22 февраля 2020, суббота, 23:24
VK.comFacebookTwitterTelegramInstagramYouTubeЯндекс.Дзен

НОВОСТИ

СТАТЬИ

PRO SCIENCE

МЕДЛЕННОЕ ЧТЕНИЕ

ЛЕКЦИИ

АВТОРЫ

Мозг из Хеслингтона

Исследование фрагмента мозга из Хеслингтона
Исследование фрагмента мозга из Хеслингтона

Мозг — вещь очень недолговечная. В зависимости от условий, в которых находится тело умершего, головной мозг полностью разлагается за несколько месяцев или лет. Однако мозг из Хеслингтона в значительной мере сохранился в течение двух с половиной тысяч лет. В новом исследовании авторы смогли хотя бы частично найти объяснение удивительной сохранности мозгового вещества.

Эта история началась, когда Йоркский университета решил построить новый кампус на окраине деревни Хеслингтон в трех километрах от центра Йорка. Законы Великобритании требуют, чтобы всякому строительству предшествовало археологическое обследование территории, и эти требования выполняются неукоснительно и на совесть, хотя застройщики и жалуются на непомерные расходы. Так что к раскопкам в Хеслингтоне приступили археологи из York Archaeological Trust.

Под будущее строительство были выделены земли, ранее использовавшиеся в сельском хозяйстве. Площадь раскопок в 2007–2008 годах составила чуть более восьми гектаров. Археологи быстро выяснили, что эта земля была заселена и обрабатывалась в течение многих столетий. Они нашли отдельные следы деятельности человека времен мезолита и неолита, а также более обширные свидетельства, относящиеся к бронзовому и раннему железному веку. Но преимущественно это были обрабатываемые поля и лежащие между ними дорожки. Постоянное поселение на этом месте существовало в железном веке. Об этом говорят следы столбов от характерных домов круглой формы. В римскую эпоху местные жители переселились немного выше в холмы, а место прежнего поселения стало использоваться как пашня и пастбища.

 

Раскопки в Хеслингтоне в 2008 году

Результаты раскопок добавили новые сведения в копилку знаний о железном веке Британии, но сенсационными не были. Однако следы полей, тропинок и хижин оказались не единственной добычей археологов. На участке обнаружилось более десятка ям, на дне которых находились, видимо, приношения божествам — такая практика зафиксирована во многих британских археологических памятниках железного века. В большинстве случаев это были лишь камни со следами огня. В одной яме были найдены рога оленя, в другой — обезглавленный скелет оленя. Наконец, еще в одном случае археологи Джим Уильямс и Руперт Лотерингтон в августе 2008 года нашли на дне ямы человеческий череп.

Это была уже достаточно редкая находка, но вся ее значимость выяснилась позднее. Череп был доставлен в лабораторию York Archaeological Trust, где его очисткой занялась Рейчел Кьюбит. Она заметила, что внутри черепа что-то болтается. Заглянув в отверстие в основании черепа, Рейчел увидела, что там находится «желтое вещество». Позже она рассказывала, что в этот момент вспомнила услышанную однажды лекцию, где рассказывалось, что в редких случаях древняя мозговая ткань может сохраняться. Череп и его содержимое были помещены в холодильную камеру и позже исследованы специалистами по судебной медицине.

Лекцию, о которой вспомнила Рейчел Кьюбит, читала археолог из Бредфордского университета Соня О’Коннор (Sonia O'Connor), которая обнаружила сохранившиеся образцы мозга у 25 скелетов на средневековом кладбище монастыря августинцев в английском городе Кингстон-апон-Хилл (описаны в статье 2002 года). Соня О’Коннор вошла в число исследователей и мозга из Хеслингтона.

 

Соня О’Коннор изучает череп при помощи эндоскопа

Ученые установили, что череп принадлежал мужчине возрастом 26–45 лет. Согласно радиоуглеродному датированию, он умер между 673 и 482 годами до нашей эры. Непосредственную причину смерти позволили установить два верхних шейных позвонка, оставшихся прикрепленными к черепу. Следы на них показывают, что человек погиб из-за перелома шеи, скорее всего, полученного при повешении. После смерти ему отрезали голову острым орудием и закопали ее в землю. Почему его убили, можно лишь предполагать. Археологический контекст — ямы с приношениями — заставляет думать, что убийство было ритуальным жертвоприношением.

