R. Douglas Fields
DRUGI MÓZG

Rozdział 7

Zdrowie psychiczne: komórki glejowe, cisi współwinni chorób psychicznych

Osobę cierpiącą na chorobę psychiczną określa się często mianem „niezrównoważonej”. Jest to precyzyjne określenie możliwej roli komórek glejowych w podtrzymywaniu zdrowia psychicznego, gdyż komórki glejowe wydają się mieć szczególne znaczenie w utrzymaniu równowagi i określeniu ogólnego poziomu pobudliwości mózgu.

Szaleństwo

Choroby psychiczne od wieków owiane były tajemnicą. Niewidzialne korzenie choroby psychicznej sprawiają, że dotknięta nią osoba cierpi nie tylko z powodu samej choroby, ale również z powodu niezdolności społeczeństwa do jej zrozumienia i radzenia sobie z nią. Choroby psy­chiczne przypisywano zjawiskom nadprzyrodzonym, słabości moralnej lub obciążeniom dziedzicznym. Historycznie niesłusznie klasyfikowano je łącznie z chorobami układu nerwowego. Z tego zamętu ignorancji i błędnych poglądów wynikły takie nieporozumienia, jak włączenie tak typowego problemu somatycznego, jakim jest napad padaczkowy, do kręgu chorób psychicznych.

Nasze poszukiwania tajemniczego podłoża chorób psychicznych w drugim mózgu zacznijmy od opowieści o padaczce. Najstarsza medyczna wzmianka o niej pochodzi z pism babilońskich i egipskich z roku około 1050 przed naszą erą. Przez wieki dominował pogląd o nadprzyrodzonym charakterze tej choroby. Sądzono, że podczas napadu padaczkowego ciałem i duszą chorego włada siła nadprzyrodzona. W Ewangelii wg świętego Marka, rozdział 9, wiersz 17-27, czytamy:

„Nauczycielu, przyprowadziłem do Ciebie mojego syna, który ma ducha niemego. Ten gdziekolwiek go chwyci, rzuca nim, a on wtedy pieni się, zgrzyta zębami i drętwieje: powiedziałem Twoim uczniom, żeby go wyrzucili, ale nie mogli”.
Przyprowadzili syna tego człowieka do Jezusa w chwili, gdy miał napad.
A gdy go zobaczył (Jezus) duch zaraz zaczął szarpać chłopca. Upadł on na ziemię i tarzał się z pianą na ustach. A on (Jezus) zapytał jego ojca, „Od jak dawna mu się to zdarza?” A on odrzekł „Od dzieciństwa”...
Jezus upomniał ducha nieczystego, mówiąc do niego, „Duchu niemy i głuchy, rozkazuję ci wyjdź z niego i nie wchodź więcej do nie­go”. A duch krzyknął, wstrząsnął chłopcem boleśnie i wyszedł z niego. A chłopiec pozostawał jak martwy, tak że wielu mówiło; „On umarł”. Lecz Jezus wziął go za rękę i podniósł, a on wstał.

Aż do dziewiętnastego wieku w leczeniu padaczki stosowano takie metody, jak uwalnianie ciała z władzy demonów za pomocą egzorcyzmów religijnych, biczowanie lub podawanie substancji toksycznych. Piętnowani jako czarownice, chorzy psychicznie i chorzy na padaczkę cierpieli tortury, byli zakuwani w dyby i biczowani, skazywani na śmierć przez powieszenie, utopienie, kamienowanie lub spalenie na stosie albo zamykani w więzieniach bądź szpitalach psychiatrycznych z obawy przed zarażeniem lub zbrodnią. Przez całe wieki w leczeniu padaczki stosowano picie krwi osób niedawno zmarłych, połykanie sproszkowanej czaszki ludzkiej, jemiołę, naparstnicę, azotan srebra, tlenek cynku lub wątrobę sępa. Próbowano też oczyszczać ciało ze złych duchów za pomocą upu­stów krwi, wymiotów, przyżegania głowy gorącym żelazem lub trepanacji czaszki (wiercenia w niej otworów). Nawet księżyc posądzano o wpływ na epilepsję i szaleństwo, stąd termin „lunatyzm”.

A jednak trzeźwo myślący grecki lekarz Hipokrates był bliższy prawdy. W roku 400 przed naszą erą pisał, że padaczka „nie jest w moim przekonaniu ani bardziej boska, ani bardziej święta od innych chorób i ma przyczynę naturalną, a przypisywane jej boskie pochodzenie wynika z ludzkiego braku doświadczenia i zdumienia szczególnym charakterem choroby”.

Prawnie usankcjonowane (często okrutne) karanie za czary skończyło się w połowie osiemnastego wieku, a pogląd, że choroby psychiczne mają możliwą do usunięcia przyczynę biologiczną, zaczął stopniowo wypierać przekonanie o ich nadprzyrodzonym charakterze. W przed­mowie do swej książki O uleczalności niektórych postaci obłędu, padaczki, katalepsji i histerii u kobiet wydanej w roku 1866 dr Baker Brown, który był konsultantem chirurgii w Instytucie Chirurgii w Londynie oraz prezesem Towarzystwa Medycznego w Londynie, opowiadał się za za­stosowaniem leczenia chirurgicznego w chorobach psychicznych, które jego zdaniem miały podłoże biologiczne i poddawały się leczeniu.

Czyż zwykła troska o dobro bliźniego nie każe nam przypuszczać, że przypadki traktowane obecnie przez przyjaciół lub doradców du­chowych jako poddające się woli jednostki mogą okazać się w rzeczy­wistości zwykłymi przypadkami chorób somatycznych poddających się leczeniu zachowawczemu lub chirurgicznemu? Czyż nie lepiej spojrzeć sprawie prosto w twarz i zamiast skazywać nieszczęśliwych chorych na wygnanie z dala od domu i społeczeństwa, spróbować zatrzymać chorobę i tak zmierzającą beznadziejnie do ostatniego stadium, przywrócić choremu władze umysłowe, czyniąc z nich szczęśliwych i użytecznych członków społeczeństwa?

W swojej książce Brown dokumentuje przebieg choroby pacjentów cierpiących na epilepsję i obłąkanych, których leczył z dobrym efektem chirurgicznie:

Przypadek XLVII, OSTRA MANIA HISTERYCZNA
- CZAS TRWANIA - CZTERY MIESIĄCE
- OPERACJA - WYLECZENIE
Panna, wiek 23, przysłana do mnie przez Radclifre'a, który mówił, że przywieziono ją z Irlandii jako obłąkaną i że wszystko było już ustalone, by ją umieścić w jakimś szpitalu psychiatrycznym, gdy coś go tknęło, żeby się ze mną skonsultować w ostatnim dniu przed jej wyjazdem. Twierdził, że ataki (napady padaczkowe) występo­wały zawsze około godziny wpół do szóstej lub szóstej wieczorem; odpowiedziałem, że jeżeli napady mają związek z obwodowym po­drażnieniem, to operacja zapobiegnie przynajmniej ich nawrotom. W tej sytuacji chora została 6 lutego 1864 przyjęta do Instytutu Chirurgii w Londynie.
Przy przyjęciu powiedziała, że przez trzy dni nie przyjmowała żadnych pokarmów i poprosiła o filiżankę herbaty, którą jej podano. Zastosowano również wlew przeczyszczający.
15⁴⁵. Wystąpił napad - chora zaczęła gwałtownie rzucać ramio­nami nad głową, a następnie wydawała się zapaść w śpiączkę. Po około dwudziestu minutach odżyła: wargi zaczęły drgać i stopniowo odzyskała świadomość, mówiąc „Chcę nóż - chcę krwi!” Poprosiła przełożoną, by dała jej rękę, mogłaby ją odgryźć...
17⁰⁰. Chorą badał dr Baker Brown. Gdy tylko do niej podszedł, chwyciła go gwałtownie za ramiona; zachowywała się dziko i nie odpo­wiadała na pytania; stopniowo uspokoiła się i pozwoliła zbadać.
Operacja, 17³⁰. Zachowywała się bardzo gwałtownie przy pierw­szych próbach podania chloroformu, długo trwało, zanim poddała się jego działaniu, gdy jednak uzyskano pełne znieczulenie, zniosła je bardzo dobrze.
Wycięto łechtaczkę, usunięto wydłużone wargi sromowe mniejsze i wypreparowano szparę odbytnicy. Założono typowy opatrunek i podano pacjentce dwa grany opium, zalecono stałą obserwację.
Po dwudziestu minutach wybudziła się z narkozy. Była spokojna i z przerwami przespała noc.
7 lutego, l0⁰⁰. Wizyta - dr B. Brown, dr I. B. Brown, młod­szy chirurg Instytutu Chirurgii, i przełożona pielęgniarek. Tętno szybkie, ale regularne, język brązowy i obłożony, oddech wytężony, dziąsła rozpulchnione, źrenice prawidłowe, twarz zarumieniona, skóra wilgotna i ciepła.
8 lutego. Usunięto wkładkę z odbytnicy, zmieniono opatru­nek. Chora spokojna, zachowuje się racjonalnie, dzień spędziła spokojnie.
10 lutego. Bardzo pobudzona. Konieczne unieruchomienie rąk i nóg.
11 lutego. Poprawa; skarży się na uczucie ciężkości głowy, twarz pogodna, zachowanie spokojne i racjonalne.
12 lutego. Bardzo pobudzona i drażliwa, ciągle próbuje uwolnić ręce, nikt nie może się do nie zbliżać. 14⁰⁰ - zachowanie maniakalne, udało się jej podrażnić rany, jak również sutki. Zlecono jeden gran opium w tabletce i dziesięć granów bromku amonu trzy razy dziennie.
13 lutego. 6⁰⁰. Znowu uwolniła ręce, podano kolejną dawkę opium. Spala potem do 16, obudziła się spokojna i racjonalna. 21⁰⁰ - znowu spała.
14 lutego. Bardzo niespokojna, czasami agresywna, zdjęto ban­daże, założono kaftan.
15 lutego. Znaczna poprawa. Zachowuje się racjonalnie, w roz­mowie pogodna.
16 lutego. Poprawa.
17 lutego. Na wyraźną prośbę chorej uwolniono ręce, wkrótce potem znów pobudzona.
1 marca. Znaczna poprawa. Napisała do siostry i przez cały dzień zabawiała się robotą na drutach i czytaniem.
2 marca. Pozwolono chorej ubrać się, wydaje się zadowolona z odmiany i jest bardzo radosna.
4 marca. Chorą odwiedziła siostra, przez cały dzień była spokojna i pogodna. Z całą pewnością nastąpiła cudowna poprawa.
20 marca. Wyszła na spacer. Bardzo zadowolona.
25 marca. Spędziła dzień z siostrą poza instytutem. Wróciła w dobrym stanie gotowa na zmiany.
2 kwietnia. Wypisana całkowicie wyleczona.

