5 месяцев назад
Нету коментариев

Как было бы замечательно, если бы мы могли с помощью специальных таблеток расширить свои познания о различных сторонах деятельности нашего организма, будь то биологическая или социальная сторона! Следующим шагом вперед была бы возмож­ность перенесения индивидуального жизненного опыта с помощью каких-либо его носителей от под­готовленного субъекта к неподготовленному. Все это звучит довольно фантастично, хотя и привлека­тельно. Но признаемся — это не наша мысль. По­добные идеи выдвигают на протяжении последних десятилетий не одна и не две авторитетные лабо­ратории в различных странах мира. И хотя пес­симисты считают, что двигаться в этом направле­нии — пустая трата сил и средств, стоит напомнить, что два века назад никто не предполагал, что, встречаясь с чужеродными агентами, организм вырабатывает специфические вещества, названные антителами (по химическому составу — это гамма-тлобулины) и что они являются носителями иммун­ной памяти. И если эти гамма-глобулины вводить путем инъекций в организм, который не знаком с упомянутыми чужеродными агентами, то в нем со­здается пассивный иммунитет. Так что передача одного из видов памяти, а именно иммунной — это уже повседневность, которая совершенно естест­венно вошла в практику.

Но можно ли надеяться на то, что и след памяти в мозге будет передаваться тем же или каким-либо иным способом? Нет ли обстоятельств, которые делают невозможным перенос памяти из одного организма в другой? Мы знаем, что память связана с определенными видами деятельности, что она вырабатывается и совершенствуется в процессе обучения. Следовательно, вопрос стоит так: можно ли перенести память из одного организма в другой пассивно, с помощью «молекул памяти», чтобы за­ставить организм осуществить то или иное действие? При этом действие должно быть положительного характера, то есть организм должен реагировать тем или иным полезным движением. Ведь «молекулы памяти», вводимые из одного организма в другой, могут оказаться, так сказать, «недобрыми», могут вызвать отрицательные действия или последствия, ведь с их помощью можно «пересадить» в орга­низм реципиента и злость, и ненависть, и т. п.

Но мы должны кое-что уточнить. Прежде всего понятие «молекулы памяти». Существуют ли такие молекулы? Имеем ли мы право говорить о них? И если существуют, то что это за молекулы?

В последнее время было проведено много раз­личных опытов. Объектами этих опытов были и широко распространенные черви планарии, и верные помощники ученых — белые крысы, и обезьяны… Не будем голословными и сошлемся на пример, взятый из самых первых рук,— приведем рассказ одного из пионеров в этой области профессора Джеймса Макконнелла из Мичиганского универ­ситета.

Будучи студентами Техасского университета, мы с Робертом Томпсоном провели опыт, который доказывал, что у дождевых червей с помощью обучения можно выработать то, что академик И. П. Павлов называл условными рефлексами. Позже, когда я уже преподавал в Университете штата Мичиган в Анн-Арборе и был весьма энер­гичным молодым человеком, заведующий кафед­рой психологии пригласил меня для небольшой дружеской беседы.

— Слушайте, Джим,— сказал он мне,— вы, вероятно, знаете, что в научном мире дело по­ставлено так: если хочешь прожить, нужно публиковаться. В противном случае вы — кон­ченый человек. Хочу подчеркнуть, что это не гипотеза, а истина в чистом виде. Я надеяюсь, вы понимаете, как вам нужно поступать, и все же хочу вас просить: занимайтесь по возможности настоящей наукой. Если же у вас нет к этому призвания, то хотя бы почаще публикуйтесь, печатайте даже ничего не стоящие работы, потому что декан все равно не способен отличить плохую работу от хорошей.

Я понял, чего хотел от меня профессор, и с места в карьер принялся создавать лабора­торию для экспериментирования с червями — такой в Мичиганском университете еще не было. Мне дали маленькую комнатку в подвале и вы­делили средства на покупку самого скромного оборудования и приобретение червей.

Мы с Томпсоном уже доказали, что черви поддаются обучению, чем же заняться дальше? Долго я размышлял над этим и, наконец, при­думал. Планарии размножаются не только половым, но и бесполым путем. Половая актив­ность продолжается у них три-четыре года, после этого животное стареет, становится тяжелым, бесформенным, но как раз в этот период часто происходит чудо. В один прекрасный день хвост червяка цепляется за какой-либо камень, голова резко подается вперед, и тело животного раз­рывается пополам. Через пять-шесть дней на голове вырастает новый хвост, а еще через неделю на хвосте образуется новая голова со всем своим «прикладом». При этом каждая из регенерировавших половинок очень быстро до­стигает тех размеров, которые имело исходное животное; а поскольку регенерировавший червь еще и омоложался, он начинал размножаться половым путем.

