Стеклянный мозг: Учёные нашли в человеке загадочную аномалию

Когда в 79 году нашей эры началось извержение вулкана Везувий, Помпеи были не единственным городом, погребённым под пирокластическим потоком. На берегу Неаполитанского залива находился ещё один город — Геркуланум. Он не попал под первый удар стихии, но был погребён несколькими часами позже.

Долгое время считалось, что все жители Геркуланума успели его покинуть, но оказалось, что это не так. Археологи нашли в городе больше 250 останков. Уникальность находок была обусловлена тем, что пирокластический поток температурой свыше 400 °С полностью забил туфом дома Геркуланума, в результате чего крыши не обрушились, личные вещи жителей остались целыми и сохранились даже свитки папирусов.

В 1960 году в здании Коллегии Августалиума (особое здание, в котором поклонялись императору Августу как божеству), расположенном на главной улице города (Декуманс Максимус), была обнаружена уникальная находка: тело молодого человека примерно 20 лет, лежащего на деревянной кровати. Археологи прозвали его «охранником», или «стражем».

Уникальность находки обусловлена тем, что череп погибшего был заполнен веществом, похожим на чёрное стекло. Точно таким же веществом оказался заполнен и позвоночник. Стекло присутствовало и на лицевых костях черепа.

Находка вызвала спор учёных. Одни считали, что стекло — это остеклованный мозг и мягкие ткани «стража», а другие доказывали, что подобного быть не может и археология в этом случае имеет дело с химической реакцией породы, извергнутой вулканом. Исследования итальянских учёных, проведённые в 2022 и 2024 годах, поставили в споре точку: остеклованное вещество (или витрифицированное) действительно оказалось мозгом человека, жившего 2000 лет назад.

Первое исследование «стеклянного мозга», тела погибшего и принадлежавших ему предметов современными методами было проведено в Неаполитанском университете Федерико II группой учёных под руководством доктора медицины Пьерпаоло Петроне. Данные исследования были опубликованы в «Журнале медицины Новой Англии» (NEJM).

Учёные выяснили, что в остеклованном веществе внутри черепной коробки действительно содержатся белки, которые синтезируются в тканях мозга. Кроме того, были найдены фрагменты жирных кислот, типичных для мозга, адипиновая и маргариновая кислоты и компоненты жира и человеческих волос. По характеру обугливания древесины кровати было выяснено, что она подвергалась воздействию температуры выше 520 °С градусов. Итальянские учёные предположили, что остеклование мозга могло произойти следующим образом. От резкой высокой температуры мягкие ткани тела воспламенились и испарились, затем температура упала и произошло витрифицирование (остеклование) ткани.

При этом тело «охранника» Коллегии оказалось уникальным не только своим стеклянным мозгом, но и содержимым лёгких. В отличие от всех других жертв извержения Везувия у него в лёгких нашли высокое содержание оксида железа — это разложились гемовые белки. Грудная клетка погибшего мужчины оказалась заполнена губчатым веществом. Подобного в Помпеях и Геркулануме не наблюдалось. Зато похожее состояние внутренних органов медицинские эксперты могли наблюдать в XX веке, когда в результате бомбардировки городов Дрездена и Гамбурга возникали огненные бури и люди гибли от высокой температуры.

В 2024 году исследование стеклянных фрагментов продолжилось. В группу исследователей, кроме медиков, вошли ещё и вулканологи, а результаты были обнародованы в журнале Scientific Reports.

Учёные выяснили, что «стекло» неоднородное. Оно пористое и характеризуется ступенчатыми изломами с острыми двугранными углами. Некоторые образования отличаются высоким уровнем геометрии. Медики опознали в них сохранившиеся сети нейронов, аксонов и других клеток головного и спинного мозга.

Сомнений в том, что чёрное стекло — это нервная система человека, не осталось. Зато остались сомнения в том, каким образом могло случиться столь уникальное событие и мозг человека стал стеклом, похожим на вулканическое. Чтобы понять это, учёные провели несколько экспериментов, меняя такие параметры, как температура, нарастание температуры и темпы охлаждения опытных образцов. Выяснилось, что остеклование мозга человека возможно только в очень узком температурном промежутке, примерно в 510 °С. При более высоких температурах происходило испарение образцов, при более низких — кристаллизация и распад.

Вулканологи пришли к выводу, что 20-летний страж Коллегии погиб во время быстрого прохождения довольно разряженного пирокластического потока. Свою роль сыграл и тот факт, что витрифицированные ткани были защищены толстыми костями — черепом и позвонками. Это помогло избежать полного испарения мягких тканей. Затем вулканический поток ушёл вниз по склону, оставив на теле жертвы всего несколько сантиметров осадка, и температура вернулась к температуре окружающей среды. В момент, когда останки охладились до 510 °C, мозг превратился в чёрное стекло, сохранив при этом клеточные структуры. Это единичный случай. Процесс стеклования мягких тканей больше нигде не зафиксирован.