Вездесущие гормоны

В один из таких четвергов, провожая ее домой, профессор с увлечениемрассказывал об опытах провинциального французского врача М. Дакса, впервыеустановившего, что кровоизлияние в левое полушарие головного мозга всегдавлечет за собой потерю речи. Эти опыты легли в основу разработки одной из самыхинтересных проблем нейрофизиологии - проблемы асимметрии мозга. Сейчас твердоустановлено, что центры речи и мышления находятся в левом полушарии, ахудожественное, творческое восприятие мира, эмоциональная сфера контролируетсяправым полушарием.

Женщины по своей природе более художественные натуры, чем мужичны, иассоциации у них тоже возникают не всегда обычно. Сама Диана, вспоминая своивстречи с Унгаром, рассказывала, что именно в тот зимний вечер ей впервыепришла идея проверить наличие в головном мозге пептидных факторов,ответственных за асимметрию тех или иных функций.

После смерти своего учителя, продолжая работать, Д. Десидерио решила темсамым подтвердить результаты предшествующих работ Унгара. Это был ее долг передУнгаром, открывшим для нее мир, полный загадок и головокружительных исканий.

Ранее многочисленными работами было показано, что распределение медиаторов вткани головного мозга неодинаково. Например, в левой половине мозга больше дофаминаи ацетилхолина, а в правой - серотонина и норадреналина. Д. Десидерио,предположив, что может существовать и асимметрия пептидергических систем,вызывала у животных асимметрию тонуса задних конечностей путем поврежденияпередней дольки мозжечка на какой-либо стороне, а затем предприняла попыткуотыскать пептид данного вида памяти. Ей это удалось. Она обнаружила, что вголовном мозге крыс с асимметрией задних конечностей появляется пептидныйфактор, значительно укорачивающий время, необходимое для возник-новенияасимметрии у другого животного, оперированного подобным образом. В дальнейшемД. Десидерио со своей группой установила, что данный пептид и сам вызываетасимметрию у неоперированных животных при нанесении его на заднюю поверхностьспинного мозга. Таким образом, Диана Десидерио реабилитировала Дж. Унгара иразвеяла тень сомнения над результатами его пионерских исследований.

Дальнейшие эксперименты, проведенные в Ленинградском институтеэкспериментальной медицины АМН СССР под руководством профессора Г. Вартаняна,позволили подтвердить и дополнить данные, полученные группой Десидерио.Советские ученые установили, что в спинномозговой жидкости больных людей послекомпенсации одностороннего паралича появляется пептидный фактор, снимающийпозиционную асимметрию у экспериментальных животных! Еще одно неопровержимоеподтверждение возможности химической передачи памяти.

Работа продолжалась. Группа Десидерио сумела выделить и расшифровать болеедесятка пептидов, обеспечивающих перенос разнообразных навыков. Традиционныечетверги превратились в ежегодные симпозиумы, на которые съезжаютсяпоследователи этого направления. У Дж. Унгара оказались достойные ученики. Ихпреданность науке и своему учителю получила высокое признание специалистовразличных стран.

История с пептидами памяти началась, как вы помните, немногим более 25 летназад. А сделано невероятно много. Периоды успехов сменялись периодами неудач,но настойчивые исследователи шли и шли вперед. Их тернистый путь продолжается.Пожелаем им успеха и простимся с ними для того, чтобы пойти по параллельнойдороге. По ней идут их коллеги, изучающие возможность переноса памяти не спомощью особых специальных факторов, а через молекулы (или их фрагменты)известных гипофизарных и гипоталамических гормонов.

В стране тюльпанов

Голландию недаром зовут страной тюльпанов. Разно-цветные ковры этих дивныхцветов устилают площади, скверы, парки Амстердама и других городов этой страны.К нашему рассказу они имеют прямое отношение, потому что, как оказалось, бутоныих способны хранить намять о своем развитии.

На особых сортах королевских тюльпанов, цветы которых развиваются изсимметричных семяпочек, провели эксперименты, позволившие установить, что вбиохимических механизмах памяти растений участвуют вещества, подобные (по своейактивности и биологическим эффектам) гормонам животных.