Зная обо всем этом, мы с Томпсоном поду­мали, что с нашей стороны было бы совсем не­плохо обучить червя определенным реакциям, разрезать его пополам, чтобы позволить голове воспитать хвост, а хвосту — голову, и потом вы­яснить, какая из половинок помнит то, чему обу­чили оригинал. В Техасском университете у нас на такие эксперименты не было ни времени, ни средств, в Мичигане же в мое распоряжение поступили и студенты, и черви, и оборудование.

Нас не особенно удивило, что головы разрезанных червей помнили столько же, сколько и черви, прошедшие обучение, но не разрезанные пополам. Итак, если ты червяк, то потеря хвоста не влияет на твою память. Но каково же было наше удивление, когда мы установили, что и хвост помнит все, чему обучали его голову, и даже лучше, чем сама голова! Действительно, потеря головы улучшала память червяка! Эти порази­тельные результаты навели нас на мысль, что память, во всяком случае, у червей, не обяза­тельно расположена в голове. В следующих опы­тах мы разрезали обученных червей на несколько частей и давали возможность каждой из них реге­нерировать полностью. И происходило то, что теперь уже следовало ожидать: каждая регене­рировавшая планария помнила все, чему обучали исходное животное.

Постепенно мы пришли к выводу, что тради­ционные теории памяти, утверждающие, что в ее основе лежат нейрофизиологические меха­низмы и что она сосредоточена в головном мозге, просто несостоятельны. Поскольку наши регенерировавшие планарии были вынуждены создавать наново и свою нервную систему, у нас возникло предположение, что процесс запомина­ния связан с определенными химическими меха­низмами. Такая химическая теория памяти выглядела интересной и перспективной, но как доказать, что она еще и верна?

Считается, что молекулы, из которых состоит организм, одинаковы у всех планарии. Следова­тельно, если червь чему-то обучен, думаем мы, в его организме произошли более или менее оди­наковые химические изменения — те самые, что происходят в организме любого другого червя при обучении теми же средствами. Эта гипотеза полностью приемлема для ученого при отсутствии у него серьезной зоологической и биохимической подготовки. И вот во всеоружии блаженного невежества и веры в таинственные силы науки мы горячо принялись за продолжение опытов.

Если молекулы памяти у различных индиви­дуумов одинаковы, значит, можно извлечь из червя соответствующие химические вещества, ввести их в тело другого червя и передать ему таким образом память собрата. Именно это и пытались мы делать в течение нескольких меся­цев, но потерпели полное фиаско. Иглы наши были очень толстыми, и количества вещества, которые мы впрыскивали планариям, были непо­мерно велики. Бедные черви раздувались, как воздушные шары, а иногда даже лопались. Но мы знали, что голодные черви прожорливы, как каннибалы, и решили заставить самих червей проделывать за нас всю работу. Поэтому сле­дующий опыт состоял в том, что мы учили чему-нибудь целую группу «червей-жертв»,. которых затем дробили на части и подбрасывали ничего не подозревавшим глодным собратьям. Давая им время переварить свой обед, мы начинали их обучать. К нашему восторгу, те каннибалы, кото­рые поедали «образованных» червей, обуча­лись значительно быстрее и лучше, чем те, что были накормлены «неграмотными» червями. Так нам удалось впервые передать заученную информацию от одного животного другому. С успехомповторив этот опыт несколько раз, мы приступили к следующему этапу. Мы предпо­ложили, что в передаче памяти участвуют моле­кулы рибонуклеиновой кислоты (РНК) — ги­гантские молекулы, присутствующие почти во всех клетках животных, и опытным путем до­казали возможность такой передачи памяти, вводя в тело червя (на этот раз гораздо более тонкой иглой) неочищенный экстракт из тканей обученной планарии.

