Однако затем об исследованиях мозга позабыли на долгие годы – этот орган мало интересовал анатомов вплоть до конца XV века, когда вновь появилась возможность проводить вскрытия человеческих тел, но и тогда мозгу уделяли маловато внимания. Римские, а вслед за ними и врачи и ученые Средневековья охотнее брались за другие, более практические анатомические вопросы.
Анатомы XV–XVII веков в первую очередь стремились разобраться в строении костей [121], ведь без досконального знания остеологии невозможно было получить право заниматься врачебной деятельностью. В те времена врачи занимались в основном терапией и операций не проводили – это был удел хирургов. Вплоть до XVII века [122] их не считали настоящими врачами – они были кем-то средним между современными медсестрами и парикмахерами. Но чтобы работать по специальности, то есть лечить переломы и проводить ампутации, хирургам тоже нужно было хорошо знать строение костей.
В том, что касалось мозга, многие врачи эпохи Возрождения довольствовались знаниями, почерпнутыми у римского врача Галена, который, судя по всему, ни разу не вскрывал человеческих тел. Большинство современных историков медицины считают, что свои представления об анатомии человеческого мозга Гален почерпнул, исследуя мозг овцы.
Вплоть до изобретения обезболивающих препаратов и асептических средств о хирургии мозга всерьез никто не задумывался. А поскольку вмешательство в головной мозг означало почти неминуемую гибель пациента от заражения крови, до изучения строения мозга добирались только самые увлеченные и любознательные анатомы.
Одним из первых таких энтузиастов был итальянский врач Якопо Беренгарио да Карпи (1460–1530) [123]. Он оставил нам первые достоверные, то есть основанные на результатах вскрытия черепов почти сотни умерших людей, изображения головного мозга. Во втором издании его книги Isagogae breves есть иллюстрации как целого, так и рассеченного мозга, на котором видны желудочки – полости, заполненные спинномозговой жидкостью. Она питает и защищает головной и спинной мозг от сотрясений и травм.
Первая книга, полностью посвященная анатомии мозга, называлась Cerebri Anatome. Появилась она только в 1664 году. Ее написал английский химик Томас Уиллис (1621–1675). Он никогда не изучал трудов Галена, поэтому заблуждения римского врача ему не мешали, а его работа полностью основывалась на данных вскрытий.
Уиллис – первый исследователь, попытавшийся разобраться с тем, как мозг получает питательные вещества. Это была очень непростая задача, потому что в обескровленном мозге мертвого человека кровеносные сосуды видны очень плохо.
Чтобы рассмотреть сосуды в мозге, Уиллис вводил чернила в сонные артерии мертвых людей и изумлялся тому, как «кровеносные сосуды раскрывались во всех секретных местах мозга и мозжечка». Он подробно описал артериальное кольцо в основании черепа, которое теперь называется виллизиевым кругом. Виллизий – это слегка переиначенное на латинский лад имя первооткрывателя, то есть Уиллиса.
Однако лимфатические сосуды мозга при помощи этого метода обнаружить невозможно, потому что лимфатическая система напрямую не связана с артериями мозга. Заметить лимфатические сосуды сложно, ведь они очень тонкие, а эритроцитов в них нет, поэтому еще и бесцветные. Так что проследить их от начала и до конца даже, например, в печени не так-то просто.
Изучение лимфатической системы сдвинулось с мертвой точки только в XVII веке, когда голландский анатом Антоний Нук (1650–1692) изобрел надежный способ выявлять лимфатические сосуды [124]. Он придумал заполнять их жидкой ртутью, так что они проступали в исследуемой ткани как хорошо заметные серебристые веточки.
В XVIII веке этот метод полюбился итальянскому анатому Паоло Масканьи [125]. Именно он открыл лимфатические узлы и даже сформулировал правило, получившее впоследствии его имя. Согласно правилу Масканьи, лимфа, которая движется от любого органа по лимфатическому сосуду в направлении крупных вен шеи, должна пересечь как минимум один, а чаще 8–10 лимфатических узлов.
Сегодня мы знаем, что лимфатические узлы проверяют лимфу и приводят ее к одному и тому же составу, но во времена Масканьи доказать это не было никакой возможности. В одной из своих работ Масканьи упоминает, что обнаружил прозрачные лимфатические сосуды в оболочках мозга, но подробного описания этих сосудов он не сделал, поэтому научное сообщество оставило это открытие без внимания.
В XIX веке последователь Масканьи, французский анатом Констант Саппей (1810–1896) [126], подробно описал лимфатическую систему всего тела. Последовательно наполняя ртутью лимфатические сосуды, он получил полный их «портрет» во всем теле, включая кожные покровы [127]. Однако лимфатические сосуды, которые могли бы отводить лимфу от мозга, он нигде не упоминает – возможно, потому, что обнаружить их у него не получилось. В итоге стало принято считать, что никаких лимфатических сосудов в мозге и нет.