Jak to odnotował w swej książce dr Brown, stosował on swe chirur­giczne nożyczki u 48 pacjentek cierpiących na padaczkę lub inne cho­roby psychiczne. Wszystkie kobiety i dziewczęta leczył tą samą metodą i wszystkie „wyleczył”.

Sto lat później, w roku 1966 w trzech stanach USA nadal obowiązywało prawo zakazujące małżeństw osobom chorym na padaczkę (Zachodnia Wirginia, Karolina Północna i Wirginia), a w 13 stanach - przepisy zalecające z przyczyn eugenicznych sterylizacje osób chorych na padaczkę.

Wspólnego traktowania padaczki i szaleństwa trudno uniknąć nie tylko z perspektywy historycznej, ale również z punktu widze­nia biologii. Ponieważ napadom padaczkowym towarzyszą bardzo wyraźne zmiany stanu psychicznego i zachowania, dzięki padaczce możemy obserwować zaburzenia czynnościowe mózgu leżące u pod­łoża chorób psychicznych. Wśród zmian zachowania obserwowanych w napadach padaczkowych wymienia się agresje, zmiany zainteresowań seksualnych, entuzjazm, euforię, niestabilność emocjonalną, poczucie winy, hipergrafię (pisanie pamiętników i szczegółowych notatek), drażliwość, zachowania obsesyjne, paranoję, patologiczną zazdrość, doświadczenia religijne, smutek i poczucie ciążącego nad chorym prze­znaczenia. Co ciekawe, przypuszcza się, że na padaczkę cierpiało wielu przywódców religijnych, między innymi Budda, Mahomet, George Fox (założyciel sekty kwakrów), święty Paweł Apostoł, święta Cecylia i wielu innych.

Obecnie omówimy krótko kilka chorób psychicznych, by później poszukać ich wzajemnego związku, związku z napadami padaczkowymi i komórkami glejowymi.

Schizofrenia i depresja: nowe spojrzenie

Zanim zacząłem zajmować się naukowo układem nerwowym, mieszkałem w obskurnym mieszkaniu w nędznej dzielnicy Nowego Jorku. Największą zaletą tego mieszkania był widok na ulicę z lotu ptaka. Pewnego dnia, gdy wyglądałem przez brudne okno, którego ze względu na grubą warstwę odpadającej farby nie dało się otworzyć, zobaczyłem przejeżdżającą bardzo wolno czerwoną ciężarówkę. Był to umówiony wcześniej sygnał, że zaraz po mnie przyjdą. Mieliśmy też inne sposoby komunikacji. Włączyłem telewizor i przeglądałem kanały w poszukiwaniu wiadomości lokalnych. John Newman, reporter kanału 4, spojrzał mi w oczy i mrugnął. Potem wymówił sekretne słowa, które rozumieliśmy tylko on i ja. Nie było czasu do stracenia.

Stacja metra znajdowała się tylko dwie przecznice dalej. Pomasze­rowałem szybko do wejścia, starając się wmieszać w tłum, a następnie zbiegłem po betonowych schodach na ciemną stację kolei podziemnej. Gdy moje oczy przyzwyczaiły się do ciemności, zobaczyłem stojącego obok ruchomych schodów mężczyznę trzymającego parasol. Nie padało. Wybrałem inną drogę i zjechałem innymi schodami prowadzącymi na peron. Serce biło mi jak szalone, gdy czekałem na pociąg. Tłum wokół mnie gęstniał. Mężczyzna z parasolem podszedł do mnie i sta­nął ramię w ramię tuż obok mnie. Nie mogłem się poruszyć. W końcu przejmujące wibracje i łomot metalu zapowiedziały zbliżający się pociąg. Mężczyzna dotknął swego nosa i wystudiowanym gestem poprawił okulary. Zrozumiałem jego ostrzeżenie. Nos - czuje. Okulary - oczy - widzi. On mnie zauważył. Z ciemnego tunelu buchnął powiew zim­nego powietrza i światła pociągu zbliżyły się do mnie z ogłuszającym zgrzytem i stukotem metalowych kół o szyny. Wśliznąłem się za męż­czyznę i pchnąłem go na tory.

Przedstawiona scena jest absolutną fikcją, ale opisane w niej wyda­rzenia, włącznie - co tragiczne - z zabójstwem przypadkowego współ­pasażera metra przeżywały osoby chore na schizofrenię. Ilustruje ona najważniejsze pytania, jakie zadał mi dr Michael Eleff, profesor psychiatrii Uniwersytetu Manitoba, tłumacząc istotę choroby. „Jak postrzegasz rzeczywistość?”. W pewnym punkcie opowieści na pewno zacząłeś wątpić w realność tego, co czytasz. Schizofrenia jest chorobą, w której zaburzone jest postrzeganie i uszkodzona ta część naszego mózgu, która wie, co jest realne, a co nie.

Jedna na sto dorosłych osób zachoruje w ciągu swego życia na schi­zofrenię. Jak to możliwe, że na tę chorobę z jej wyniszczającymi omami, urojeniami i zaburzonymi myślami cierpi tak wiele osób, a mimo to wydaje się nam ona taka rzadka i obca?

Przede wszystkim trzeba koniecznie zdementować jeden z ogólnie przyjętych błędnych poglądów, że chorzy na schizofrenię są niebezpieczni dla otoczenia. Statystycznie osoby chore na schizofrenię nie są bardziej niebezpieczne niż ktokolwiek inny. Niezwykła rzadkość zabójstw ta­kich jak opisane powyżej oraz popychające ku nim dziwaczne myślenie nadają innego znaczenia śmierci z rąk osoby cierpiącej na omamy czy urojenia schizofreniczne. O wiele więcej zabójstw popełnianych jest z innych przyczyn (rabunek, agresja, zemsta), te pospolite zbrodnie nie budzą jednak takiego przerażenia. Inne choroby psychiczne, na przykład uzależnienie od alkoholu, narkotyków czy leków, są przyczyną o wiele większej liczby zgonów i zabójstw niewinnych ludzi niż schizofrenia, a jednak śmierć na autostradzie z rąk pijanego kierowcy jest łatwiejsza do zaakceptowania. Tragedia związana z utratą bliskiej osoby jest dla krewnych i przyjaciół niewinnej ofiary tak samo dotkliwa, ale pijaństwo łatwiej jest zrozumieć. Zaburzonego myślenia osoby chorej na schizo­frenię zrozumieć łatwo nie jest. Osoby chore na schizofrenię stanowią natomiast zagrożenie dla siebie samych. Od 10 do 13 procent osób cierpiących na tę wyniszczającą chorobę psychiczną popełnia samobój­stwo. Blisko połowa tej populacji przynajmniej raz w życiu podejmuje taką próbę.

W przeciwieństwie do schizofrenii natomiast dystrofie mięśniowe zaklasyfikowane zostały przez Narodowy Instytut Zdrowia do chorób rzadkich, nikomu jednak nie są one obce, a większość ludzi darzy współ­czuciem dotkniętych nimi chorych. W Stanach Zjednoczonych dystrofie mięśniową rozpoznaje się w ciągu roku zaledwie u jednej na 540 000 osób, co daje w skali kraju 500 nowych zachorowań rocznie. Tymczasem schizofrenia, na którą ryzyko zachorowania sięga jednej na sto osób, budzi tak niewielkie zainteresowanie społeczeństwa. Dlaczego?

„Wydaje się, że jest to choroba, która wyklucza ze społeczeństwa, czyniąc chorych względnie niewidzialnymi”, wyjaśnia Eleff. Równocze­śnie chorobom psychicznym towarzyszy wstydliwe piętno niespotykane w innych chorobach. Członkowie rodzin chorych na schizofrenię nie mówią otwarcie o problemie, jak by to zapewne czynili, gdyby u ich bliskich rozpoznano nowotwór czy cukrzycę. „Choroba pozbawia ludzi głosu społecznego”, mówi Eleff. Większość chorych na schizofrenię zmaga się ze swą trwającą całe życie chorobą w izolacji.

Mam 52 lata i od 36 lat choruję na schizofrenię. Na okres ten składa się około 8 lat objawów prodromalnych, 12 lat nieleczonej psychozy i 16 lat leczenia lekami neuroleptycznymi. W latach 1980-1990 moja choroba miała bardzo ciężki przebieg, byłem samotny i bardzo biedny. W roku 1988 wszedłem w konflikt z prawem i dostałem wyrok w zawieszeniu na trzy lata pod warunkiem systematycznych wizyt u psychiatry przez cały ten okres. Byłem w więzieniu, byłem alkoholikiem, podjąłem próbę samobójczą i przez sześć miesię­cy w roku 1980 byłem bezdomny. Historia mojego życia ilustruje wzajemne oddziaływanie czynników biologicznych i społecznych czyniące schizofrenię tak straszną chorobą. Jest choroba sama w sobie i jest społeczeństwo, w którym muszą żyć dotknięte nią osoby.
Ludzie zaczynają, się interesować schizofrenią, a filmy w rodzaju, Pięknego umysłu zyskują coraz większą popularność... Choroba psychiczna jest jak zawał serca. Jest to poważne zdarzenie zdrowotne. Powinno ci się przytrafić tylko raz w ciągu życia.
            - z blogu Iana Chovila (www.chovil.com)

Umysł osoby obłąkanej jest umysłem niedostępnym. Trudno się dziwić, że unikamy takich ludzi. Bezdomny schizofrenik, kryminalista narkoman, sąsiad, członek rodziny chory na schizofrenię - od wszystkich tych osób izolujemy się bądź to umyślnie, bądź to nieumyślnie. Wszystkie choroby są straszne, ale schizofrenia jest klasą sama dla siebie.

