеративных заболеваниях, открывает еще одну неожиданную страницу исследований.
ЧИТАЙТЕ ТАКЖЕ:
- Коровник на первом этаже и ледяной погреб: какие секреты скрывает киевский Дом с химерами?
- Ядерное наследие Украины: что скрывают заброшенные ракетные шахты под Винницей?
- Родительская забота или золотая клетка? Зачем на самом деле построили Скалатский замок?