Ученые заметили это сначала у кроликов. В серии из статей, опубликованных в 1940-х годах, Гарвардский биолог Аристид Леао описал молчание электрической активности в облученных мозгах его экспериментальных животных после подвержения их травме — нанесения поражения электрическим током, тыкая их со стеклянными стержнями или отсекания кровь в артериях. «Распространяющаяся депрессия», как он ее называл, началась в поврежденном месте в течение 5 минут после травмы, прежде чем затмить более отдаленные части мозга.
Семь десятилетий спустя в публикации 15 февраля в журнале Annals of Neurology, раскрывается, как этот процесс происходит в умирающих клетках мозга человека.
С согласия ближайших родственников и других законных представителей исследователи сообщили о результатах девяти пациентов, которые умерли с электродами, имплантированными в мозг, и зафиксировали, как их нейроны вели себя в последние минуты. У всех из были условия, требующие инвазивного нейронного мониторинга, поэтому электроды уже были на месте, когда врачи прекратили уход за жизнью.
У людей были тяжелые травмы головного мозга: «47-летний мужчина, чью машину сбил поезд», «57-летний мужчина, который был найден у основания лестницы», с сердечными приступами и пострадавшие от инсульта. Таким образом, они, вероятно, уже прошли свою первую «расширяющуюся депрессию» до того, как были применены электроды.
Когда тело умирает, клетки мозга распыляют электричество
Как и другие органы, мозги состоят из плоти , а это значит, что они состоят в основном из клеток — нейронов. И нейроны полагаются на чувствительные химические балансы для функционирования. Новая статья, первая рассказывающая в деталях у людей химические процессы, обнаруженные Леао у кроликов, показывает очень похожий процесс, предшествующий окончательной, необратимой смерти.
Нейроны заполняют заряженные ионы, создавая электрические дисбалансы между собой и их окружением, которые позволяют им генерировать небольшие удары, составляющие их сигналы. И, сохраняя этот дисбаланс, это постоянное усилие — электромагнитные силы перетягивают на ионы, пытаясь уничтожить дисбаланс заряда, даже когда нейроны работают, чтобы его поддерживать.
Чтобы подпитывать эти усилия, трудолюбивые клетки будут жадно пить из кровотока, глотая кислород и химическую энергию. Исследователи писали, что когда тело умирает, а кровоток к мозгу прекращается, лишенные кислорода клетки пытаются накопить оставшиеся ресурсы.
Отправка сигналов взад и вперед является расточительством этих драгоценных последних глотков жизни. Поэтому, насколько это возможно, нейроны молчат, вместо этого используют свои оставшиеся запасы энергии для поддержания своих внутренних зарядов, ожидая возвращения потока крови, который никогда не наступит.
Для исследователей, наблюдающих с электродами, эта первая волна темноты, похоже, не распространяется. Но это происходит повсюду и сразу, поскольку нейроны по всему мозгу реагируют на внезапную остановку. Последняя, распространяющаяся волна наступает через несколько минут, поскольку клетки выходят из своих ограниченных запасов химических веществ, а их сохраненные ионы выщелачиваются в окружающие ткани — и миллионы батарей внезапно теряют заряд.
Авторы отмечают, что для умирающих пациентов отмечаются последние моменты мозговой функции. Но они предупредили, что это несовершенный маркер истинной смерти. Предыдущие исследования на животных показали, что если кровь и кислород возвращаются достаточно быстро в мозг после распространяющейся волны, нейроны могут вернуться к жизни и восстановить свой химический заряд. Только после пребывания в своем деполяризованном химическом растворе в течение нескольких минут после распространения волны, нейроны достигают несколько неопределенной точки, за которой нет возврата.
