Важливі новини щодня — додайте «Експерт» в улюблені джерела Google
Десятиліттями вчені намагалися пояснити, чому в окремих стародавніх похованнях після повного зникнення м’яких тканин зберігається людський мозок. Нове дослідження показало, що причина цього явища пов’язана з особливими хімічними процесами під час розкладання.
Цей феномен у науці називають парадоксом збереження мозку. За даними дослідниці Оксфордського університету Александри Севіур, за останні 12 тисяч років археологи задокументували понад 4400 випадків, коли людський мозок залишався неушкодженим у стародавніх останках.
Найбільше здивування викликало те, що приблизно третина таких знахідок походила з вологих середовищ із низьким вмістом кисню — наприклад, із русел річок або затоплених печер. Зазвичай такі умови вважають несприятливими для збереження органічних тканин.
Щоб з’ясувати причину незвичайного явища, вчені провели експеримент із використанням мишей. Тушки тварин поховали у чотирьох різних умовах із різним рівнем вологості та доступу кисню, а процес розкладання спостерігали протягом шести місяців.
Для аналізу тканин дослідники застосували мас-спектрометрію високої роздільної здатності. Вона дозволила визначити, які білки залишалися стабільними, а які руйнувалися під час розкладання.
У результаті науковці створили понад 1,26 мільйона моделей розпаду білків. Виявилося, що спочатку процеси були схожими в усіх умовах, але через кілька тижнів тканини мозку у середовищі з великою кількістю кисню починали руйнуватися значно швидше.
Натомість вологі умови з нестачею кисню сприяли утворенню міцних білкових структур. Саме вони могли зберігати залишки мозкової тканини протягом сотень і навіть тисяч років.
Головну роль у цьому процесі відіграють вільні радикали — нестабільні частинки, які зазвичай руйнують клітини. У середовищі з киснем вони прискорюють пошкодження тканин, але за нестачі кисню можуть сприяти утворенню стійких зв’язків між білками.
Мозок виявився особливо пристосованим до такого типу збереження. У ньому є метали, жирові мембрани та певні амінокислоти, які можуть підтримувати ці хімічні реакції. Додатковий захист створює череп, який обмежує потрапляння рідин.
Дослідники також звернули увагу на несподівану схожість між білками збережених стародавніх мозків і молекулярними структурами, які спостерігають під час нейродегенеративних захворювань, зокрема хвороби Альцгеймера.
Органічний геохімік із Бристольського університету Річард Евершед назвав дослідження важливим для розуміння процесів збереження білків. Водночас він наголосив, що потрібні додаткові порівняння з іншими тканинами та органами.
Наразі вчені продовжують вивчати, чи мають спільне біохімічне підґрунтя процеси, які дозволяють мозку зберігатися тисячоліттями, і механізми розвитку деяких захворювань нервової системи.
