Нейроны в сердце: передаёт ли пересадка сердца человеку также характер донора?
Дэвид попытался свернуть с дороги, но вынырнувший автомобиль врезался в супругов на большой скорости. Через несколько секунд Гленда поняла, что потеряла своего мужа.
Каждый раз, когда Гленда вспоминала глупую ссору и тишину, которая была между ними в последние моменты жизни Дэвида, её горе только усиливалось. Она утешалась тем, что смерть её мужа позволила через донорство органов спасти жизни других людей, и Гленда пыталась продолжать жить.
Через несколько лет Гленда собралась с духом и решила встретиться с Хосе (вымышленное имя), молодым испаноязычным парнем, который получил сердце Дэвида. Профессор Пол Пирсол (Pearsall, 1942–2007), нейропсихолог из Гавайского университета, который исследовал психологические последствия пересадки сердца, смог организовать встречу и даже сопровождал Гленду.
Когда Хосе опоздал на встречу, и профессор Пирсол уже собирался сказать, что, возможно, стоит отказаться, Гленда опередила его и сказала:
«Нет, мы должны подождать, он где-то рядом. Я почувствовала его приближение уже 30 минут назад, я ощущаю присутствие Дэвида, пожалуйста, подождите со мной».
И действительно, вскоре появился Хосе с его мамой.
Встреча была трогательной. После короткого знакомства Гленда извиняясь и смущаясь, попросила Хосе прикоснуться к его груди. Дрожащая и плача от волнения, она сказала:
«Я люблю тебя, Дэвид, всё в порядке, copacetic (в сленге на английском: всё хорошо)».
Профессор Пирсол не понял, о чём идёт речь, но мать Хосе быстро отреагировала с сильным испанским акцентом:
«С тех пор как Хосе перенёс операцию по пересадке, он постоянно использует это странное слово. Он никогда не говорил его раньше, но это было первым, что он сказал, когда смог заговорить после операции. Я не имею ни малейшего представления, что оно означает».
Гленда, которая была тронута, услышав эти слова, объяснила:
«Это слово, которое мы выбрали как знак между нами, что всё в порядке. Каждый раз, когда у нас возникал спор, после того как мы мирились, мы говорили друг другу, что всё в порядке, „копастик“».
Гленда и профессор Пирсол были потрясены, узнав, что пересадка не только изменила словарный запас Хосе, но и его кулинарные предпочтения и музыкальные вкусы. Из вегетарианца, который всегда следил за здоровым питанием, он открыл для себя новую страсть к мясу и жирной пище, а музыку хэви-метал он заменил на рок-н-ролл 50-х годов. Гленда объяснила, что Дэвид был поклонником мяса и фастфуда, а в те годы, когда они учились вместе в медицинской школе, он в качестве хобби играл в местной рок-н-ролльной группе.
История о Гленде и Хосе появляется в книге профессора Пирсола The Hearts Code. Это уникальная и новаторская книга, которая исследует сходства между чертами и склонностями донора сердца и изменениями, которые произошли с реципиентами. Книга связана, в частности, с исследованием, опубликованным профессором Пирсолом и его коллегами в 2000 году, в котором он изучил десять случаев пересадки сердца или пересадки сердца и лёгких. Для каждого из этих случаев он отдельно проводил интервью с членами семьи донора, а также с реципиентом пересадки и отдельно с кем-то из его близких родственников.
На сегодняшний день профессор Пирсол уже не считается единственным в этой области. После того как за много лет накопилось множество историй об изменениях, которые претерпели реципиенты из-за пересадки сердца, несколько исследователей начали изучать механизмы, стоящие за передачей воспоминаний. Как будет показано далее, некоторые из них ссылаются на нейроны, обнаруженные в сердце (аналогичные нейронам в мозге). Другие говорят о клеточной памяти, которая работает в этом процессе.
Один из случаев, который исследовал профессор Пирсол, касается Джорджа (вымышленное имя), чернокожего подростка, который очень любил классическую музыку. Однажды в возрасте 17 лет Джордж был застрелен, когда шёл на урок скрипки в своём районе. Его мать рассказывает, что он умер на месте, обнимая свою скрипку.