Niewiele wiemy na temat przyczyn schizofrenii, ponieważ choroba ta dotyka fundamentów naszego umysłu, zaburzając percepcję rzeczy­wistości. Podobnie jak choremu na schizofrenię brakuje podstawowej wiedzy pozwalającej odróżnić głosy rzeczywiste od złudnych wytworów jego umysłu, tak i nauka nie dysponuje wiedzą pozwalającą go uleczyć. Mamy leki i inne metody leczenia, dzięki którym możemy łagodzić objawy choroby, daleko nam jednak do możliwości wyleczenia cho­rych, gdyż obecna wiedza nie sięga w głąb mechanizmów postrzegania, świadomości i wewnętrznego widzenia.

W ostatnich latach dokonał się jednak znaczny postęp w dziedzi­nie badań nad tą chorobą. Bardzo duże znaczenie ma tu czynnik dzie­dziczny. Jeżeli jedno z bliźniąt jednojajowych choruje na schizofrenię, prawdopodobieństwo zachorowania u drugiego wynosi 50 procent. Obserwacje te skłoniły badaczy do poszukiwania genetycznych korze­ni choroby, a poszukiwania te okazały się bardzo owocne. Większość nieprawidłowości genetycznych wskazuje, że zaburzenia równowagi umysłu w schizofrenii są wynikiem wadliwych sygnałów i połączeń w mózgu. Problem dotyczy, być może, niedoboru neuroprzekaźników biorących udział w przetwarzaniu percepcji, strachu i pamięci, najpraw­dopodobniej dopaminy i kwasu glutaminowego. Uszkodzenie dotyczy również równowagi połączeń nerwowych, co można obserwować w czynnościowych badaniach obrazowych mózgu i w badaniach sekcyjnych mózgów chorych na schizofrenię. Oba te kierunki badań doprowadziły do odkrycia jeszcze jednego, niezauważanego wcześniej rodzaju zaburzeń równowagi: zaburzonej równowagi komórek glejowych.

Mózg chorego na schizofrenie różni się fizycznie od mózgu osoby zdrowej. Nie wiadomo dokładnie, czy różnice te są wynikiem defektów rozwojowych, blizn związanych z zaburzonym tokiem aktywności umy­słowej, czy też wieloletniego stosowania leków koniecznych dla przywrócenia pewnej równowagi umysłu, ale najprawdopodobniej wszystkie te trzy czynniki mają swój udział w powstawaniu zmian fizycznych w mózgu osoby chorej na tę chorobę.

W mózgu chorego na schizofrenię stwierdza się często zmniejszenie masy pewnych obszarów i poszerzenie wypełnionych płynem jam w jego głębi. Ubytek masy tkankowej dotyczy w pewnym stopniu neuronów, w głównej jednak mierze komórek glejowych. Czy ubytek masy tkan­kowej jest przyczyną, czy skutkiem choroby psychicznej?

Odpowiedź sugerują najnowsze wyniki badań genetycznych wska­zujące na obecność u chorych na schizofrenię wielu nieprawidłowych genów. To zaskakujące odkrycie zawdzięczamy technice analizy macierzy genowych wykorzystywanej w badaniach sekwencji genomu ludzkiego. Ta nowoczesna metoda umożliwia analizę tysięcy genów równocześnie. Wcześniej badacze musieli najpierw zgadywać, jaki gen może odpo­wiadać za chorobę, by później móc ten konkretny gen badać. Teraz mogą testować tysiące genów naraz w dużej populacji ludzi, a następnie metodą przesiewu odnaleźć geny wspólne dla chorych. W przypadku schizofrenii i depresji takie obiektywne badania przyniosły zaskakujące rezultaty.

Niektóre spośród nieprawidłowości genetycznych stwierdzonych w toku szeroko zakrojonych badań wydają się mieć sens, gdyż dotyczą genów kontrolujących czynność neuroprzekaźników, inne jednak są całkowicie niespodziewane. Jedną z największych grup genów, których nieprawidłowość stwierdzono u chorych na schizofrenię i ciężka depresje, są geny regulujące rozwój oligodendrocytów i tworzenie mieliny.

Badania obrazowe i sekcyjne mózgów osób chorych na schizofrenię potwierdzają obecność ubytków mieliny i oligodendrocytów w obsza­rach mózgu odpowiedzialnych za przetwarzanie informacji czuciowych, strach i pamięć. Ubytki te mogą być konsekwencją nieprawidłowej funk­cji niektórych obwodów mózgu chorego na schizofrenie powodującej zmiany w obrębie mieliny i zanik oligodendrocytów, ale wyniki badań wskazujące na nieprawidłowe geny wytwarzających mielinę komórek glejowych jako na czynniki ryzyka schizofrenii sugerują udział tych komórek w mechanizmie powstawania schizofrenii, ciężkiej depresji i zaburzeń afektywnych dwubiegunowych.

Równocześnie leczenie farmakologiczne chorób psychicznych mo­że wpływać na integralność istoty białej albo poprzez bezpośrednie oddziaływanie na oligodendrocyty, albo poprzez zmianę aktywności elektrycznej obwodów nerwowych w sposób prowadzący ostatecznie do zmian w obrębie mieliny. Wyniki ostatnich badań wskazują, że wiele neuroleptyków, takich jak quetiapina, stosowanych w leczeniu schizo­frenii może wywierać wpływ (pozytywny lub negatywny) na rozwój oligodendrocytów i tworzenie mieliny. Nie powinno to zaskakiwać, gdyż oligodendrocytyty mają receptory dla kilku neuroprzekaźników, miedzy innymi serotoniny, kwasu glutaminowego i dopaminy. Quetiapina działa na receptory dopaminowe i serotoninowe. Od dawna wiadomo, że nadmiar serotoniny powoduje demielinizację. Dla przykładu B. A. Saakov i współpracownicy opublikowali w roku 1977 wyniki badań z użyciem mikroskopu elektronowego dokumentujące ciężką demielinizację u psów po wstrzyknięciach serotoniny. Mimo że autorzy ci nie mogli sformuło­wać swych wniosków bardziej jednoznacznie - „We wnioskach można stwierdzić, że serotonina ma własności uszkadzania mieliny i komórek glejowych” - wynikający z nich możliwy związek między istotą białą a chorobami psychicznymi uszedł uwadze większości zajmujących się tą dziedziną badaczy.

W miarę postępu badań nad funkcjonowaniem drugiej połowy mózgu poszerza się nasza wiedza na temat prawidłowej czynności tego narządu, a równocześnie zyskujemy całkowicie nowy wgląd w mecha­nizm zaburzeń funkcji mózgu w chorobach psychicznych. Co ciekawe, owo nowe spojrzenie nie jest nowym odkryciem, ale raczej powrotem do odkryć wcześniej dokonanych.

Od halucynacji do lobotomii i z powrotem

Portugalski neurolog Egas Moniz wprowadził do leczenia schizo­frenii w roku 1936 metodę leukotomii przedczołowej. Nazwa metody wywodzi się z języka greckiego leukos (biały) i tomos (kroić). Zabieg nie polegał na usunięciu neuronów, sprowadzał się do zniszczenia połączeń między okolicą przedczołową a resztą mózgu poprzez przecięcie włókien nerwowych dróg istoty białej (pokrytych mieliną) prowadzą­cych do przodomózgowia. Przewody te wyglądają na białe ze względu na okrywającą je grubą warstwę mieliny, tłustej substancji izolującej, odkładanej przez oligodendrocyty. Metoda ta oparta była na hipotezie zakładającej, że ciężkie choroby psychiczne mogą być wynikiem bra­ku równowagi w aktywności poszczególnych części kory mózgowej. Przecięcie połączeń do przodomózgowia miało przywrócić równowagę w przepływie informacji przez wyższe piętra mózgu.

Zabieg ten bardzo skutecznie uspokajał chorych i łagodził objawy schizofrenii. Moniz otrzymał w roku 1949 Nagrodę Nobla w uznaniu rewolucyjnych korzyści, jakie miały przynieść metody chirurgiczne w psychiatrii, później jednak zabiegi tego typu zostały napiętnowane ze względu na zbyt wysoką cenę, jaką musiał za tę poprawę płacić chory. Inteligencja pozostawała wprawdzie nienaruszona, chorzy tracili jednak wyższe funkcje wykonawcze, za które odpowiada przodomózgowie. Stawali się ulegli, mieli trudności w planowaniu i koncentracji. Co gor­sza, w latach pięćdziesiątych nadużywano tej metody w postępowaniu z trudnymi pacjentami.

Aby wykonać lobotomię przedczołową, nie trzeba odcinać aksonów. Metoda opisana przez Moniza polegała na wstrzykiwaniu do istoty białej w okolice jej dróg do płatów przedczołowych roztworu alkoholu. Mielina izolująca aksony ma zasadnicze znaczenie dla przepływu impul­sów elektrycznych, w wyniku jej rozpuszczenia przez alkohol dochodzi do zablokowania przepływu. (Wstrzyknięcie alkoholu powoduje również uszkodzenie włókien nerwowych, nie jest to jednak konieczne, by zabieg był skuteczny). Przeprowadzone niedawno badania z zastosowaniem rezonansu magnetycznego wskazują na ubytek liczby wytwarzających mielinę komórek glejowych w korze przedczołowej oraz ośrodkach emocji w mózgu - jądrach migdałowatych - u chorych na schizofrenię.

Kolejną metodą stosowaną w leczeniu depresji i schizofrenii są elektrowstrząsy (electroconvulsive schock therapy, ECT). Aby zrozumieć zasadę działania elektrowstrząsów i zastanowić się nad możliwym udziałem komórek glejowych w mechanizmie jej działania, musimy cofnąć się do narodzin metody i odkrycia fal elektrycznych mózgu człowieka. W czasie tych poszukiwań odnajdziemy komórki glejowe, będące in­spiracją do zastosowania silnego prądu elektrycznego, który wstrząsając mózgiem, przywróciłby go do stanu równowagi.

Niezrównoważone komórki glejowe i niezrównoważony umysł

Indukowany napad drgawkowy był pierwszą i nadal pozostaje jedną z najbardziej skutecznych metod leczenia depresji, jej stosowanie zawsze jednak budziło kontrowersje i było piętnowane, gdyż nikt nie wie do końca, jak działa. Historyk medycyny i psychiatra Max Fink opisuje szczęśliwy traf, który doprowadził do wynalezienia metody, jaka wykiełkowała z ziarenka podejrzenia, że komórki glejowe są przyczyną chorób psychicznych. W połowie lat trzydziestych węgierski neurolog Ladislav von Meduna zauważył dziwny zbieg okoliczności - chorzy na padaczkę prawie nigdy nie chorują na schizofrenię. Co więcej, zwró­cił uwagę, że u schizofreników, u których wystąpił napad padaczkowy, dochodziło często do wyleczenia. Dr Meduna od początku podejrzewał, że ta dziwna historia ma związek z komórkami glejowymi; my musimy teraz znaleźć sposób, żeby sprawdzić jego teorię.