В описанной, а также в последующих сериях опытов подобного рода были изучены три фазы памяти: создание следа от проведенного обучения (или переживания), переход этого следа, названного кратковременной памятью, в долговременную па­мять и воспроизведение его в определенный момент в ситуации, в которой может понадобиться старый опыт. Энграмма любой из этих фаз имеет свои специфические особенности. Первая, или фаза кратковременной памяти, выражается биоэлектри­ческими явлениями, возникающими во взаимосвя­занных нейронах различных образований центральной нервной системы. Эти нейроны создают замк­нутые кольца меньшей или большей величины, по которым протекает непрерывное возбуждение. По мнению известного нейрофизиолога Лоренте де Но, нейроны во многих нервных центрах связаны в замк­нутую цепь, следовательно, возбуждение одного нейрона передается всей цепочке. Это «хорб воз­буждения» может длиться от долей секунды до пятнадцати минут. Таким образом, нейронный ансамбль, связанный «круговой порукой», самовоз­буждается: возбуждение переходит от нейрона к нейрону по синапсам, с помощью которых эти клетки контактируют друг с другом. Переход возбуждения с нейрона на нейрон называется постсинаптическим действием. Следовательно, пресинаптическое раз­дражение проходит через синапс и создает, как его принято называть, постсинаптический потенциал, представляющий собой разницу потенциалов двух электрических полей.

Из сказанного следует, что появление потенциала связано с изменениями электрической активности нейронов, а значит, и с вводом и выводом из тела нейронов ионов натрия, калия и кальция. В орга­низме существует неравновесие (дисбаланс) в рас­пределении этих ионов внутри и вне клеток. Стремле­ние к восстановлению определенного равновесия в распределении ионов — активный процесс, осущест­вляемый с помощью высокоэнергетического соедине­ния аденозинтрифосфата (АТФ). Следовательно, кратковременная память — электрохимическое яв­ление. Она существует в организме, пока возбужде­ние протекает по замкнутому кругу.

Что же собой представляет этот «замкнутый круг» движения возбуждения? Нервные клетки, как и все прочие клетки организма, живут в солевом растворе, напоминающем по своему составу морскую воду: большая концентрация ионов натрия и хлора и меньшая — ионов калия. Этот окружающий клетку раствор отделяется от протоплазмы клеточной мем­браной. Проникновение через нее различных ионов (в нормальном и аномальном количестве) лежит в основе всех физико-химических процессов, проте­кающих в организме, включая и процессы, имеющие отношение к функционированию памяти. В прото­плазме, однако, ионов калия больше, чем ионов натрия и хлора. Когда нейрон находится в состоянии покоя, его клеточная мембрана избирательно прони­цаема и для ионов калия. Когда же ее пропускная способность изменяется, нейрон определенным образом генерирует (порождает) нервный импульс-сигнал, который по нервному волокну передается другой нервной клетке.

В синапсе, то есть соединении между мембра­нами двух клеток, остается свободное пространство порядка нескольких тысячных миллиметра. Естест­венно, эту своеобразную преграду нельзя ни пере­прыгнуть, ни обогнуть, вследствие чего при передаче или, точнее, для передачи нервного импульса нейрон вырабатывает специальное вещество, называемое медиатором (передатчиком), которое воздействует на мембрану соседней клетки и изменяет ее про­пускную способность. В результате следующая кле­тка тоже начинает генерировать нервный импульс.

Ученые установили, что нейрон выделяет меди­атор порциями. Дело в том, что медиатор в области нервного окончания «упакован» в маленькие синап­тические пузырьки. Когда такой пузырек прилипает к внутренней стороне мембраны нервного окончания, его содержимое — «квант возбуждения» — выделя­ется в синаптическое пространство и вызывает в мембране соседней клетки слабое изменение потен­циала, которое называется «миниатюрным потенци­алом». Кванты выделяются и в состоянии покоя, но первый импульс в тысячи раз увеличивает их выделение, не изменяя величины отдельной порции (кванта).

Почему нервный импульс способствует прилипа­нию синаптических пузырьков к мембране нервного волокна? На этот вопрос ответили авторы так назы­ваемой «кальциевой гипотезы» Е. А. Либерман и его сотрудники. Они использовали простой физический факт: чтобы пузырьки прилипли к мембране, нужно уменьшить поверхностный электрический заряд этой мембраны. Это осуществляется ионами кальция (раствор, лишенный кальция, не может осуществить синаптическую передачу импульса).

В настоящее время открыто уже множество медиаторов нервного возбуждения и обнаружива­ются все новые и новые. Как правило, это сравни­тельно простые химические вещества — норадрена­лин, ацетилхолин, допамин, серотонин. Но роль медиаторов могут играть и отдельные амино­кислоты, а также соединения, состоящие из несколь­ких аминокислот — полипептиды.