Ученые XIX века предполагали, что клетки мозга избавляются от отходов, «сбрасывая» их в спинномозговую жидкость, которая заполняет желудочки мозга. Оттуда спинномозговая жидкость попадает в субарахноидальное пространство, а затем, судя по всему, как-то поступает в вены. Но никто не понимал, как именно.
К ответу на этот вопрос, а заодно и к переоткрытию лимфатических сосудов мозга, в 1889 году вплотную подобрался немецкий врач Густав Альберт Швальбе (1844–1916) [128]. В конце XVIII века пары ртути признали ядовитыми, и использовать этот металл для выделения лимфатических сосудов было запрещено [129], поэтому Швальбе использовал совсем другой подход.
Предшественники Швальбе вводили ртуть в уже известные лимфатические сосуды, однако немецкий доктор решил попробовать отыскать новые. Для этого он ввел синий краситель (берлинскую лазурь) в субарахноидальное пространство мертвой обескровленной собаки [130]. Спинномозговая жидкость животного стала синей и просочилась в незаметные сосуды, которые находились на твердой мозговой оболочке, выстилающей череп животного изнутри.
Проследив за ходом подкрашенных сосудов, Швальбе убедился, что они выходят из яремного отверстия в основании черепа, а затем впадают в глубокие лимфатические сосуды шеи, которые заканчиваются в венах.
Поскольку в лимфатическую систему не могут впадать никакие сосуды, кроме лимфатических, Швальбе заключил, что окрашенные сосуды тоже относятся к лимфатической системе. А раз так, получается, что спинномозговую жидкость из субарахноидального пространства забирает не что иное, как лимфатическая система.
Как нашли лимфатические сосуды в мозге
Наблюдения Швальбе касались исключительно животных: свои знаменитые эксперименты он проводил на собаках и кроликах. К тому же открытие нужно было еще подтвердить, ведь единственным доказательством существования лимфатических сосудов в мозге, которое привел немецкий ученый, было описание его экспериментов с окрашенной спинномозговой жидкостью.
А поскольку содержимое человеческой головы в анатомическом отношении ощутимо отличается от содержимого собачьей или кроличьей, существование настоящей лимфатической системы в человеческом мозге нужно было доказывать отдельно.
В XX веке лимфатические сосуды в мозге животных открывали еще не раз. В 1927 году киевлянин Михаил Сергеевич Спиров[12] (1892–1973) повторил эксперимент на собаках [131]. В качестве красителя он использовал синюю тушь, которую начал вводить в субарахноидальное пространство еще живой собаки, и продолжал это делать еще восемь дней после смерти животного. В итоге подкрашенная спинномозговая жидкость обнаружилась не только в глубоких шейных, но и в задних брюшных и грудных лимфатических узлах.
Затем в 1966 году [132] эксперимент Швальбе повторила группа венгерских ученых из Сегедского университета под руководством известного анатома Майкла Фёльди (1920–2018), вот только начали они не с субарахноидального пространства, а в обратном направлении. Исследователи ввели краситель в язык живой собаки, которая находилась под наркозом. Ей перевязали шейные лимфатические узлы. Спустя час животное умерло от кровотечения, а ткани его шеи, мозг и мозговые оболочки тщательно изучили.
Майкл Фёльди обнаружил лимфатические сосуды не только в соединительной ткани твердой мозговой оболочки, но и в окружающей черепные нервы. В том, что это именно лимфатические, а не какие-нибудь другие сосуды, сомнений не было: красный краситель выявил клапаны, характерные именно для сосудов этого типа.
В 1987 году лимфатические сосуды обнаружили в твердой мозговой оболочке крыс, а в 2015 – мышей [133, 134]. Работавшую с мышами группу исследователей из Центра иммунологии мозга и глии, которую возглавлял профессор Джонатан Кипнис, очень интересовало, как связаны головной мозг и иммунная система.
Несмотря на то что на протяжении всего XX века лимфатические сосуды регулярно находили в мозге животных, человеческий головной мозг считался иммунологически привилегированной частью организма. Проще говоря, исследователи считали, что раз лимфатической системы в нем нет, то и защитные иммунные клетки попадают туда только через кровеносные сосуды, причем случается это очень редко [135].
Наверное, мы бы до сих пор считали, что лимфатических сосудов в мозге нет, если бы не два исследователя – Джонатан Кипнис и Антуан Луво[13], которым пришло в голову заглянуть в субарахноидальное пространство. Так называется заполненная спинномозговой жидкостью полость между мозговыми оболочками головного мозга.
Чтобы исследовать субарахноидальное пространство, нужно было как-то извлечь из мышиного черепа все три мозговые оболочки целиком, не разрезая. Это была непростая задача, разрешить которую удалось сотруднику Джонатана Кипниса Антуану Луво.