Po przeprowadzeniu wstępnych badań dr Meduna zdecydował się podjąć próbę leczenia chorego na schizofrenię, którego stan był bezna­dziejny, poprzez rozmyślne wywołanie u niego napadu drgawkowego. Chory był katatonikiem, całkowicie oderwanym od świata i niereagującym na żadne bodźce. Dr Meduna eksperymentował ze świnkami morskimi, podając im różne leki w celu wywołania napadów, w końcu zdecydował się na dożylne wstrzyknięcie oleju kamforowego. Iniekcje powtarzał co trzy-cztery dni, a po piątej z kolei chory nie zdradzał żadnych objawów choroby psychicznej. Nawiązywał logiczny kontakt, był chętny do rozmowy. W roku 1935 Meduna opisał swoje wyniki w artykule zatytułowanym Próba oddziaływania na przebieg schizofre­nii metodami biologicznymi. Już sama koncepcja traktowania choroby psychicznej jako toczącego się w mózgu procesu biologicznego była rewolucyjna. Wkrótce wstrzyknięcia oleju kamforowego zastąpiono elektrowstrząsami jako preferowaną metodą indukcji napadów, szeroko stosowano również wstrząsy insulinowe.

Komórki glejowe były źródłem inspiracji dla tego rewolucyjnego projektu naprawy umysłu. Dr Meduna zajmował się wcześniej neuropatologią, a szczególnie interesowały go zmiany komórkowe w mózgu po urazach głowy. Napisał kilka artykułów poświęconych reakcji komórek mikrogleju na uraz. Pewne wskazówki znalazł w mózgach zmarłych osób chorych na schizofrenię i padaczkę, zmarłych nierzadko w wyniku samobójstwa. Takie same wskazówki znajdujemy i dzisiaj, a wszystkie one sugerują z dużym prawdopodobieństwem istotną rolę komórek glejowych w patogenezie schizofrenii, padaczki i innych chorób oraz zaburzeń psychicznych.

Naukowcy wiedzą od dawna, że w mózgu osób chorych na padaczkę i chorych psychicznie dochodzi do zaburzeń budowy komórkowej. Czy zmiany te jednak są czymś w rodzaju blizn w mózgu powstałych w wyniku za­burzeń psychicznych, czy też są one pierwotną przyczyną tych zaburzeń?

W obszarze ludzkiego mózgu, gdzie zaczyna się napad - w ognisku padaczkowym - astrocyty mają zmienioną budowę, a liczba ich znacznie wzrasta. Astrocyty takie są większe - hipertroficzne - i różnią się od in­nych astrocytów składem molekularnym, szczególnie niezwykle wysoką zawartością białka GFAP tworzącego szkielet komórkowy. Dzięki temu neuropatolog może łatwo odnaleźć część mózgu, w której zaczął się napad, traktując preparat mikroskopowy tkanki mózgowej barwnikiem wykrywającym skupiska GFAP, podobnie jak patolog sądowy posługu­je się różnymi związkami chemicznymi przy poszukiwaniu odcisków palców na miejscu zbrodni.

Naukowcy zauważyli poza tym, że również mózgi osób cierpiących na przewlekłą depresję, schizofrenię i niektóre inne choroby psychiczne tracą masę. Co ciekawe, za utratę tę odpowiada w przypadku schizofrenii w znacznym stopniu zanik komórek glejowych, zwłaszcza oligodendrocytów i astrocytów. Meduna zastanawiał się, czy zaburzona równowaga komórek glejowych może być przyczyną z jednej strony takich chorób psychicznych, jak depresja i schizofrenia, a z drugiej - padaczki ?

Gdy wziąć pod uwagę obecne poglądy, zgodnie z którymi choroby psychiczne są wynikiem defektu transmisji synaptycznej, nietrudno zauważyć związek z nieprawidłowościami komórek glejowych. Nowocze­sne leczenie schizofrenii, choroby dwubiegunowej i depresji jest oparte na lekach przywracających równowagę neurotransmisji w określonych obwodach nerwowych. U chorych tych obserwuje się w szczególności niedobory neuroprzekaźników - serotoniny, kwasu glutaminowego oraz dopaminy - w obwodach odpowiedzialnych za funkcje poznawcze, percepcje i emocje. Najlepszą metodą leczenia jest tu często stosowanie leków zwanych inhibitorami wychwytu zwrotnego neuroprzekaźnika. Leki te hamują w komórkach proces usuwania neuroprzekaźnika ze szpary synaptycznej po jego uwolnieniu przez zakończenie nerwowe. Oczysz­czanie przestrzeni synaptycznej z neuroprzekaźnika jest jak ścieranie kredy z tablicy, by można było napisać na niej kolejną wiadomość. Gdy jednak proces wychwytu zwrotnego zostanie zablokowany przez leki, tablica nie zostanie już tak szybko wytarta. Pewna ilość neuroprzekaź­nika pozostanie w przestrzeni synaptycznej trochę dłużej, dzięki czemu będzie więcej czasu na odczytanie wiadomości, a osłabione połączenia w mózgu osoby psychicznie chorej zostaną wzmocnione.

Taką dokładnie rolę odgrywają w synapsie astrocyty. Astrocyty są komórkami, które wchłaniają pobudzający neuroprzekaźnik kwas glutaminowy, uwalniany do przestrzeni synaptycznej. Poniżona niegdyś do roli sprzątającej służącej królewskiego neuronu komórka glejowa, to wiemy obecnie z całą pewnością, wyrobiła sobie pozycję, w której sprawuje pełną kontrole nad neuronami w zdrowiu i chorobie. Komór­ki glejowe mogą przejąć kontrolę nad przepływem informacji miedzy neuronami nierzadko z katastrofalnym skutkiem.

Zastanówmy się nad całym spektrum innych zaburzeń psychicznych i uzależnień, w których zaburzenie równowagi neuroprzekaźnika na sy­napsach prowadzi do niezrównoważenia umysłu. Nerwicę natręctw leczy się inhibitorami wychwytu zwrotnego serotoniny. Narkotyki z grupy pochodnych amfetaminy, np. ecstasy (MDMA), hamują przewodnictwo na synapsach serotoninowych. Metamfetamina wpływa na synapsy wykorzystujące jako neuroprzekaźnik dopaminę, podobny mechanizm obserwuje się w chorobie Parkinsona, należącej do grupy schorzeń neurodegeneracyjnych. Marihuana, alkohol, kokaina, amfetamina, kofeina i benzodwuazepiny (np. Relanium), nikotyna, heroina, PCP (anielski pył) oraz leki uspokajające - wszystkie te substancje zaburzają transmisję synaptyczną w mózgu. Rola komórek glejowych w chorobach psychicznych nie została dokładnie zbadana, tym niemniej to komórki glejowe są odpowiedzialne za usuwanie neuroprzekaźników z przestrzeni synaptycznej. Jeżeli astrocyty nie wywiążą się z powierzonego im za­dania, to czy przyniesie to dla czynności synaps i funkcji poznawczych konsekwencje inne niż w wypadku leków wpływających na poziom neuroprzekaźników?

Czy badania nad lekami działającymi na komórki glejowe w synap­sach przyniosą przełom w leczeniu uzależnień i chorób psychicznych? Prawie na pewno niektóre medykamenty stosowane obecnie w lecze­niu chorób psychicznych - między innymi ADHD, manii, depresji, zespołów lękowych i schizofrenii - działają częściowo poprzez wpływ na komórki glejowe. Czy znajdziemy nowe i lepsze specyfiki do leczenia chorób psychicznych, tworząc leki glejowe jako uzupełnienie naszego arsenału leków neuronalnych? Jedynym, co dzieli nas od osiągnięcia niezwykle obiecującego celu w postaci lepszych metod leczenia, jest wola przełamania barier intelektualnych i poświęcenia badaniom komórek glejowych co najmniej takiego samego wkładu energii i pieniędzy, jaki został zainwestowany w badania nad neuronami.

Meduna, który nie mógł korzystać z dobrodziejstw najnowszej wiedzy, po prostu przewidział ewidentny brak równowagi: w mózgu chorego na schizofrenię było zbyt mało astrocytów, w mózgu chorego na padaczkę zbyt wiele. Powodem, dla którego te dwie choroby wza­jemnie się kompensują, może być przywrócenie krytycznej prawidłowej równowagi astrocytów w mózgu. Meduna uzyskał doskonałe wyniki. Aż u 95 procent swych pacjentów leczonych po ostrym rzucie schizofrenii indukowanym napadem padaczkowym odnotował poprawę, u 80 procent chorych leczonych w pierwszym roku od zachorowania indukowanym napadem - wyleczenie. W przypadku depresji wysoki odsetek wyleczeń był w badaniach Meduny zjawiskiem typowym, a opisana przez niego metoda leczenia pozostaje w 80 procentach skuteczna do dziś.

Ta historyjka ma jednak kilka intrygujących luk. Przede wszystkim, dlaczego w ognisku padaczkowym jest więcej astrocytów? Czy jest to dowód winy komórek glejowych, czy też fakt ten wskazuje, że są one niewinnymi świadkami, a może dobrymi samarytanami spieszącymi na pomoc neuronom w kłopotach? Wymienione możliwości nie wy­kluczają się wzajemnie, a komórki glejowe mogą się tam znajdować ze wszystkich wymienionych powodów. Ich obecność przemawia jed­nak silnie za związkiem między komórkami glejowymi a aktywnością elektryczną mózgu przynajmniej w sytuacjach ekstremalnych, gdy pra­widłowe fale mózgowe zaczynają szaleńczo wirować i wymykać się spod kontroli, a całe ciało ogarniają drgawki.

Fale mózgowe i szaleństwo: komórki glejowe w napadzie padaczki i przy elektrowstrząsach

Lizol: ostry zapach tego środka dezynfekcyjnego drażni twoje zmy­sły, gdy wchodzisz do szpitala. Ten zapach alarmuje, że jesteś w miejscu, gdzie życie i śmierć zamieniają się rolami. Dla dra Hansa Bergera, dy­rektora i szefa katedry psychiatrii i neurologii Kliniki Psychiatrycznej Uniwersytetu w Jenie w latach dwudziestych ubiegłego wieku, musiał to być jednak podnoszący na duchu znajomy zapach czystości. Skru­pulatny, punktualny i sztywno trzymający się konwenansów Berger mógł być irytujący dla swych współpracowników i znienawidzony przez podwładnych niepodzielających jego upodobania do pedanterii. Jego badania naukowe nie zyskały zbyt szerokiego uznania i w końcu, jak stwierdzają biografowie, Berger utracił stanowisko dyrektora ze wzglę­dów politycznych.