Совсем недавно было обнаружено, что роль меди­атора выполняет и молекула хорошо известного в науке аденозинтрифосфата. Удивительно много­образна роль этого соединения. Во-первых, оно пред­ставляет собой основной энергетический резерв клетки, во-вторых, служит для синтеза рибонуклеи­новой кислоты, в-третьих, принимает участие в фос-форилировании различных белков при их синтезе, в мышечном сокращении, в ионном транспорте. И кроме того, аденозинтрифосфат еще и медиатор, то есть выделяется нервным окончанием, сигна­лизируя: пришел нервный импульс!

Но вернемся к нашей основной теме — к памяти, точнее, к кратковременной памяти. Здесь, как мы удостоверились, никто не стремится искать «моле­кулы памяти». Однако при изучении следующей, второй фазы, когда электрический круг разорван, так как уже образовались вещества, которые фикси­ровали происшедшее событие, на передний план выходит гипотеза «химических носителей памяти». Ученые считают, что, скорее всего, ими являются рибонуклеиновые кислоты или белковые вещества особой природы. Открытым, однако, остается вопрос, где складированы эти «химические носители па­мяти». По всей видимости, долговременная память локализуется в скоплении нервных центров.

Специалистов волнует еще один, не менее инте­ресный вопрос: каким образом извлекаются из «кла­довых памяти» химические вещества, которые по­могают организму воспроизвести однажды пережи­тое событие или использовать приобретенный когда-то опыт, чтобы правильно отреагировать на появив­шийся в данный момент раздражитель. Ответ на этот вопрос в значительной степени дают описанные выше опыты Макконнелла. Но поскольку в медицине любое открытие сразу же порождает сторонников и противников, возникает необходимость в проведе­нии дополнительных исследований. Такую задачу поставили перед собой шведские ученые Хиден и Эгихази из Института нейробиологии Гётеборгского университета. Они решили экспериментально про­верить, какую роль играют нуклеиновые кислоты в процессе запоминания.

Опыт состоял в следующем. В деревянные клетки поместили несколько крыс и кормили их не совсем обычным способом. Рядом с клетками на метровой высоте поставили маленькую платформу с едой, к которой вел стальной прут. Чтобы получить еду, крысы должны были научиться добираться по пруту до платформы. После четырехдневной тренировки они стали хорошо выполнять свою задачу, то есть запомнили этот единственный путь к платформе. Затем животных убили. Изучение их органа равно­весия (вестибулярного аппарата) принесло инте­ресные результаты. Среди окончаний нервных клеток этого «аппарата» ученые обнаружили такие клетки, в которых количество рибонуклеиновой кислоты зна­чительно превышало норму. Этот факт требовал вывода, что способность центральной нервной си­стемы усваивать и запоминать информацию связана с синтезом РНК в клетках, что в свою очередь при­водит к синтезу специфических белков. Иными сло­вами, при усилении активности нейронов повыша­ется образование нуклеиновых кислот; белки при этом специфичны и могут функционально активиро­ваться при тех условиях, которые первоначально привели к их образованию. Не нужно особой сме­лости, чтобы допустить, что комплекс РНК — белок — существенный элемент молекулярного меха­низма памяти.

Роль биосинтеза нуклеиновых кислот и белков в механизме запоминания, осуществляемого в голов­ном мозге животных и человека, стала в последние годы предметом всеобщего внимания.

Благодаря опытам Хидена и других ученых уста­новлено, что при обучении животных и выработке у них определенных условных рефлексов в нейронах коры головного мозга, «ответственных» за осуществление этих процессов, наблюдается увеличение биосинтеза нуклеиновой кислоты и белков. Одно­временно с этим ученые доказали, что вещества, угнетающие синтез нуклеиновых кислот, особенно если они действуют достаточно продолжительное время, нарушают выработку новых условных реф­лексов. Таким же образом могут быть разрушены и уже выработанные рефлексы. И наоборот — введение нуклеиновых кислот и ферментов, увеличи­вающих их синтез, улучшает выработку новых услов­ных рефлексов.

