Вездесущие гормоны

Теперь уже было не до шуток. Данные подтвердились. Объяснение этим фактамнапрашивалось такое: в процессе обучения в нервных клетках накапливалоськакое-то вещество, которое "запоминало" навык и переносило егодругому животному.

Круг ученых, занимавшихся поиском химических факторов памяти, ширился скаждым годом. От планарий решили перейти к более высоким по своей организацииживым существам, например, к золотым рыбкам…

Сказки и действительность

В пушкинской сказке рыбка-волшебница, одаривавшая старика всем, что онпожелает, в конце концов рассердилась и оставила его ни с чем. В нашем рассказе- наоборот, золотые рыбки выполняли любые желания экспериментаторов: ониплавали вверх животом, подплывали к любимой красной и нелюбимой зеленойкормушкам, учились различать запахи хинина, глюкозы и уксусной кислоты спредпочтением какого-то из них. И все эти приобретенные навыки переносились сэкстрактами мозговой ткани обученных животных к необученным. Наступила эратриумфа! В 1965 году сразу четыре группы исследователей из США, Дании и ЧССРсообщили, что внутрибрюшинное введение крысам и мышам мозговых экстрактов, взятыхот обученных животных, значительно облегчало и ускоряло выработку тех женавыков у необученных. Интересно, что в ходе опытов, например связанных собдуванием крыс воздухом, к которому они привыкали, было показано, что факторыпереноса сохраняют свою активность и при воздействии ими на животных другоготипа. Так, экстракты мозга, взятые у крыс, привыкших к обдуванию, при введенииих мышам "приучали" последних безразлично относиться к этойпроцедуре.

Интересные исследования провели грузинские ученые Р. Рижинашвили и Г.Марсагишвили на новорожденных цыплятах. У них особенно ярко выраженаимпринтинговая (от английского imprinting - запечатление) форма обучения. Онавозможна у цыплят только в строго определенном периоде: в течение первых 36часов после их вылупления. В основе ее лежит биологическое свойство цыплятсчитать своей матерью то движущееся существо, которое они увидят за это время.В нормальных условиях ею, естественно, будет курица. А в опытах исследователейиз Грузии роль наседки выполняли шары: красный и синий. Ученые разбили цыплятна две группы: одну приучили следовать за красным шаром, другую за синим. И чтооказалось? Новые цыплята, которым внутрибрюшинно вводили экстракты от птенцов,привыкших к красному шару, неотступно начинали бегать за ним, игнорируя синий,и… наоборот.

Подобных экспериментов было проведено множество. В качестве еще одногоубедительного примера можно сослаться на опыт, описываемый В. Дергачевым. Влабиринте одни крысы приучались пить только из правой поилки, другие - толькоиз левой. Затем в лабиринт помещались необученные крысы, которые попеременнополучали воду то из правой поилки, то из левой и поэтому бегали по левому иправому коридору с приблизительно равной частотой. Через сутки послевнутрибрюшинного введения им гомогената мозга крыс, получавших воду только изправой поилки или только из левой, у крыс возникало предпочтение к той поилке,из которой пили воду крысы-доноры. В ряде наблюдений совпадение в выборе поилоку обученных и необученных крыс достигало 90-100 процентов.

Продолжать опыты, усовершенствовать их, по-существу, стало бессмысленным.Необходимо теперь было выделить и расшифровать химические соединения, в которыхзаключалась передаваемая информация. В 1966 году группа Дж. Унгара изТехасского медицинского центра в Хьюстоне (США) начала трудные, кропотливыепоиски конкретных "пилюль памяти". Они оказались успешными.

…Опять пептиды

Потратив шесть лет упорной работы, Дж. Унгар и его группа сообщили в 1972году в английском журнале "Nature" ("Природа") о первомуспехе: из мозга крыс, обученных бояться темного отсека камеры, было выделено"вещество памяти". Расшифровка его химической структуры показала, чтоэто пептид с маленьким молекулярным весом, цепочка которого состоит всего из 14аминокислот. Его назвали скотофобином (в переводе с греческого - боязньтемноты). Скотофобин в очень низких дозах (от 10 до 300 нанограммов) привведении его в организм животных специфически индуцировал у них страх передзатемненным пространством.