W latach dwudziestych, gdy Berger poszukiwał związku między energią fizyczną i umysłową w mózgu, wszyscy fascynowali się okultyzmem i zjawiskami nadprzyrodzonymi. W Europie i Stanach Zjedno­czonych kwitły seanse urządzane w celu nawiązania łączności z duchami zmarłych. Na przełomie wieków dokonywała się rewolucja naukowa, a zainteresowanie jasnowidzeniem i telepatią rozbudziło odwieczne pragnienie człowieka, by zrozumieć niezgłębioną tajemnicę życia. Berger wierzył i miał naukowy dowód.

Berger otwierał drzwi i wchodził do pokoju w oddzielnym małym budynku na terenie szpitala psychiatrycznego, a jego oczom ukazywał się świat jak z filmu o Frankensteinie: narzędzia ze stali nierdzewnej, elektroniczne wskaźniki i maszyny z elektrodami do zakładania na skórę głowy. Poszukując fizycznych, naukowych podstaw nieuchwytnych funkcji umysłowych, Berger znalazł je w końcu w szybko rozwijającej się nauce o elektryczności. Wiązka sztucznego światła tańczyła na papierze fotograficznym, znacząc wzory tworzące postrzępione iglice i fale: ślad pozostawiony przez ludzkie myśli. Plamka światła poruszała się jak niesio­na telekinezą, jak medium ujawniające odpowiedzi (zza nieprzekraczalnej bariery) przez mimowolne ruchy na tabliczce ouija. Berger zajmował się ważnymi badaniami funkcji mózgu, ale równocześnie wierzył, że odkrył naukowy mechanizm zjawiska telepatii. Wyniki swych badań trzymał w ścisłej tajemnicy. On jeden odkrył sekret fal mózgowych i telepatii, potajemnie, w samotności, prowadząc nocą systematyczne badania naukowe. Wiele eksperymentów dokonywał na psychicznie chorych pacjentach, znaczną część jednak na swym kilkunastoletnim synu.

Berger odkrył, że ludzki mózg emituje fale promieniowania elektro­magnetycznego bardzo podobne do fal radiowych. Fale zasilane energią ludzkich myśli zmieniają się pod wpływem stymulacji czuciowej oraz koncentracji i skupionej uwagi. Bez żadnych zewnętrznych oznak fale elektromagnetyczne mózgu transmitują to, co się dzieje w najgłębszych zakamarkach naszego umysłu. Berger prowadził badania przez pięć lat, zanim ogłosił światu swe odkrycia. Wtedy nikomu nie przyszła nawet do głowy możliwość udziału komórek glejowych w powstawaniu fal mózgowych, na to trzeba był czekać aż do dwudziestego pierwszego wieku.

Jako szef szpitala psychiatrycznego Berger został wciągnięty w wir wydarzeń politycznych, które miały miejsce w Niemczech w latach trzydziestych. Osoby chore psychicznie stanowiły pierwszy cel raże­nia rosnącego w siłę narodowego socjalizmu (nazizmu), stawiającego psychiatrów w centrum wydarzeń. W szpitalach psychiatrycznych za­częto wykonywać eutanazje w celu eliminacji osób psychicznie chorych i uwolnienia społeczeństwa od obowiązku utrzymywania jednostek nieużytecznych i ułomnych, stanowiących potencjalne zagrożenie dla czystości genetycznej rasy aryjskiej. Proces ten nazwano, posługując się terminologią z kręgu antyseptyki, „higieną społeczną”.

Do sierpnia 1941 roku eutanazji poddano 70 000 pacjentów nie­mieckich szpitali psychiatrycznych, co stanowiło preludium mającej wkrótce nastąpić masowej eksterminacji Żydów, homoseksualistów, komunistów i Romów. Program ten działał tak skutecznie, że naczelny lekarz armii niemieckiej profesor O. Wuth wyraził pewnego dnia niepokój: „Kto zechce specjalizować się w psychiatrii, skoro pole jej działania tak się zawęziło?”

Lekarze i naukowcy służyli swą wiedzą i wykonywali zadania z zimną krwią. Komora gazowa była owocem starannie prowadzonych badań naukowych mających na celu znalezienie możliwie najbardziej skutecz­nej metody masowej eksterminacji. W roku 1941 rozebrano komory gazowe znajdujące się w szpitalach psychiatrycznych i przewieziono je do Oświęcimia i Treblinki. Za sprzętem podążali często lekarze, tech­nicy i pielęgniarki.

Drugi front programu eugenicznego obejmował przymusową ste­rylizację, a idea ta narodziła się również w szpitalach psychiatrycznych. Genetyczne oczyszczenie dokonane drogą przymusowej sterylizacji miało zatrzymać „wadliwe” i niepożądane jednostki na progu następ­nego pokolenia. Psychiatrzy analizowali historie choroby i wskazywali chorych, których należało sterylizować. Lekarze w sposób systematyczny naświetlali jądra i jajniki „pacjentów” promieniami rentgenowskimi, a następnie chirurgicznie usuwali narządy, by móc naukowo określić optymalny czas i dawkę promieniowania zapewniające skuteczną sterylizację.

Wielu naukowców i lekarzy uciekło przed perwersją, która ogarnęła ich kraj: Zygmunt Freud i Albert Einstein to najwybitniejsze przykłady. Inni, by przeżyć, musieli się podporządkować. Jeszcze inni, porwani wojennym uniesieniem, współpracowali z poczucia patriotycznego obowiązku, by osiągnąć zwycięstwo w wojnie.

Mówi się, że Berger nie cieszył się sympatią nazistów. Gdy doszli do władzy, zaczęli usuwać z uniwersyteckich katedr osoby w ich mnie­maniu nieodpowiednie i umieszczać na kierowniczych stanowiskach swych zwolenników. Dokumentacja odkryta po zburzeniu muru ber­lińskiego wskazuje na udział w nazistowskich zbrodniach wojennych kadry kierowniczej i profesorskiej Uniwersytetu w Jenie, w którym Berger był dyrektorem szpitala i gdzie prowadził swe badania fal mózgowych. Z dokumentów tych wynika, że uniwersytet stanowił centrum niemiec­kiego programu eugenicznego z powodu swego położenia w pobliżu obozu koncentracyjnego Weimar-Buchenwald, jak również z powodu ogromnego poparcia dla idei narodowego socjalizmu w tej części Nie­miec. Opublikowana w roku 2005 przez dr Susanne Zimmermann, historyczkę, oraz dra Chrisa Rediesa, anatoma, analiza ujawnia, że co najmniej dwieście preparatów ciała ludzkiego z obecnie dostępnej pu­blicznie ekspozycji słynnego Instytutu Anatomii Uniwersytetu w Jenie pochodzi ze zwłok psychicznie chorych pacjentów poddanych eutanazji za panowania reżimu nazistowskiego. Ustalono również, że kolejnych dwieście preparatów pochodzi od ofiar nazistowskich egzekucji innych niepożądanych przez system jednostek - głównie drobnych krymina­listów i Żydów. (Preparaty te usunięto później z ekspozycji, a ofiary upamiętniono specjalną tablicą).

Co zrozumiałe, Bergerowi trudno było się przebić ze swymi po­glądami, a wielu jego kolegów kwestionowało wartość naukową jego badań nad związkiem między psychiką a energią fizyczną, którego od­zwierciedleniem miały być fale mózgowe. Ostatecznie w roku 1938 został zmuszony przez nazistów do rezygnacji. Prawdziwe szaleństwo tamtych czasów współgrało z jego tendencją do swego rodzaju szaleń­stwa osobistego, z napadami melancholii, które go okresowo nękały. Pierwszego czerwca 1941 roku Berger wszedł do szpitala i od razu udał się do wcześniej wybranego miejsca. Tam po raz ostatni odetchnął prze­siąkniętym środkiem dezynfekcyjnym powietrzem i się powiesił. To, co zrobił, było irracjonalne, to, gdzie to zrobił - nie.

„Nie przedstawiałbym go swoim dzieciom jako bohatera”, stwier­dził niemiecki neurobiolog i anatom dr Chris Redies, przekazując swą korespondencję z dr Susanne Zimmermann, historykiem medycyny z Uniwersytetu w Jenie, z którą skontaktowałem się, próbując dowiedzieć się czegoś więcej o przeszłości Bergera. Wbrew często powtarzanym w jego biografiach opiniom Berger nie został zmuszony do rezygnacji, podsumowuje Zimmermann. W rzeczywistości, mówi, był członkiem komitetu, który wybrał jego następcę, a osoba ta została zaraz po woj­nie zwolniona ze względu na swą działalność nazistowską. Według Zimmermann Berger był sędzią Erbgesundheitsgericht, sądu, który wydawał nakazy sterylizacji ludzi niepasujących do nazistowskiego sche­matu higieny społecznej, a jego dzienniki zawierają uwagi o wydźwięku antysemickim. Samobójstwo Bergera, mówi, było rezultatem ciężkiej depresji i nastąpiło podczas jego hospitalizacji podjętej w poszukiwaniu fizycznego wyjaśnienia choroby psychicznej. Jego samobójstwo nie było manifestacją polityczną. Było wynikiem choroby psychicznej.

Badania Zimmermann ujawniły wiele nieprzyjemnych rewelacji związanych z programem eutanazji w Jenie w okresie nazizmu. Jej prace nie spotkały się z jednomyślną aprobatą, gdyż odkrycia te zdyskredytowały szanowanych jenejskich lekarzy, których część jeszcze wtedy żyła.