События, о которых сейчас пойдет речь, тоже развивались в Голландии. Ученыеиз Амстердамского университета М. Апплезвейг и Ф. Баудри, занимаясь изучениемфизиологических свойств гипофизарного АКТГ (адренокортикотропного гормона), ещев 1955 году обнаружили, что, помимо своего основного действия - усилениясинтеза кортикостероидов (гормонов коры надпочечников), он влияет на процессыобучения. Исследователи установили, что удаление гипофиза резко снижало уживотных способность к выработке условного рефлекса. Вначале они предположили,что такое явление может быть обусловлено недостатком многих гормонов гипофиза.Однако дополнительные опыты показали, что именно АКТГ повинен в этом. Введениеего животным с удаленным гипофизом полностью восстанавливало их способность кобучению. Дополнительным подтверждением послужил и тот факт, что инъекции АКТГкрысам с неповрежденным гипофизом тоже стимулировали выработку условногорефлекса. Описанные работы явились основополагающими для развития целогонаучного направления по изучению гормонов гипофиза как регуляторов памяти иповедения.

Продолжая успешно начатые исследования, голландские специалисты установиличрезвычайно интересный факт. Оказалось, что молекула АКТГ неравнозначна похарактеру биологического действия своих фрагментов. По своей химическойструктуре АКТГ - пептид, состоящий из 39 аминокислотных остатков. Так вот,основную функцию АКТГ - стимуляцию выработки гормонов корой надпочечников -несет участок, занимающий в молекуле АКТГ место с 4 по 10 аминокислотныеостатки (АКТГ4-10). АКТГ15-24 вообще не обладаетгормональным эффектом, но зато он отвечает за связывание гормона с рецепторамитканей, то есть создает условия для реализации биологической активностигормона. А вот влиянием на память и обучение обладает маленький фрагмент АКТГ4-7.Возник вопрос: может быть, влияиие АКТГ на обучение реализуется не им самим, ачерез активацию коры надпочечников? Проверили - нет. Надпочечники здесь ни причем. У животных с удаленными надпочечниками АКТГ стимулировал процессы обучениятак же, как и у контрольных крыс. Д. де Вида и В. Гиспена, соотечественниковАпплезвейга и Баудри. заинтересовали другие гормоны - вазопрессин и окситоцин.Эти вещества, известные еще в первой половине XX века, являются антагонистами.Вазопрессин в малых дозах задерживает выделение воды из организма, а в большихвызывает сокращение кровеносных сосудов, способствуя движению крови по ним.Окситоцин угнетает эффекты вазопрессина и, кроме того, усиливает выделениемолока грудными железами и стимулирует во время родов сокращение мускулатурыматки. Как нередко бывает в науке (и мы об этом уже говорили), факт влияниявазопрессина на память был установлен случайно. Де Вид и Гиспен занимались изучениемнесахарного диабета - болезни, возникающей при недостаточной выработкевазопрессина. Нехватка вазопрессина ведет к усилению выделения воды, чтоспособствует накоплению сахара в организме и развитию соответствующихпатологических явлений. Для изучения несахарного диабета была выведенаспециальная линия крыс, у которых в результате хромосомных нарушений несинтезировался вазопрессин. Проводя основные исследования, ученые вдругзаметили, что у таких крыс условные реакции вырабатываются гораздо медленнее иугасают значительно быстрее, чем у животных с нормальным уровнем синтезавазопрессина.

Заинтересовавшись этим, решили посмотреть, что произойдет при введении такимкрысам экзогенного вазопрессина. Результат оказался впечатляющим - животныеобучались так же хорошо, как нормальные крысы. Сделали эксперимент "отпротивного" - нормальным крысам ввели в мозг сыворотку, содержащуюантитела к вазопрессину. Связанный и, следовательно, инактивированный врезультате такой процедуры гормон снижал способность крыс к обучению.

Итак, было установлено, что АКТГ и вазопрессин стимулируют память иобучение. Факт требовал объяснения: каков механизм действия фрагментов АКТГ ивазопрессина на эти процессы? Мнения, высказываемые учеными, можно свести кдвум точкам зрения. Первая - фрагменты АКТГ и вазопрессин обостряют внимание,улучшают восприятие окружающей обстановки, усиливают влечение к обучению.Сторонники другой гипотезы считают, что гипоталамо-гипофизарные гормоныдействуют после восприятия, влияют на переход запечатленного в состояниедолговременной памяти.