Непосредственно после выработки какой-либо условный рефлекс может быть погашен рядом не­обычных, стрессовых воздействий на организм: электрошоком, холодом, недостатком кислорода и пр. Однако, если после выработки условного рефлекса прошло достаточно много времени (от часа до 3—4 суток), названные факторы уже не оказывают отрицательного воздействия на его за­крепление. Объяснить это нетрудно. Свежая и ла­бильная, точнее, кратковременная, память после обучения успевает превратиться в стабильную долго­временную. Это превращение, однако, можно оста­новить веществами, угнетающими синтез нуклеино­вых кислот.

При объяснении механизма возникновения и архитектоники следов памяти прежде всего требу­ется ответить на вопрос, каким образом процесс возбуждения вызывает структурные изменения в нейронных системах и каковы, по существу, эти изменения? Суть гипотезы Хидена в различных ее разновидностях состоит в том, что поступающая из внешней среды в организм информация, которая доставляется к нейронам в виде нервных импульсов, кодируется при возбуждении нейрона в молекулах вновь синтезированной РНК. Этот код передается белкам протоплазмы или нейронному синапсу. Такой «запоминающий» белок обладает способностью реа­гировать на определенную, точнее, на соответст­вующую, частоту кодирующего импульса при повтор­ном его воздействии на клетку. Возникшие в белке изменения вызывают освобождение специфического медиатора. В результате возникает физиологическое возбуждение нейрона или совокупности нейронов, избирательно реагирующих на «знакомый раздра­житель».

Ученые изолировали специфические для нервной системы пептидные вещества. Напомним, что пеп­тиды — это органические соединения, состоящие из аминокислот, соединенных пептидной связью. Это структурные элементы белковой молекулы. Считают, что некоторые изолированные пептидные вещества являются носителями памяти и, будучи введены с помощью инъекций животным-реципиентам, спо­собствуют воспроизведению определенного вида обучения или реакции. Имя лауреата Нобелевской премии Хидена тесно связано с изучением этих веществ. Один из указанных пептидов — вещество S-100.

Другое вещество, связанное с памятью и обозна­ченное как «белок 14-3-2», изучено меньше, хотя уже установлено, что оно помогает обучению. Находится оно с обеих сторон синаптической мембраны нейро­нов, то есть на контрольно-пропускном пограничном пункте, где информация передается от одного ней­рона другому. Использовав метод иммунобиологи­ческого блокирования с помощью антисыворотки, ученые установили, что этот белок имеет отношение к биотрансформации ряда веществ. Хиден доказал, что наш знакомый S-100 накапливается в гип­покампе, а его «коллега» 14-3-2 — в коре полу­шарий мозга. Когда начинается обучение, первым реагирует гиппокамп, то есть белок S-100, а при закреплении информации вмешивается 14-3-2.

Пока что изучение изолированных специфических носителей памяти касается главным образом живот­ного мира. Над человеком аналогичных наблюдений нет. И все же трудно согласиться с теми исследо­вателями, которые утверждают, что запоминание каждого типа поведения происходит с помощью от­дельных пептидов. Не исключено, однако, что в за­креплении следов памяти в нервной системе участ­вует комбинация пептидов с другими химическими факторами. При необходимости они могут быть ис­пользованы для выработки сегодняшнего поведения на основе сочетания требований момента с прошлым опытом.

Мы неоднократно указывали, что в последнее время механизмы самых сложных и важных физио­логических процессов все чаще относят к мембран­ным взаимоотношениям и к ионному транспорту через мембраны. Указывали мы и на то, что пептиды памяти ориентированы только на мембраны меж­нейронных связей — синапсов. Способность мем­бранных белков записывать и сохранять информа­цию связана с тем, что под воздействием электри­ческих импульсов или химических веществ эти белки изменяют свою форму и пространственное расположение атомов внутри молекулы. Белки могут также безошибочно «узнавать» молекулы — носи­теле информации среди множества других молекул, не имеющих с ними химического сродства. Могут они и мгновенно реагировать на изменения электри­ческого поля, и трансформировать электрическую энергию в энергию молекулярных и клеточных про­цессов.

Ознакомившись с научными открытиями послед­него времени, мы можем совершить экскурсию по лаборатории крупного американского ученого Роса Эйди, работающего в Институте по изучению мозга при Калифорнийском университете. Первая новость, которую мы узнаем там,— именно мембраны и являются «кладовыми» информации. Как устроены эти мембраны? Как они воспринимают изменения внутренних и внешних электромагнитных полей, обладающих способностью воздействовать на мозг как слабые пусковые механизмы, или, говоря науч­ным языком, как «триггеры»? Таким образом могут быть вызваны длительные изменения возбудимости клеток мозга. Многочисленные данные свидетельст­вуют о том, что собственные, медленно текущие электрические процессы в мозге являются передан­ной ему по наследству формой межклеточных связей. При переработке информации эти низкочастотные колебания вызывают изменения в веществах, обра­зующих внешние слои клеточных мембран, что при­водит к изменению и реакции, и химии мозга.