Trudno zrekonstruować prawdę historyczną z cieni wydarzeń z dale­kiej przeszłości, które zmieniają się zależnie od perspektywy spojrzenia. Wiosną 2006 roku odwiedziłem w Jenie Zimmermann i Rediesa, chcąc osobiście sprawdzić prawdziwość ich odkryć. Przerzucając fotokopie oficjalnych akt z roku 1930, starannie skatalogowanych w grubym na pięt­naście centymetrów czarnym segregatorze, Zimmermann zatrzymała się przy serii dokumentów z postępowania apelacyjnego przed sądem, decydującym o przymusowej sterylizacji psychicznie chorych. Były tam przypadki dzieci opóźnionych umysłowo, schizofreników, chorych na padaczkę i jednego mężczyzny alkoholika w wieku sześćdziesięciu jeden lat. Gdy czytała dokumentację jednej ze spraw, wyobraziłem sobie pełną udręki przerażającą scenę, w której mąż błaga sąd apelacyjny, by nie skazywał jego młodej żony na przymusową sterylizację. Wszystkie apelacje zostały odrzucone. Kołysząc spoczywającym na jej kolanach czarnym segregatorem, Zimmermann wskazała na podpis widniejący pod każdym z wyroków. Przeczytałem podpis wykaligrafowany sta­rannie niebudzącym wątpliwości pismem i zrobiło mi się niedobrze: Hans Berger.

Dokonane przez Bergera odkrycie fal ludzkiego mózgu było, być może, najważniejszym odkryciem elektrofizjologii dwudziestego wieku. Elektroencefalografia (EEG) jest dzisiaj podstawowym narzędziem w badaniach naukowych mózgu, jak również bardzo ważną metodą diagnostyczną. Jej zasięg przekracza granice nauki i medycyny, wchodząc w krąg zagadnień społecznych i prawnych: we współczesnym świecie kryterium obecności fal mózgowych posłużyło za podstawę ostatecznej definicji śmierci.

W tragicznej historii Bergera tkwi wielka ironia. Odkryte przez niego fale mózgowe wykorzystuje się obecnie w leczeniu ciężkiej depresji, na którą cierpiał, jak również wielu innych chorób psychicznych. Jak już wspominano, jedną z najskuteczniejszych metod leczenia depresji są elektrowstrząsy, które burzą płomieni rozpalają aktywność elektryczną mózgu. Mózg powstaje z popiołów wyciszony i spokojny.

Ale w jaki sposób zresetowanie fal mózgowych podczas elektro­wstrząsów uwalnia chorych z jarzma depresji czy schizofrenii? Kluczem do rozwiązania zagadki związku między napadem padaczkowym i le­czeniem chorób psychicznych, takich jak depresja, mania i schizofrenia, mogą okazać się komórki glejowe.

Fale mózgowe: komórki glejowe w padaczce i depresji

Hans Berger jako pierwszy dokonał rejestracji burzliwych fal mó­zgowych podczas napadu padaczkowego. Stwierdził on, że u chorych na padaczkę fale mózgowe są podczas napadu o wiele większe, ale po napadzie stają się prawie płaskie, zauważył też zmieniony obraz fal mózgowych u chorych na stwardnienie rozsiane i chorobę Alzheimera. Stwardnienie rozsiane jest chorobą uszkadzającą komórki glejowe (oligodendrocyty), co świadczy o możliwym udziale komórek glejowych w powstawaniu fal mózgowych. Badając fale mózgowe u dzieci, Ber­ger zaobserwował coś, co zostało później uznane za kolejną przesłankę wskazującą na wpływ komórek glejowych na fale mózgowe. Używając swych instrumentów, mógł zarejestrować fale mózgowe tylko u dzieci w wieku powyżej dwóch miesięcy, u których doszło już do opłaszczenia włókien nerwowych przeważającej części mózgu izolacyjnymi warstwami mieliny wytworzonej przez komórki glejowe.

Fale mózgowe powstają w wyniku nakładania się aktywności elektrycznej dużej liczby neuronów. Są jak huk na stadionie baseballowym będący wynikiem mieszania się rozmów prowadzonych przez tysiące widzów na trybunach. Przez większość czasu rozmowy są nieskoordyno­wane i tworzą stały szum tła, ale pewne odgłosy, na przykład trzask kijów, koordynują w szczególnych momentach ich aktywność, powodując nagły wzrost natężenia ponad szum tła. Otwieranie i zamykanie oczu, pobudzenie i sen, wszystkie te czynniki wpływają na skoordynowaną aktywność tysięcy neuronów w naszej korze mózgowej, a ta aktywność znajduje odzwiercie­dlenie w falach mózgowych rejestrowanych na skórze głowy.

To, w jaki sposób komórki glejowe, które nie komunikują się za po­mocą sygnałów elektrycznych, mogą wpływać na promieniowanie elek­tryczne emanujące z głowy, stanowi zagadkę. Aby na nią odpowiedzieć, musimy przyjrzeć się bliżej źródłu mocy elektrycznej w neuronach, które dostarcza energii dla komunikacji między komórkami nerwowymi.

Gdy prąd elektryczny płynie przez pojedynczy neuron, przez płyn otaczający komórkę nerwową przechodzą prądy zwrotne. Dzieje się tak dlatego, że elektryczność zawsze musi płynąć w obwodzie. Przerwij obwód, a prąd przestanie płynąć. Ten przepływ prądu wokół neuronu wytwarza wokół niego pole elektryczne, które wygląda bardzo podobnie do opiłków żelaza układających się między dwoma biegunami magne­su. Prądy elektryczne przepływające przez przestrzeń płynową między komórkami mózgowymi płyną podobnie jak woda, poszukując drogi najmniejszego oporu, a różne prądy poszczególnych neuronów two­rzą wspólnie ocean prądów mózgowych rejestrowany w EEG. Prądy elektryczne płynące wewnątrz naszej głowy można wykryć jako sygna­ły elektryczne przy użyciu wzmacniaczy elektronicznych założonych na skórę głowy, podobnie jak odbiornik stereo wykrywa i wzmacnia najdrobniejsze fale elektromagnetyczne w powietrzu.

Ten przepływ prądu w naszym mózgu nie jest stały, wzbiera w postaci przypływów i fal, odzwierciedlając nakładające się działania wszystkich neuronów czynnych w naszej korze mózgowej. To dlatego gdy jesteśmy zrelaksowani, fale mózgowe oscylują, dając obraz fal wolnych podobny do fal morskich leniwie przetaczających się u brzegu. Gdy w mózgu pojawia się strumień aktywności, fale kolidują ze sobą i nie dopływają już w regularnym rytmie do brzegu, lecz rozbijają się ze zwiększoną częstotliwością, a ich obraz jest bardziej nieregularny. Zwykłe otwarcie oczu powoduje zmianę morfologii naszych fal mózgowych, co po raz pierwszy zaobserwował Hans Berger, gdy poprosił swego syna o otwarcie oczu podczas rejestracji fal mózgowych ze skóry jego głowy.

Przypomnijmy sobie, że komórki glejowe również mają potencjał elektryczny. Astrocyty nie potrafią wytwarzać impulsów elektrycznych, ich potencjał elektryczny ma, w przeciwieństwie do impulsowych wy­ładowań elektrycznych elektronów, charakter prądu stałego, podobnie jak w akumulatorze. Różnym stanom fizjologicznym i patologicznym, takim jak sen, hipoksja, hipoglikemia i niedokrwienie (udar), towarzyszą powolne zmiany potencjału komórek glejowych składającego się na ob­raz EEG. W siatkówce na przykład błysk światła stymuluje neurony wzrokowe do wytwarzania impulsów elektrycznych, przez co wzrasta poziom potasu w ich otoczeniu. Błysk światła wywołuje w komórkach glejowych siatkówki (zwanych komórkami Mullera) dodatni potencjał 8 miliwoltów, gdyż wychwytują one naładowane dodatnio jony potasowe wydzielane przez neurony siatkówki. Taki sam proces ładowania i rozładowywania komórek glejowych wchłaniających i wydalających jony potasowe do sieci glejowych zachodzi prawdopodobnie w całym mózgu, a te fluktuacje potencjału komórek glejowych znajdują swe odzwierciedlenie w zapisie EEG.

W ten sposób astrocyty nie tylko regulują moc elektryczną, wpły­wając tym samym na swoją aktywność i powstające w jej wyniku fale mózgowe, ale również przyczyniają się bezpośrednio do powstawania wolniejszych fal prądów elektrycznych w mózgu, dokonując przesunięć naładowanych dodatnio jonów potasowych przez sieci glejowe.

Komórki glejowe przyczyniają się do powstawania fal mózgowych w jeszcze inny sposób, gdyż neurony oprócz wychwytywanych później przez astrocyty jonów potasowych uwalniają na synapsach dopaminę, kwas glutaminowy i inne neuroprzekaźniki. Cząsteczki neuroprzekaźników również mają ładunki elektryczne, a ich wychwyt przez astrocyty także wytwarza prąd elektryczny. Transport tych cząsteczek do wnętrza astrocytów powoduje zmianę równowagi naładowanych cząsteczek przechodzących do cytoplazmy.

Wszystkie opisane reakcje komórek glejowych na wytwarzanie impul­sów elektrycznych w neuronach ulegają uwydatnieniu w okresie wytężonej aktywności mózgu, a udział prądów glejowych w falach mózgowych wzrasta proporcjonalnie. Podczas napadu padaczkowego na przykład komórki glejowe gromadzą tak dużo potasu, że ulegają znacznej depolaryzacji, a ich normalny potencjał 100 miliwoltów obniża się o około 35 miliwoltów. Szerzące się w mózgu obniżenie potencjału podobne do spadku napięcia w sieci elektrycznej można zarejestrować w zapisie EEG. Czynnikiem wywołującym może tu być niedobór tlenu (hipoksja) lub zmniejszony przepływ krwi, jak to ma miejsce w udarze mózgowym. Komórki glejo­we w obszarze szerzącego się spadku potencjału mogą utracić cały swój potencjał, a wtedy ów obszar mózgu może stać się epicentrum napadu padaczkowego. Tłumaczy to udział komórek glejowych w powstawaniu fal mózgowych i napadów padaczkowych, a także ich rolę w patogenezie schizofrenii, depresji i innych zaburzeń psychicznych.