 

Череп из Хеслингтона

В больнице Йорка была проведена томография черепа, подтвердившая, что внутри него не только почва, но и несколько крупных фрагментов мозга. После этого череп был вскрыт, а мозговое вещество извлечено для дальнейшего изучения. Первые результаты в 2011 году были опубликованы в Journal of Archaeological Science.

Самый крупный фрагмент мозга из Хеслингтона (его обозначают буквой А) имеет размеры 7 × 6 × 3 сантиметра. Сохранившиеся фрагменты мозга составляют примерно пятую часть прижизненного объема, но многие анатомические структуры остались четко различимы. На фрагменте А можно увидеть мозговые извилины. Исследователи описали мозг как упругую желто-коричневую массу без запаха, с гладкой поверхностью, «текстурой напоминающую тофу». Исследование образцов под электронным микроскопом выявило канальцы — бывшие миелиновые оболочки длинных отростков нейронов.

 

Компьютерная томограмма черепа. Темные участки — сохранившиеся фрагменты мозга, светлые — почва

 

Фрагменты мозга внутри черепа

 

Мозг из Хеслингтона. Фрагмент А, очищенный от остатков почвы

Больше всего исследователей поразила сохранность мозга. «Было просто удивительно думать, что мозг человека, который умер так много тысяч лет назад, мог сохраниться только благодаря влажной почве, — говорила в 2011 году Соня О’Коннор, возглавившая коллектив, который исследовал мозг из Хеслингтона. — Это особенно удивительно, потому что, если вы спросите патологов, которые имеют дело со свежими мертвыми телами, они скажут, что мозг из-за высокого содержания в нем жиров одним из первых органов полностью разрушается и в основном переходит в жидкость».
Бескислородная среда влажной почвы действительно сыграла роль в сохранении мозга. Но только этим обстоятельством сохранность мозга из Хеслингтона объяснить нельзя. Ведь другие мягкие ткани головы не законсервировались подобно мозгу (от них сохранились лишь небольшие фрагменты).

Еще один благоприятный фактор — отделение головы. Ведь разложение тела после смерти во многом связано с бактериями, населяющими полость кишечника, которые впоследствии распространяются по всему организму. В данном случае этой опасности мозг был лишен. Но и это не может быть полным объяснением. Рамановская спектроскопия мозга из Хеслингтона выявила биохимические признаки пигментов, продуцируемых цианобактериями. Исследователи предположили, что цианобактерии, возможно, сыграли роль в необычном сохранении мозговой ткани.

В поисках ответа на эту загадку ученые закопали на территории нового кампуса Йоркского университета несколько свиных голов, чтобы проследить за их дальнейшей судьбой. Но пока о результатах этого эксперимента не сообщалось.

Нынешнее исследование, результаты которого опубликовал Journal of the Royal Society Interface, проведено учеными из Великобритании совместно с коллегами из Швеции и США и посвящено молекулярному анализу мозга из Хеслингтона. Авторы идентифицировали более 800 белков. Некоторые из них сохранились достаточно хорошо, чтобы вызвать иммунный ответ. Ведущий автор исследования Аксель Петцолд (Axel Petzold) из Института неврологии Университетского колледжа Лондона в течение многих лет исследовал два вида белковых структур головного мозга. Во-первых, это нейрофиламенты, то есть белки цитоскелета нервных клеток. А во-вторых, глиальный фибриллярный кислый белок (glial fibrillary acidic protein, GFAP), который играет ту же роль в клетках нейроглии — астроцитах. Петцолд и его коллеги подтвердили, что и нейрофиламенты, и GFAP сохранились в мозге Хеслингтона. Более того, ученые обнаружили, что белковые молекулы сложились в плотно упакованные агрегаты, более стабильные, чем в живом мозге. Уникальная белковая структура, сделавшая мозговую массу более эластичной и менее вязкой, вероятно, сыграла важную роль в консервации мозга. Она образовывала прочные кластеры, которые удерживали от распада остальное содержимое.