Результаты исследований Эйди подкрепляют вторую гипотезу формирования памяти. По этой гипотезе как память, так и условные рефлексы об­разуются на основе структурных изменений в меж­нейронных синапсах, эти изменения улучшают межнейронные связи и облегчают построениемного­нейронных систем, составляющих основу памяти. Раздражители из внешней среды, действуя в опре­деленной последовательности на различные анализа­торы (зрительный, слуховой и т. п.), вызывают по­явление в центральной нервной системе совокуп­ности интенсивно функционирующих нейронов. Уси­ление физиологической функции каждого из возбуж­денных нейронов путем внутринейронного взаимо­действия между функциями и генетическим аппа­ратом приводит к активации этого аппарата, в результате чего увеличивается биосинтез нуклеино­вых кислот и белков в нейронах. Это в свою очередь стимулирует прохождение импульсов от нейрона к нейрону и образование новых или укрепление суще­ствующих синаптических связей. Иными словами, первоначально функциональный процесс получает свое пластическое, структурное обеспечение. Сово­купность возбужденных нейронов превращается в целостную, структурно закрепленную систему, кото­рая сохраняется длительное время после прекра­щения действия раздражителя и вызванного им возбуждения.

Таким образом, реализация внутринейронных взаимосвязей между генетическим аппаратом и функциями клетки играет решающую роль при фор­мировании многонейронных систем, составляющих структурную основу памяти. Образование услов­ных рефлексов и памяти — это процесс внутри­клеточного кодирования информации. Способность мозга воспринимать, кодировать, а также учитывать и передавать информацию должна соответствовать способности нейронов синтезировать нуклеиновые кислоты и белки, в молекулах которых и происходит само кодирование.

Уже нет сомнений в том, что механизмы долго­временной памяти базируются на определенных из­менениях структуры мозгового вещества. Между прочим, это подтверждают и результаты класси­ческого эксперимента в области зоопсихологии, который позволяет сделать заключение, что перво­начальные процессы запоминания информации (то есть кратковременная, или оперативная, память) реализуются с помощью специального кодирования и «структурирования» нервных импульсов в совокуп­ности нейронов, соединенных между собой сетью нервных волокон. В отличие от этого запоминание в долговременной памяти сопровождается устойчи­выми структурными изменениями в проводящих элементах нейронов.

Какие же молекулы мозга человека служат устройствами, запоминающими информацию? Ко­нечно, это достаточно сложные и, вероятно, исклю­чительно емкие накопители фиксированных памятью сигналов, они отличаются большой плотностью собранной в единице объема информации и специфи­ческими диапазонами избирательного поглощения.

Мозговая ткань каждого человека, по-видимому, от рождения обладает всеми потенциально-вероят­ными механизмами запоминания и извлечения кодированной в ней информации. Поэтому не исклю­чено, что каждое событие — пусковой импульс для образования соответствующей молекулы дезокси­рибонуклеиновой кислоты (ДНК).

Итак, все существующие теории памяти в на­стоящее время можно отнести к двум группам. Первая — биохимические теории памяти. Согласно этим теориям, информация в мозге кодируется в молекулах РНК или в каких-то других макромолеку­лах. В пользу этих теорий говорит прежде всего то, что биохимическое кодирование позволяет фиксиро­вать практически неограниченное количество инфор­мации. Еще более убедительным доводом в пользу этих теорий служит то обстоятельство, что природа уже в первые моменты зарождения жизни «при­думала» именно этот способ хранения информации и до сих пор пользуется им для передачи сообще­ний из поколения в поколение. Речь идет о так называемой генетической информации, то есть о кодексе, состоящем из строгих правил и требований, определяющих, каким должен быть каждый пред­ставитель данного вида организмов. Он фиксирует не только облик животного или особенности функций его внутренних органов, но даже и форму поведения. Например, муравьиному льву никто не показывает, как строить капканы, как подстерегать и поджидать добычу, паука никто не учит плести паутину, а пестроцветную бабочку — отличать самцов своего вида от «инородных» любовников. Это — врожден­ные «знания», которые прочно закреплены, как и ряд других свойств организма.