Komórki glejowe jako hamulec i pedał gazu neuronów

Kwas glutaminowy ma szczególne znaczenie w patogenezie padaczki, manii i uzależnień. Kwas glutaminowy jest najważniejszym neuroprzekaźnikiem synaps wyższych pięter mózgowia (kory mózgowej i hipokampa) przesyłających sygnały pobudzające pomiędzy neuronami. Inne rodzaje synaps, zwane synapsami inhibicyjnymi, wykorzystują innego rodzaju neuroprzekaźniki w celu wytłumienia impulsów elektrycznych neuronów. Jednym z najpowszechniej występujących w synapsach inhibicyjnych neuroprzekaźników jest GABA (kwas gamma-aminomasłowy). Jest to neuroprzekaźnik, który aktywuje synapsy stanowiące punkt uchwytu dla leku uspokajającego (anksjolityku) o nazwie diazepam (Relanium). Kwas glutaminowy i GABA tworzą, odpowiednio, chemiczny akcele­rator i hamulec dla naszego stanu pobudzenia. Astrocyty mają receptory zarówno dla kwasu glutaminowego, jak i dla GABA. Można wiec powiedzieć, że astrocyty, w pewnym sensie, „znają” nasz nastrój. Co więcej, astrocyty mogą uwalniać i wychwytywać kwas glutaminowy. W ten sposób astrocyty mogą pobudzać lub hamować neurony.

Neuroprzekaźnik wylewający się z synapsy neuronu aktywuje w komórkach glejowych receptory kwasu glutaminowego i GABA, co prowadzi do wzrostu poziomu wapnia we wnętrzu astrocytu. Wzrost poziomu wapnia uruchamia międzykomórkową komunikację między astrocytami, inicjując przepływ fali wapniowej z komórki do komórki. Jak to zostało omówione w rozdziale 3, przesyłanie sygnałów za pomocą fal wapniowych jest podstawową metodą przekazu informacji miedzy komórkami glejowymi, a transmisja ta odbywa się poza liniami łączności między obwodami neuronalnymi. Sygnalizacja wapniowa poprzez sieci astrocytów rozprasza i integruje miejscową aktywność grup synaps i neuronów na większe obszary mózgu. Dzięki temu astrocyty zyskują wpływ na ogólny poziom pobudzenia mózgu neuronalnego, w którym neurony mogą komunikować się tylko przez ściśle określone punkty synaps. Z tego powodu astrocyty działające globalnie mają możliwość wpływu na znaczne zmiany pobudliwości kory mózgowej stanowiące podstawowe zaburzenie czynnościowe w padaczce.

Pod wpływem wzrostu poziomu wapnia astrocyty uwalniają wiele substancji, między innymi neuroprzekaźniki i inne czynniki wpływające bezpośrednio na pobudliwość i przeżycie neuronów. Regulując w ten sposób pobudliwość neuronów, astrocyty przyczyniają się do powstania napadu padaczkowego i wpływają na jego przebieg, regulują jednak również stan czuwania i snu (rozdział 13) oraz mają wpływ na śmierć neuronów w wyniku nadmiernej stymulacji. Wielu badaczy podejrzewa, że stabilizujący wpływ astrocytów na mózg neuronalny ulega zachwianiu w wielu chorobach psychicznych, co prowadzi do zaburzeń myślenia i omamów.

W wyniku nadmiaru kwasu glutaminowego mózg nie tylko staje się nadmiernie aktywny, ale neurony, podobnie jak silnik wprowadzony na obroty powyżej czerwonej linii, ulegają uszkodzeniu lub giną. Zbyt wysoki poziom kwasu glutaminowego może być wynikiem nadmiernej aktywności samych obwodów neuronalnych, kwas glutaminowy mogą też uwalniać same astrocyty, dolewając oliwy do ognia w wypadku epilepsji czy też przyczyniając się do śmierci neuronów w wyniku nadmiernego pobudzenia.

Jednakże astrocyty usuwają również nadmiar kwasu glutaminowego z synaps, co jest jedną z najważniejszych i znanych od dawna funkcji tych komórek w mózgu. Uzasadniona wydaje się interpretacja zwiększonej liczby komórek glejowych w padaczce jako reakcji komórek glejowych próbujących przywrócić do prawidłowych wartości poziom kwasu glu­taminowego podwyższony po napadzie padaczki. Obecnie wiadomo również, że osoby cierpiące na chorobę dwubiegunową mają mniejszą ilość komórek glejowych w obszarach mózgu odpowiedzialnych za nastrój. Można sobie wyobrazić, w jaki sposób niedobór komórek glejowych w regionach mózgu kontrolujących myślenie i nastrój może wpływać na zaburzenie równowagi kwasu glutaminowego w nadmiernie pobudzo­nym lub zahamowanym mózgu pacjentów z chorobą dwubiegunową.

Wyniki najnowszych badań wskazują, że astrocyty wyraźnie zmieniają sygnalizację wapniową u zwierząt, u których napad padaczkowy został wywołany doświadczalnie. W warunkach prawidłowych poziom sygna­lizacji wapniowej pomiędzy neuronami kory mózgowej jest względnie umiarkowany, natomiast po napadzie padaczkowym te same astrocyty wykazują duże oscylacje sygnałów wapniowych. Ogarniają one korę sil­nymi falami, prowadząc prawdopodobnie do zwiększonego uwalniania kwasu glutaminowego i zwiększając gotowość do napadu.

Dysponujemy dowodami sugerującymi, że takie zmiany sygnali­zacji wapniowej w astrocytach są zmianami trwałymi, towarzyszącymi powtarzającym się napadom, a nie następstwem nasilenia sygnalizacji wapniowej indukowanego samym napadem. Ta zmiana sygnalizacji wapniowej astrocytów mogłaby być korzystna, ale pierwsze wyniki ba­dań wskazują, że stłumienie lekami wzmożonej sygnalizacji astrocytów zmniejsza niekorzystne następstwa choroby i zapobiega częściowo ob­umieraniu neuronów w padaczce zwierząt.

Jak już wspominano wcześniej, wyniki przeprowadzonych niedawno bardzo interesujących badań wskazują, że osoby z chorobą dwubiegu­nową mają również mniej oligodendrocytów, wytwarzających mielinę komórek mózgu. Te komórki glejowe otulają aksony mieliną, nie uważa się jednak, by brały one udział w procesach regulacyjnych kwasu glu­taminowego. Niemniej nadmiar kwasu glutaminowego może być dla wytwarzających mielinę komórek glejowych tak samo toksyczny jak dla neuronów. Może to być kolejny mechanizm udziału komórek glejowych w patogenezie chorób psychicznych, gdyż uszkodzenie mieliny wiąże się z upośledzeniem sprawności umysłowej.

Nadmiar kwasu glutaminowego w mózgu może stanowić jedną z głównych przyczyn obumierania wytwarzających mielinę komórek glejowych w mózgach osób cierpiących na nadprodukcję tego neuroprzekaźnika. Działanie kwasu glutaminowego na wytwarzające mielinę komórki glejowe może wpływać na funkcje poznawcze, mimo że ko­mórki te nie są bezpośrednio związane z synapsami. Gdy zastanowimy się nad tym, że lobotomia przedczołowa polega na przecięciu połą­czeń do przodomózgowia i stwierdzimy, jak bardzo zabieg ten zmienia osobowość chorego, nietrudno będzie sobie wyobrazić, jak związana z procesem chorobowym utrata wytwarzających mielinę komórek gle­jowych w tych drogach przodomózgowia może prowadzić do zaburzeń psychicznych, takich jak schizofrenia czy innych. Zniszczenie izolacji na najważniejszych przewodach zapewniających łączność w obrębie mózgu doprowadzi do przerwania tej łączności tak samo skutecznie jak przecięcie przewodów. Może to tłumaczyć sposób, w jaki lobotomia przedczołowa powoduje ustąpienie objawów psychotycznych i stabilizację wyniszczających wahań nastroju. Podczas zabiegu chirurgicznego przecina się połączenia do płatów czołowych, ale ten sam efekt można osiągnąć, przerywając izolację na aksonach.

Gdyby można było pójść dalej tropem zaburzonej transmisji na liniach łączności w mózgu, to bardziej wybiórcze podejście do problemu mogłoby przynieść nowe metody leczenia niektórych chorób psychicznych. Mimo jej złej sławy niektórzy lekarze i chorzy bronią lobotomii przedczołowej, twierdząc, że została niesprawiedliwie oszkalowana głównie ze względu na zbyt brutalne techniki wykonywania tego zabiegu. Precyzyjny zabieg chirurgiczny przywracający liniom łączności zaburzoną w psychotycz­nym mózgu równowagę mógłby okazać się radykalną, o wiele lepszą niż przyjmowanie przez całe życie leków ingerujących w psychikę, metodą leczenia ciężkich chorób psychicznych, na przykład schizofrenii. Czy istnieje lepszy sposób selektywnej regulacji przepływu impulsów przez obwody mózgu niż manipulacja wytwarzającymi izolację komórkami glejowymi, które kontrolują przepływ impulsów przez aksony ?

Elektrowstrząsy wywierają działanie terapeutyczne w depresji i schi­zofrenii poprzez przestawienie fal mózgowych, ale ECT może również aktywować korzystną reakcję mózgu na uszkodzenie. Ponieważ astrocyty i komórki mikrogleju tworzą pierwszą linię obrony we wszelkiego rodzaju uszkodzeniach mózgu, oczywista jest ich obecność w obszarach mózgu stanowiących punkt wyjścia napadów padaczkowych. Reakcja komórek glejowych na napad padaczkowy może też być jednym z mechanizmów komórkowych wyjaśniających zmiany czynnościowe w mózgu induko­wane elektrowstrząsami. Zarówno astrocyty, jak i komórki mikrogleju uwalniają czynniki wzrostu w odpowiedzi na stres czy uraz mózgu. Czynniki wzrostu pomagają neuronom przetrwać warunki neurotok­syczne, w których normalnie by obumarły, a w zdrowym mózgu owe glejopochodne czynniki wzrostu promują wzrost i zdrowie neuronów. Komórki mikrogleju i astrocyty uwalniają wiele różnych naturalnych czynników zapalnych, pomocnych w procesie gojenia, a wszystkie te odczyny glejowe przyczyniają się prawdopodobnie do działania tera­peutycznego elektrowstrząsów.

Jest jeden potężny mechanizm, poprzez który komórki glejowe mogą mieć udział w efekcie leczniczym elektrowstrząsów. Niektóre rodzaje komórek glejowych mogą działać jak komórki pnia oczekujące w mó­zgu w uśpieniu i w momencie stymulacji wytwarzające nowe neurony, które będą mogły zastąpić komórki nerwowe utracone w wyniku urazu lub choroby. Co ciekawe, niedawno odkryto, że wszystkie główne grupy leków przeciwdepresyjnych stymulują narodziny nowych neuronów w okolicy hipokampa, części mózgu o podstawowym znaczeniu dla funkcji pamięci. Wiadomo, że astrocyty mogą decydować o tym, czy z nerwowej komórki pnia rozwinie się neuron, czy astrocyt. Inne typy komórek pnia w mózgu, bardziej prymitywne i plastyczne (zmienne) niż neurony lub astrocyty, mogą dać początek komórkom glejowym, które następnie ulegną transformacji w oligodendrocyty lub neurony.