«Он любил музыку, и его учитель музыки говорил, что у него настоящий талант, но друзья всегда смеялись над ним из-за музыки, которую он так любил».
Стив (вымышленное имя), который получил сердце Джорджа в возрасте 47 лет, — белый мужчина, рабочий на литейном заводе, который не склонен был общаться с чернокожими или идентифицировать себя с ними, и никогда не встречался с семьёй Джорджа.
«Раньше я ненавидел классическую музыку, — рассказал он профессору Пирсолу, — но теперь я люблю её, она успокаивает меня, поэтому я слушаю её постоянно».
Жена Стива рассказала, что с момента пересадки её муж стал больше общаться с чернокожими коллегами на заводе и даже пригласил их домой.
«Как будто он уже не видит их цвета кожи. Но он не осознаёт этого».
Ещё одна реципиентка сердца привлекла внимание исследователей — Клэр Сильвия (Sylvia), написавшая в своей книге A Change of Heart о процессах и удивительных изменениях, которые произошли с ней после пересадки сердца. Много лет Сильвия была профессиональной танцовщицей, пока не начала страдать от лёгочной гипертензии — заболевания, которое поражает лёгочные артерии и угрожает жизни. Сердце и лёгкие, пересаженные ей в 47 лет от 18-летнего парня из штата Мэн (на северо-востоке США), погибшего в мотоциклетной аварии — спасли ей жизнь, но также привели к изменениям идентичности.
Уже в первые дни после операции она начала замечать, что что-то в её предпочтениях меняется. Так как она была первой в Массачусетсе, кто перенёс пересадку сердца и лёгких, операция широко освещалась в СМИ. Когда один из журналистов, который взял у неё интервью, спросил:
«Теперь, после чудо-операции, что ты хочешь больше всего?»
Она была ошеломлена своим мгновенным и лёгким ответом:
«Честно говоря, теперь я действительно хочу выпить пиво».
Хотя она никогда не любила пиво, в тот момент почувствовала сильное влечение к нему и была уверена, что ничто другое в мире не сможет утолить её жажду. Тем вечером её начали беспокоить вопросы, которые не оставляли её долгое время:
«Может быть, тот молодой человек, который стал донором моих органов, любил пить пиво? Возможно ли, что моё новое сердце пришло с его вкусовыми предпочтениями?»
Примерно через месяц после операции, когда она перешла к реабилитации и получила больше свободы в выборе своего ежедневного меню, она начала открывать новые кулинарные предпочтения — блюда, которые раньше ей не нравились, такие как батончики Сникерс, куриные наггетсы из KFC и даже зелёный перец. Ранее, будучи танцовщицей, она тщательно следила за тем, чтобы её рацион был более сбалансированным и здоровым.
Сильвия рассказывает, как она почувствовала, что с течением времени меняются и её личные качества.
«Я стала более свободным и независимым человеком, внешне я стала выглядеть более мускулистой. Я почувствовала себя более жёсткой, и в некоторых ситуациях была более настойчивой и агрессивной, чем раньше».
Был и бонус — простуды, которые раньше постоянно беспокоили её, почти исчезли. Поэтому она задалась вопросом:
«Кто руководит изменениями моих предпочтений и личности: я сама или моё сердце?»
И вот однажды ночью особенный драматичный сон потряс её. Ей снилось, что в летний день на открытом поле, она встретила молодого высокого парня, и она чувствовала, что он какой-то близкий друг. Его звали Тим, и, вероятно, его фамилия была что-то вроде Лейтон, или, возможно, что-то другое, начинающееся на букву «Л».
Когда она попыталась узнать в больнице, где ей делали операцию по пересадке органов, совпадает ли имя, пришедшее ей во сне, с именем донора, ей отказались предоставить подробности. Она не сдалась и решила отправиться в район проживания донора в соседнем штате Мэн. Просматривая местные газеты, она смогла найти некролог 18-летнего юноши, который погиб в аварии на мотоцикле незадолго до операции. Его полное имя — Тимоти Ламиранд.
После того как она связалась с семьёй парня, его мать и сёстры рассказали Сильвии, что он почти никогда не болел. Они подтвердили, что её новая склонность к любви к пиву, зелёному перцу и особенно к куриным наггетсам из KFC действительно напоминала им Тима.
