Грегори Бернс - Что значит быть собакой. И другие открытия в области нейробиологии животных

День эксперимента стал для Питера большим событием. Он шел к этому два года. Позади несколько недель тренировочных тестов с Джеттихорном, и Питер волновался, как все пройдет теперь. На идеальные результаты он не рассчитывал, но к Джеттихорну уже успел привязаться и надеялся, что тот не подкачает.

Джеттихорн не подвел. Не имея ни малейшего понятия, чем этот день отличается от любого другого, он выдал тридцать семь правильных попыток из сорока – больше 90 %. Райхсмут результаты тоже порадовали. Революционная идея Питера явно обретала перспективы.

Однако к радости примешивалась горечь: эксперимент проведен, Джеттихорна нужно возвращать в Центр реабилитации. Здоровье у морского льва в норме, память, судя по результатам теста, тоже не нарушена, а значит, его, видимо, можно выпускать обратно в океан. Победа победой, но Питер знал, что все равно будет скучать по Джеттихорну.

За весну и лето в Центр реабилитации – а оттуда к Питеру – поступило еще несколько ослабленных животных. Для морских львов отсутствие Эль-Ниньо, разумеется, было благом, а вот для экспериментов Питера – совсем наоборот. Иногда за целые месяцы не появлялось ни одного подопытного. На то, чтобы набрать заявленные сорок испытуемых, у Питера ушло почти шесть лет, но в конце концов ему все же удалось доказать наличие связи между воздействием домоевой кислоты и функцией памяти у морских львов.

Недостающее звено обеспечила МРТ.

Сравнивая размер гиппокампа с результатами теста на отсроченное чередование, Питер обнаружил следующее: чем меньше гиппокамп, тем больше ошибок у морского льва при прохождении этого испытания [45] P. F. Cook, C. Reichmuth, A. A. Rouse, L. A. Libby, S. E. Dennison, O. T. Carmichael, K. T. Kruse-Elliott, et al., “Algal Toxin Impairs Sea Lion Memory and Hippocampal Connectivity, with Implications for Strandings,” Science 350 (2015): 1545–1547. . Почти через двадцать лет после открытия, сделанного Галлэнд, Питер с коллегами раскрыли механизм, побуждающий морских львов выбрасываться на берег. В годы цветения токсичной водоросли ее поедают анчоусы, накапливая в кишечнике домоевую кислоту. Морские львы едят анчоусов, каждый раз нанося небольшое поражение гиппокампу, и так до тех пор, пока ущерб не приведет к неспособности животного искать пищу и ориентироваться в море. В конце концов пострадавший морской лев погибает или выбрасывается на берег в истощенном состоянии. Это был настоящий научный подвиг – проследить путь экологического токсина по всей пищевой цепочке вплоть до воздействия на мозг и когнитивные способности.

И хотя команда Питера не спешила обвинять кого-то напрямую, было ясно, что возлагать ответственность за «необычные происшествия со смертельным исходом» только на Эль-Ниньо и прочие природные явления нельзя. Затяжные дожди послужили катализатором, но главной причиной цветения водорослей стали сельскохозяйственные стоки. Бурный рост фитопланктона произошел из-за повышения содержания азота в воде, которое, в свою очередь, было вызвано сельскохозяйственной деятельностью человека.

Была ли канадская трагедия также спровоцирована человеческой деятельностью, неизвестно, однако по воздействию домоевой кислоты на пострадавших в Новой Шотландии можно судить о том, что испытывает при подобном расстройстве сознания морской лев. И поскольку у людей припадки – явление достаточно распространенное, мы точно знаем, каково это [46] “What Is Epilepsy?” Epilepsy Foundation, n.d., www.epilepsy.com/learn/epilepsy-101/what-epilepsy , retrieved March 16, 2016. . Генерализованный судорожный припадок затрагивает весь мозг, парциальный – отдельные участки.

Чаще всего очаги парциальных припадков локализуются в височных долях, в непосредственной близости от гиппокампа – именно эта область поражается и у морских львов. Страдавший от височной эпилепсии русский писатель XIX века Федор Михайлович Достоевский оставил нам красочные описания своих припадков [47] M. Costandi, “Diagnosing Dostoyevsky’s Epilepsy,” 2007, https://neurophilosophy.wordpress.com/2007/04/16/diagnosing-dostoyevskys-epilepsy , retrieved March 16, 2016. . В «Идиоте» у князя Мышкина, персонажа во многом автобиографичного, это происходило так:

‹…›в эпилептическом состоянии его была одна степень почти пред самым припадком (если только припадок приходил наяву), когда вдруг, среди грусти, душевного мрака, давления, мгновениями как бы воспламенялся его мозг, и с необыкновенным порывом напрягались разом все жизненные силы его. ‹…›

В самый последний сознательный момент пред припадком ему случалось успевать ясно и сознательно сказать себе: «Да, за этот момент можно отдать всю жизнь!» ‹…›

Это мгновение продолжалось, может быть, полсекунды; но он, однако же, ясно и сознательно помнил начало, самый первый звук своего страшного вопля, который вырвался из груди его сам собой и который никакою силой он не мог бы остановить. Затем сознание его угасло мгновенно, и наступил полный мрак. ‹…›

Князя перенесли в его номер; он хоть и очнулся, но в полное сознание довольно долго не приходил [48] Достоевский Ф. М., Идиот. .

Тонкостью душевной организации князя Мышкина морской лев, может, и не обладает, однако, учитывая сходство анатомии мозга, не исключено, что в ходе височного припадка он испытывает аналогичные ощущения, равно как и последующую дезориентацию. И если припадок настигнет морского льва в море, он, скорее всего, утонет.

Благодаря проекту Питера была установлена корреляция между воздействием домоевой кислоты и повреждением гиппокампа у морских львов, но многое еще оставалось неизвестным. В самых тяжелых случаях у морских львов наблюдалось очевидное усыхание гиппокампа, но нужно было понять, ограничиваются ли нарушения только этим. Гиппокамп связан со многими частями мозга. Как сказывается его повреждение на этих связях? Возможно, одним из первых последствий воздействия домоевой кислоты, еще до удара по гиппокампу, оказывается разрыв сообщения между областями мозга.

И хотя Питер проводил своим морским львам МРТ, простое структурное сканирование ответа на эти вопросы не давало. Здесь начиналась область коннектомики – связей и соединений. Требовался другой тип томографии. Тогда-то и пришла пора подключиться мне.

На второй год работы в моей лаборатории в Эмори Питер договорился с Центром реабилитации морских млекопитающих, чтобы они присылали нам мозг морских львов, которых не удастся спасти. Первый экземпляр прибыл запакованным в два слоя полиэтилена, бултыхаясь в паре ложек бурой жидкости, налитой для защиты от пересыхания. Размером он был примерно с приплюснутый грейпфрут. На пакете кто-то надписал кличку морского льва – Совенок (Little Hoot).

Я попытался представить, каким он был. Некрупный. Невероятно обаятельный. Наверное, слегка дурашливый.