Te różnorakie funkcje komórek glejowych sugerują liczne mechani­zmy ich udziału w korzystnym działaniu terapeutycznym elektrowstrzą­sów, ale także stawiają je u podłoża napadów padaczkowych i różnego rodzaju zaburzeń psychicznych. Opisane funkcje komórek glejowych tłumaczą też zmiany w obrazie astrocytów obserwowane w mózgach chorych po napadach padaczkowych lub leczeniu elektrowstrząsami.

Z tej perspektywy nie powinny dziwić wykazywane przez komórki glejowe różnice związane z poszczególnymi chorobami psychicznymi. Poprzez uwalnianie kwasu glutaminowego i innych substancji (na przykład ATP) astrocyty zwiększają także pobudliwość neuronów podczas napadu padaczkowego. Podobnie jak dolewana do ognia oliwa neuroprzekaźniki uwalniane przez komórki glejowe stymulują synapsy łączące neurony w obwody. Inne substancje uwalniane przez astrocyty podczas napadu (na przykład adenozyna) tłumią pobudzenie neuronów.

Leki glejowe w chorobach psychicznych

Wychodząc z założenia, że schizofrenia jest wynikiem nieprawidłowej komunikacji oraz wadliwego przetwarzania zewnętrznych i wewnętrznych informacji w mózgu, można wysnuć wniosek, że komórki kontrolujące przewodzenie impulsów w aksonach mogą mieć decydujące znaczenie w patogenezie tej choroby. Jeżeli ubytki w obrębie izolacji mielinowej wokół aksonów uniemożliwiają impulsom dotarcie do właściwego im połączenia we właściwym czasie, dochodzi do zaburzenia procesu prze­twarzania informacji w mózgu. Zablokowanie przepływu informacji przez takie „postrzępione” przewody da taki sam efekt jak przecięcie przewodów. Pamiętajmy, że pierwsze lobotomie przedczołowe wyko­nywane w celu leczenia schizofrenii nie odbywały się przy użyciu noża, lecz polegały na wstrzyknięciu do pęczków istoty białej biegnących do przodomózgowia roztworu alkoholu niszczącego izolację mielinową. W wyniku wstrzyknięcia zniszczeniu ulegały prawdopodobnie również aksony.

Jednym z genów ulegających nieprawidłowej ekspresji w kodzie osób chorych na schizofrenię jest gen czynnika wzrostu neureguliny, który, co zajmujący się komórkami glejowymi biolodzy wiedzą od dawna, reguluje rozwój wytwarzających mielinę komórek glejowych w naszych nerwach (komórki Schwanna) i mózgu (oligodendrocyty). Powstała nowa gałąź nauki zajmująca się poszukiwaniem leków kompensujących brak tego czynnika wzrostu i stymulujących powstawanie oligodendrocytów lub zapobiegających ich obumieraniu w mózgach chorych na tę chorobę. Ostatnio zidentyfikowano u chorych na schizofrenię nieprawidłowości kilkunastu innych genów związanych z mieliną, co dało impuls do rozwoju kilkunastu nowych kierunków badań etiologii tej choroby i poszukiwań leków do jej leczenia.

Inne geny, których nieprawidłowości stwierdzono u chorych na schi­zofrenię, odpowiadają za rozwój i migracje neuronów i komórek glejowych w mózgu. Wielu badaczy świadomych ważnej roli, jaką odgrywają komórki glejowe kierujące migracją neuronów w mózgu płodu i rekonstrukcją połączeń między neuronami (patrz rozdział 11), próbuje zgłębić zagadnienie ich udziału w powstawaniu subtelnych defektów rozwojowych, które mogłyby być podłożem tej choroby.

Jak wspomniałem wcześniej, w dużej grupie genów mających związek ze schizofrenią znajdują się geny neuroprzekaźników. Wiele substancji o działaniu halucynogennym, takich jak PCP czy etamina, wywołuje omamy podobne do występujących w schizofrenii. Związki te działają na synapsy pobudzające w mózgu, gdzie neuroprzekaźnikiem jest kwas glutaminowy. Jednym z ważnych typów receptorów dla kwasu glutami­nowego są receptory NMDA, wykazujące pewne niezwykłe właściwości. Przypominające do złudzenia zamek skarbca na dwa klucze, receptory NMDA otwierają się tylko po równoczesnym połączeniu z neuroprzekaźnikiem kwasem glutaminowym i drugą substancją, D-seryną. Po­wodem tak dalece posuniętych zabezpieczeń jest krytyczne znaczenie receptorów NMDA jako wyzwalających proces przechowywania nowych informacji dla procesu zapamiętywania.

Komórki glejowe, jak się okazuje, dzierżą drugi klucz otwierający owe krytyczne receptory. Seryna jest jednym z najpowszechniej występujących w ustroju aminokwasów, ale D-seryna różni się od innych. Aminokwasy są związkami organicznymi (zawierającymi węgiel) o trójwymiarowej cząsteczce mającej oś symetrii prawo-lewo. Podobnie jak wszystkie rękawiczki mają cztery palce i kciuk, ale pasują albo na prawą, albo na lewą rękę, tak samo różnią się między sobą aminowasy. Naukowcy określają lustrzane formy tej samej cząsteczki jako L (z łacińskiego levo - lewy) i D (z łacińskiego dextro - prawy). Białka powstają z połączenia różnych aminokwasów w długie łańcuchy. Wszystkim nam dobrze są znane trudności wynikające z posiadania dwóch różnych rękawiczek (prawej i lewej). Gdy zgubimy jedną, druga nie ma pary. Odpowiednie formy aminokwasów muszą się połączyć, by stworzyć łańcuch, podobnie jak dłonie podczas klaskania. Natura postanowiła wyeliminować ten problem, używając tylko jednej z form - wyłącznie lewoskrętnej. Wszystkie naturalne aminokwasy tworzące białka wszelkich form życia na Ziemi są formami lewoskrętnymi. W naturze nie ma rękawiczek na prawą rękę. Jest to jeden ze sposobów, jakim posługują się naukowcy badający aminokwasy ekstrahowane z meteorytów, by określić, czy cząsteczka organiczna została zsyntetyzowana w chemicznej reakcji pozaziemskiej, czy też jest zanieczyszczeniem pochodzącym z ziemskich zasobów bio­logicznych. W pozaziemskich reakcjach chemicznych mogą powstawać prawo- i lewoskrętne formy aminokwasów bez żadnej dyskryminacji, ale aminokwasy wyprodukowane przez wszelkie formy życia na Ziemi będą zawsze miały formę lewoskrętną.

Jest jeden wyjątek. Prawoskrętną formę aminokwasu seryny (zwaną D-seryną) można znaleźć w mózgu. Forma prawoskrętna jest bezużyteczna przy budowie białka, ale nietypowa postać cząsteczki czyni ją przydatną do roli posłańca przenoszącego wiadomości między komórkami. D-seryna jest jedynym w swoim rodzaju drugim kluczem koniecznym do otwarcia receptorów NMDA. Tylko po otwarciu receptorów NMDA następuje wzmocnienie połączeń niezbędnych, by powstały wspomnienia.

Ciekawą rzeczą jest, że poszukując w mózgu enzymu konwertującego naturalną L-serynę w jedyną w swym rodzaju D-serynę, znajdziemy go w astrocytach otaczających ściśle synapsy wykorzystujące jako neuroprzekaźnik kwas glutaminowy. W ten sposób komórki glejowe sprawują kontrolę nad układem neuroprzekaźników niezbędnych w procesie zapamiętywania. Komórki glejowe syntetyzują i uwalniają D-serynę do szczeliny synaptycznej, aby umożliwić aktywację receptorów NMDA w momencie, gdy z terminalu nerwowego uwolniony zostanie kwas glutaminowy.

Przeprowadzone ostatnio analizy genetyczne wykazały u niektórych chorych na schizofrenię defekt genu syntezy D-seryny. Na tej podstawie wszczęto intensywne prace mające na celu otrzymanie leków podobnych do D-seryny, które mogłyby znaleźć zastosowanie w leczeniu schizofrenii. Można się tylko zastanawiać, jak wiele innych leków działających na ko­mórki glejowe na poziomie synapsy można by wykorzystać w leczeniu tej i innych wyniszczających chorób psychicznych.

To dopiero początek badań nad rolą komórek glejowych w pa­togenezie chorób psychicznych, od dawna natomiast wiadomo, jak fundamentalne znaczenie mają komórki glejowe w powstawaniu różnego rodzaju zaburzeń neurologicznych. Zaskakujące wyniki najnowszych badań dowodzą, że komórki glejowe odgrywają istotną role w schorze­niach neurodegeneracyjnych, co wskazuje niezbicie na istotne znaczenie drugiego mózgu dla funkcjonowania mózgu w zdrowiu i chorobie psy­chicznej. Choroby neurodegeneracyjne, takie jak choroba Parkinsona, choroba Alzheimera, ALS czy pląsawica Huntingtona, spowodowane są śmiercią neuronów. Wiemy obecnie, że komórki glejowe są zarówno przyjacielem, jak i wrogiem.

Poza wyjaśnieniem przyczyn i możliwością leczenia tych rujnujących życie chorób neurologicznych gromadzenie informacji o komórkach glejowych przy pracy polegającej na naprawie umysłu może przynieść odpowiedź na nurtujące nas pytanie, dlaczego komórki glejowe wzdłuż aksonów reagują na impulsy elektryczne, jak to widzieliśmy w naszym eksperymencie z komórkami Schwanna. Odpowiedź pozostaje nieuchwyt­na, gdyż wytwarzające mielinę komórki Schwanna, w przeciwieństwie do astrocytów, nie mają nic wspólnego z synapsami. A jednak, jak na to wskazuje związek niektórych chorób psychicznych z defektem wytwa­rzających mielinę komórek glejowych, wydaje się, że przepływ informacji w mózgu i co za tym idzie nasze myśli - normalne czy nienormalne - podlegają regulacji w procesie zachodzącym poza synapsą, w którym biorą udział wytwarzające mielinę komórki glejowe.