Помимо этого, авторы статьи указывают, что для сохранения мозга необходимо было остановить автолиз — разложение мозговой ткани ферментами. Это, по их предположению, было обеспечено благодаря проникновению в череп почвенной воды с низким pH, сыгравшей роль консерванта. В таком случае ингибирование автолиза началось с внешней поверхности мозга, а затем охватило и внутреннюю часть.

Обсудите в соцсетях

«Ангара» Африка Византия Вселенная Гренландия ДНК Иерусалим КГИ Луна МГУ Марс Монголия НАСА РБК РВК РГГУ РадиоАстрон Роскосмос Роспатент Росприроднадзор Русал СМИ Сингапур Солнце Титан Юпитер акустика антибиотики античность археология архитектура астероиды астрофизика бактерии бедность библиотеки биомедицина биомеханика бионика биоразнообразие биотехнологии блогосфера вакцинация викинги вирусы воспитание вулканология гаджеты генетика география геология геофизика геохимия гравитация грибы дельфины демография демократия дети динозавры животные здоровье землетрясение змеи зоопарк зрение изобретения иммунология импорт инновации интернет инфекции ислам исламизм исследования история карикатура картография католицизм кельты кибернетика киты климатология клонирование комары комета кометы компаративистика космос культура культурология лазер лексика лженаука лингвистика льготы мамонты математика материаловедение медицина металлургия метеориты микробиология микроорганизмы мифология млекопитающие мозг моллюски музеи насекомые наука нацпроекты неандертальцы нейробиология неолит обезьяны общество онкология открытия палеолит палеонтология память папирусы паразиты перевод питание планетология погода политика право приматы природа психиатрия психоанализ психология психофизиология птицы ракета растения религиоведение рептилии робототехника рыбы сердце смертность собаки сон социология спутники старение старообрядцы стартапы статистика такси технологии тигры топливо торнадо транспорт ураган урбанистика фармакология физика физиология фольклор химия христианство цифровизация школа экология электрохимия эпидемии эпидемиология этология язык Александр Беглов Дмитрий Козак Древний Египет Западная Африка Латинская Америка НПО «Энергомаш» Нобелевская премия РКК «Энергия» Российская империя Сергиев Посад альтернативная энергетика аутизм биология бозон Хиггса вымирающие виды глобальное потепление грипп защита растений инвазивные виды информационные технологии искусственный интеллект история искусства история цивилизаций исчезающие языки квантовая физика квантовые технологии климатические изменения компьютерная безопасность компьютерные технологии космический мусор криминалистика культурная антропология междисциплинарные исследования местное самоуправление мобильные приложения научный юмор облачные технологии обучение одаренные дети педагогика персональные данные подготовка космонавтов преподавание истории продолжительность жизни происхождение человека русский язык сланцевая революция физическая антропология финансовый рынок черные дыры эволюция эмбриональное развитие этнические конфликты ядерная физика Вольное историческое общество жизнь вне Земли естественные и точные науки НПО им.Лавочкина Центр им.Хруничева История человека. История институтов дело Baring Vostok Протон-М 3D Apple Big data Dragon Facebook Google GPS IBM MERS PayPal PRO SCIENCE видео ProScience Театр SpaceX Tesla Motors Wi-Fi

Редакция

Электронная почта: polit@polit.ru
Телефон: +7 929 588 33 89
Яндекс.Метрика
Свидетельство о регистрации средства массовой информации
Эл. № 77-8425 от 1 декабря 2003 года. Выдано министерством
Российской Федерации по делам печати, телерадиовещания и
средств массовой информации. Выходит с 21 февраля 1998 года.
При любом использовании материалов веб-сайта ссылка на Полит.ру обязательна.
При перепечатке в Интернете обязательна гиперссылка polit.ru.
Все права защищены и охраняются законом.
© Полит.ру, 1998–2020.