Как только что появившиеся на свет цыплята, даже если они вылупились из яиц курицы, никогда не встречавшейся с хищниками, отличают хищных птиц от безобидных? Когда новорожденным цыпля­там показывали движущийся силуэт ястреба, они испытывали панический страх. Если же силуэт больше напоминал «мирную» птицу, цыплята не проявляли никакого беспокойства. Следовательно, в мозге крошечного цыпленка хранится образ хищ­ной птицы, полученный в наследство от родителей с помощью биохимического кода. Но если биохими­ческим путем был кодирован унаследованный образ, то почему тем же способом не может быть коди­рован образ, возникающий на основе собственного опыта? Мы уже неоднократно отмечали, что природа редко отказывается от своих удачных находок. Зачем же ей поступать иначе в отношении памяти?

Согласно теориям второй группы, процесс за­поминания состоит в создании новой структурной организации, в образовании новых связей между нервными клетками. Но достаточно ли человеку на всю его жизнь этих потенциальных нервных контак­тов? Ведь память ослабевает в старости! Хотя в сущности ослабевает не память, а способность к запоминанию новых событий, потому что резервы нервной системы оказываются исчерпанными. У ис­следователей нет еще единого мнения по этому вопросу. Однако, если принять во внимание, что к телу каждой нервной клетки подходит по нескольку тысяч нервных окончаний, можно допустить, что нервные сети человеческого мозга могут обеспечить хранение необходимого количества информации.

Теории второй группы серьезно подкрепляются тем обстоятельством, что нервные клетки сами по себе в процессе всего периода эволюции животных меняются мало. Биохимические процессы, протека­ющие в нейронах животных и человека, по сути близки. Вся эволюция связана главным образом с увеличением числа нервных клеток и совершенство­ванием нервной системы.

Однако этими теориями нельзя объяснить всего, что мы знаем теперь о памяти. Если личинки какого-либо насекомого, например маленького мучного жучка, научатся, двигаясь в лабиринте, всегда по­ворачивать направо, то и взрослые насекомые — жуки — будут обладать этим навыком. Значит, память у них не нарушилась. А ведь когда личинки превращаются в куколку и происходит структурная реорганизация их тела, разрушаются не только все нервные связи, но и 90 % самих нервных клеток! Можно только гадать, каким образом в этом случае сохраняется память.

Трудно определить, какая из двух групп теорий верна. Лишь в отношении условнорефлекторной памяти существует почти единодушное мнение, что это — временная связь нервных центров, в которых хранятся воспоминания об условных раздражителях. Но и здесь еще много неясного. Неизвестно, на­пример, как образуются новые связи. Одни уче­ные считают, что эти связи чисто функциональ­ны, то есть речь идет об улучшении проведения возбуждения в определенных синапсах; другие уверены, что при образовании условных рефлексов возникают новые контакты между нейронами благо­даря появлению новых отростков или просто новых синаптических образований.

Едва ли кто-нибудь станет оспаривать факт, что работа мозга или вообще центральной нервной системы связана с деятельностью нервных клеток. Вот почему статья известного профессора Галамбоса, появившаяся в печати более десяти лет назад, поставила эту традиционную догму с ног на голову. В статье аргументированно утверждалось, что вос­приятие окружающего мира, образование условных рефлексов, память и т. д.— все это действительно основные функции мозга, но связаны они с деятель­ностью не нервных клеток, а так называемой глии (мелких клеток, которые окружают тела нейронов и заполняют пространства между их отростками).

Нельзя сказать, что подобные на первый взгляд невероятные идеи в биологии редкость. Напротив, следует даже подчеркнуть, что великие открытия почти всегда начинались с фантастических идей. Может быть, так обстоит дело и с замечательным шифром, который природа использовала для того, чтобы мы получили память, или, точнее, чтобы мы стали людьми. Прав американский нейрофизиолог Г. Унгар, когда пишет: «Мнение, что существуют химические соединения, с помощью которых можно переносить из организма в организм определенное поведение, все еще нуждается в экспериментальной проверке. Откровенно говоря, это не единственное научное положение, к которому можно относиться скептически, но в истории науки существует мно­жество случаев, когда «абсурдные» идеи станови­лись общепризнанными истинами».

comments powered by HyperComments