Как сердце помнит?
Истории, как у Сильвии, Даниэля и Хосе, поднимают важные вопросы: может ли у сердца быть собственная память? Если да, то где оно её хранит? Какую роль играют эти воспоминания в формировании наших склонностей и черт характера?
На протяжении многих лет преобладавшая точка зрения заключалась в том, что сердце — это прежде всего мощный насос, который с силой качает кровь, чтобы она дошла до всех частей тела. Известно, что нервные волокна, называемые «блуждающим нервом», соединяют мозг с почти всеми внутренними органами в грудной клетке и животе, в том числе и с сердцем. Однако именно мозг считается областью, где сохраняются воспоминания, мысли, чувства и предпочтения с помощью нейронов.
Доктор Эндрю Армор (Andrew Armour), нейрокардиолог из университетской больницы в Монреале, Канада, сосредоточился на исследовании сердца в 80-е годы.
«В 60-х годах мы считали, что сердце — это просто насос, потому что мы могли отслеживать только деятельность сердечной мышцы. Но затем была разработана электроника, которая позволила отслеживать и нейрологическую активность в сердце. Я начал записывать эту активность и обнаружил нейроны, которые никто не ожидал найти там», — рассказывал он.
Таким образом, в 80-е годы с помощью электродов, прикреплённых к различным участкам сердца у различных млекопитающих, и с использованием чувствительного записывающего оборудования, которое он разработал, доктор Армор был удивлён, обнаруживая всё больше нейронов, которые ранее не были известны. В исследовании, опубликованном им в 1991 году, он подробно описал разнообразие типов обнаруженных нейронов, а также различные типы нейротрансмиттеров, используемых для связи между нейронами.
В своей статье он выявил сложную нейронную сеть, которая функционирует в сердце. Позже доктор Армор назвал эту сеть «малым мозгом в сердце» (The little brain on the heart), и со временем было установлено, что её важная роль заключается в функционировании внутренней системы контроля сердца, которая управляет и проверяет его регулярную работу, подобно системе круиз-контроля в наших автомобилях. Сейчас считается, что эта система включает порядка 40 тыс. нейронов.
Профессор Пирсол в своей книге предполагает, что, подобно воспоминаниям, хранящимся в нейронной сети мозга, эта нейронная сеть в сердце также хранит некоторые из наших воспоминаний. Вместе с пересаженным сердцем передаются и воспоминания, хранящиеся в нём. Благодаря обширной и непрерывной связи между сердцем и мозгом через блуждающий нерв эти воспоминания из сердца передаются в мозг и интегрируются в сложные процессы обработки информации в нём.
Доктор Митчелл Листер (Mitchell Liester), психиатр из Университета Колорадо в США, предполагает, что эти воспоминания передаются клеточной памятью, действующей в клетках сердца, а не только в нейронах. В статье, опубликованной им в 2020 году, он рассматривает четыре типа изменений, которые происходят у пациентов, получивших пересаженные органы: изменения в предпочтениях, изменения в эмоциях и темпераменте, изменения в личной идентичности и новые воспоминания, которые они получают от донора.
Доктор Листер в своей статье описывает несколько механизмов, связанных с клеточной памятью. Эти механизмы памяти, по его утверждению, могут объяснить, как клетки сердца, а не только нейроны в нем, хранят воспоминания донора. Первый механизм памяти, который предлагает доктор Листер, связан с эпигенетическими механизмами в ядре клетки — теми механизмами, которые определяют, какие из наших генов будут активированы, а какие останутся неактивными.
В ядре каждой клетки нашего тела находятся хромосомы, которые на самом деле являются копиями хромосом, полученных от наших родителей. В каждой хромосоме содержится генетическая информация, которая даёт инструкции для производства широкого спектра белков.
Однако не во всех клетках нам нужны одинаковые белки. Например, в клетках сетчатки глаза нам нужно производить белки, которые воспринимают свет, но не нужны белки, которые строят мышцы. Таким образом, для эффективности эпигенетические механизмы в клетках, воспринимающих свет, могут долгосрочно выключать гены, производящие белки мышц.