Окрыленный успехом, Унгар выдвинул тезис "один пептид - один актповедения". Под этим девизом он со своими сотрудниками стал заниматьсяпоиском других пептидов памяти. Искал… и нашел.

Выработав у 600 крыс привыкание к звуку электрического звонка, группа Унгаравыделила и расшифровала вторую чудесную молекулу - пептид, названный амелитином(в переводе с греческого - безразличный). Подобно скотофобину, амелитин при еговведении в очень малых дозах вызывал у необученных крыс отсутствие каких бы тони было ответных реакций на звонок.

Далее - более. Из мозга золотых рыбок, приученных к определенной окраскестенок аквариума, выделили еще два пептида - хромодиопсины, а в головном мозгекрыс обнаруживали пептид - катабатмофобии, сообщающий другим животнымопределенные двигательно-оборонительные навыки. Позднее установили отсутствиевидовой специфичности у найденных пептидов - крысиный скотофобин отпугивал оттемноты не только мышей, но и золотых рыбок.

Из мозга золотых рыбок, приученных к определенной окраске стенок аквариума,выделили еще два пептида - хромодиопсины, а в головном мозге крыс обнаруживалипептид - катабатмофобии, сообщающий другим животным определенныедвигательно-оборонительные навыки

Справедливости ради следует сказать, что не всегда с выделенными веществамипрямо передавалась та или иная форма поведения (хотя и такое нередко бывало).Иногда они просто ускоряли обучение, что тоже весьма немаловажно.

Дж. Унгар считал (и, видимо, это наиболее реальная точка зрения из всехимеющихся на этот счет), что "пептиды памяти" действуют какстимуляторы, усиливая рост и размножение отростков нервных клеток. В результатеусиленного ветвления устанавливаются и более многочисленные связи междунейронами и тем самым образуются соответствующие ансамбли клеток, хранящиепамять об определенном жизненном опыте животного. При введении этих веществ ворганизм необученного животного у него в мозге создаются клеточные сообщества,тождественные тем, которые были у опытного зверька-донора. Они-то иобеспечивают описанные избирательные реакции.

Казалось, после этих работ начнется эра выделения все новых и новых пептидовпамяти, появится возможность их искусственного синтеза. А вслед за этимоткроются широчайшие возможности целенаправленного управления памятью, леченияее различных нарушений. Действительно, пептиды памяти продолжали выделять,научились их искусственно синтезировать, но вот дальше все оказалось не такпросто. Эффект искусственных препаратов оказался менее выраженным, чем у ихестественных аналогов, непосредственно выделенных из мозга.

У Унгара появились оппоненты его теории, пытавшиеся затормозить развитиечрезвычайно перспективного направления. И им на определенное время это удалосьсделать. Помог злой рок: Джордж Унгар - основоположник теоретического иэкспериментального обоснования идеи химического переноса памяти - скончался. Нонастоящий ученый воспитал достойных учеников - они продолжили его дело.

Преданные ученики

Диана Десидерио, ученица Джорджа Унгара, итальянка по происхождению -молодая обаятельная женщина. Познакомившись с ней и будучи очарованным еемолодостью, красотой и какой-то неутомимой жаждой познания, профессор предложилей заняться вместе с ним поиском гормонов памяти. Долго уговаривать Диану непришлось, она, в свою очередь, была поражена захватывающим сюжетом идеи иличностью самого исследователя.

В лаборатории Дж. Унгара работали практически круглые сутки. Все сотрудники,воодушевленные идеей поиска вещества памяти (а она действительно былазаманчивой), трудились с утра до поздней ночи. Однако необходимо было не только"работать руками", но и осмысливать, обсуждать полученные результаты.Общеизвестно удивление Э. Резерфорда, постоянно застававшего одного из своихсотрудников за проведением опытов. "Когда же вы думаете, молодойчеловек?" - спросил великий физик своего ученика. Так вот, думали влаборатории Унгара вечерами по четвергам. И если сам шеф был головой, разумомэтих раздумий, то душой их, несомненно, была Диана Десидерио.