Мы – электрические. Новая наука об электроме тела

С появлением возможности проводить более качественные измерения появились и более качественные экспериментальные результаты. В 2015 году Нучителли и Кристина Пуллар воздействовали электричеством на раны своих пациентов и, создав карту раны с помощью “Дермакордера”, добились возникновения новых кровеносных сосудов и ускоренного заживления ран у всех больных.

Электрическое заживление

Судя по всему, количество данных об ускорении заживления ран достигло критической массы. В 2020 году агентство DARPA выделило Чжао и некоторым другим исследователям 16 миллионов долларов на разработку нового поколения систем для залечивания ран. Это уже не пластырь, каким мы заклеиваем рану, если порежемся, шинкуя овощи. Такой “бинт” предназначен для заживления серьезных травм и основан на биоэлектрическом воздействии одновременно на многие типы тканей – и ускорении восстановления всех этих тканей.

Первый прототип уже существует – прибор, способный поддерживать в клетках специфический градиент напряжения за счет контроля состояния разных ионных каналов[292]. Еще одно устройство представляет собой “электронную татуировку”: это электрическая цепь, которую наносят на эпителий с помощью электрических чернил[293]. Ее рисунок в трехмерном пространстве воспроизводит пути прохождения электрических токов при заживлении ткани. Такая повязка полезна и для наблюдений, и для диагностики, поскольку позволяет получить своеобразную топографическую карту живой ткани. Идея заключается в том, что ее можно использовать, как карты Google, чтобы отслеживать изменения параметров раневого тока в реальном времени. Кроме того, устройство с высокой точностью подает направленные электрические импульсы. Оно позволяет не просто подавать электрическое поле на всю область повреждения в надежде на лучшее, а прицельно направлять его именно туда, куда нужно.

Чжао считает, что тела всех людей обладают сходными картами электрической проводимости, подобно тому, как электропроводка в большинстве домов подчиняется общим стандартам. “Нельзя расположить электрическую розетку в произвольной точке на стене”. Ричард Боргенс намного опередил время, пытаясь применить открытия Лайонела Джеффа в области физиологических полей тела. В попытках ускорить процесс клинических испытаний он пытался перескочить через этапы, которые стало возможным реализовать только сейчас, когда мы начали лучше понимать роль биоэлектричества в заживлении ран и создали точные инструменты для его маппинга и измерения.

На самом деле, возможно, даже устройство для заживления ран не справилось бы с тем, что Боргенс хотел сделать с разорванными нейронами. Он намеревался контролировать отдельные клетки. Но волна новых исследований последнего десятилетия показала, что контроль на таком тонком уровне и не требуется: достаточно включать спящие контрольные системы тела, и они сделают это сами.

Если мы научимся включать и выключать правильные ионные каналы, мы сможем делать гораздо больше, чем залечивать раненую конечность. Мы сможем воссоздавать всю систему с нуля.

Часть 4 Биоэлектричество в рождении и смерти

В нашем теле триллионы, триллионы и триллионы клеток… гены в носу, гены в глазах, гены во рту, гены в бровях, что означает, что клетки во всех этих тканях должны быть одинаковыми. Почему же они делают столько разных вещей?

Мина Биссел

На заре XXI века мы начали подозревать, что сигналы, передающиеся с движением ионов, служат далеко не только для репарации повреждений. Постепенно отмирает старая идея о том, что лишь нейроны посылают сигналы, ответственные за коммуникацию в теле, и возникает новая концепция, согласно которой, возможно, все клетки посылают и принимают электрические сигналы. Те самые физиологические поля, которые отвечают за заживление ран, вполне может быть, также участвуют в формировании нашего тела с нуля в соответствии с удивительно устойчивой моделью и, кроме того, играют важнейшую роль в распространении рака. Понимание этого электрического языка может способствовать поиску ответов на самые важные вопросы и решению самых сложных проблем: от того, как мы возникаем, до того, как мы исчезаем.

Глава 7 В начале: электричество, которое нас создает и восстанавливает

Палец Шредингера

За последние десять лет в выступлениях и публикациях Майкла Левина часто появлялось изящное изображение маленькой белой мышки, сидящей на задних лапах. Загадочное выражение ее мордочки можно сравнить только с улыбкой Моны Лизы[294]. Еще одна тайна – ее левая передняя лапа, заключенная в небольшую коробочку. Неизвестно, сколько на этой лапе пальцев – может быть, пять, а может, четыре.