Информация о таких выключениях и предпочтениях сохраняется в клетке на долгое время, то есть является частью «клеточной памяти», о которой говорит доктор Листер. В некоторых случаях такие долгосрочные выключения генов могут передаваться через яйцеклетку и сперматозоид и достигать будущих поколений.
Другой механизм касается молекул РНК в наших клетках. Роль молекул РНК заключается в копировании и передаче генетической информации, содержащейся в хромосомах внутри ядра клетки. После завершения процесса копирования молекула РНК отправляется к рибосомам, которые отвечают за производство белков.
Исследователи из Калифорнийского университета захотели понять роль молекул РНК в сохранении воспоминаний. В исследовании, проведённом в 2018 году на морском моллюске Aplysia — чьи процессы относительно просты для наблюдения, они применяли серию электрических ударов по его хвосту, чтобы создать травматические воспоминания. Когда они извлекли некоторые молекулы РНК из кишечника повреждённого моллюска и передали их другим подобным моллюскам, последние также начали демонстрировать поведение, схожее с посттравматическим. Таким образом, исследователи показали, что достаточно молекул РНК для передачи воспоминаний. Это подтверждает гипотезу доктора Листера, что молекулы РНК играют роль в клеточной памяти.
Ещё один элемент клеточной памяти, на который указывает доктор Листер, касается способности молекул ДНК сохранять воспоминания. Прежде всего, важно знать, что ДНК обладает свойствами, которые мы ещё не полностью понимаем. Сегодня известно, что примерно 2 процента ДНК содержат инструкции для производства белков, а также что некоторая информации в ДНК играет эпигенетическую роль. Одна из теорий заключается в том, что эта часть предназначена для хранения информации, но на данный момент это всё ещё лишь гипотеза.
В 2013 году команда исследователей из Великобритании и США смогла использовать молекулы ДНК, созданные ими самими, для хранения копий различных данных. В частности, они сохранили: короткий фрагмент аудиозаписи речи Мартина Лютера Кинга 1963 года, несколько писем Шекспира в текстовом формате, научную статью в формате PDF и другие данные.
Все эти данные исследователи смогли впоследствии точно извлечь из молекулы ДНК, которую они создали. Однако поскольку эксперимент проводился с синтезированной в лабораторных условиях молекулой ДНК, а не с настоящей молекулой, невозможно точно сказать, происходит ли это на самом деле в нашем организме.
Профессор Пирсол предложил в своей книге ещё один неожиданный механизм, с помощью которого сердце может влиять на реципиента, когда он обращается к энергии, которую сердце создаёт в своём окружении. Он объясняет, основываясь на измерениях с использованием магнетометра, что магнитное поле, создаваемое сердцем, является самым сильным в организме — на самом деле, оно в 5 тыс. раз мощнее, чем-то, что генерирует мозг.
«Энергия и информация — это процессы, которые присутствуют повсюду в природе, и они неразрывно связаны с существованием всех объектов, людей и систем. Некоторые предполагают, что мы храним в нашем мозге не только слова, изображения и события, но и информацию, заключённую в энергии каждого человека, места или вещи. Это суть самого глубокого клеточного воспоминания, того ощущения, которое оставляют после себя люди и события. Благодаря центральной роли сердца в нашем энергетическом поле, оно также играет центральную роль в создании и восстановлении наших клеточных воспоминаний», — объясняет он в своей книге.
Какая бы ни была причина, когда Билл Уолл, успешный бизнесмен из Финикса, Аризона, после операции по пересадке сердца вдруг начал интенсивно тренироваться в плавании и велоспорте как атлет, он не понимал, что с ним происходит. Встреча с семьёй донора, который при жизни был дублёром в Голливуде, принесла ему ответы, которые он искал.
«Мои новые интересы должны были прийти откуда-то, и я действительно верю, что они пришли от донора», — рассказал он.
Будь то память, которая пришла от сложной нейронной системы, от клеточной памяти или от энергии, заключённой в исходном сердце, количество историй, собранных за годы, свидетельствует о том, что здесь есть явление, с которым трудно не согласиться как с человеческой, так и с научной точки зрения.