Евгений Романцев - Закономерные чудеса

Вспомним основные этапы биосинтеза белка. Молекула собирается из аминокислот. События развертываются в следующей последовательности. Сначала аминокислота активируется. Этот процесс идет с помощью специального фермента и уже знакомой нам аденозинтрифосфорной кислоты — универсального источника энергии живой клетки. Затем активированная аминокислота взаимодействует с транспортной рибонуклеиновой кислотой. Т-РНК "подтягивают" (транспортируют) аминокислоты к рибосомам. Именно здесь происходит сборка белковых молекул.

Информация о том, какой белок должен быть построен, поступает от молекул ДНК. Этот процесс тоже идет в определенной последовательности. Сначала информация о том, какой белок надо строить, передается от ДНК так называемой м-РНК. Она, как и все другие нуклеиновые кислоты, состоит из нуклеотидов. Так вот, сочетание трех нуклеотидов и определяет, какая именно аминокислота из двадцати будет включаться в белок.

А потом наступает процесс синтеза белка на рибосоме. С одной стороны к ней подходит переносимая т-РНК аминокислота, а с другой — несущая информацию о том, какой белок надо строить, м-РНК. Рибосома двигается вдоль м-РНК и "считывает" записанную в ней информацию. Аминокислоты включаются в полипептидные цепи, из которых формируется молекула белка.

А теперь вернемся к антибиотику пуромицину, о котором речь шла выше. Оказалось, что он останавливает образование полипептидной "Цепи на рибосоме. Делает это он необычным способом. Сама молекула пуромицина присоединяется к концу полипептидной цепи, блокирует его, и ее рост прекращается/Образуется укороченная полипептидная цепь. Более того, она оканчивается пуромицином, который в нормальных условиях у карасей никогда не встречается.

Но ведь пуромицин, который вводили золотым рыбкам, мешал им запомнить содержание урока, когда антибиотик давали сразу после окончания дрессировки. Механизм памяти, рассуждали исследователи, по-видимому, связан с синтезом белка. Если помешать этому, рыбки не помнят урока. Если же белок синтезировался, введение пуромицина ему повредить не может. И рыбки сохраняют знания, полученные в процессе дрессировки.

Это было смелое предположение. Оно вызвало огромный интерес, хотя трактовка опытов разными учеными и не была единодушной.

Один из авторов увлекательных экспериментов с золотыми рыбками, Б. Агранов, как-то заметил: "Сейчас, на пороге захватывающих открытий в области биологии мозга, четко поставленные эксперименты важнее любых самых смелых теорий. И надо сказать, некоторые привычные представления, обязанные долговременной памяти самих исследователей, работающих в этой области, часто служат препятствием, а не подспорьем в изучении всех имеющихся возможностей".

Слова известного ученого, по-видимому, довольно точно отражают ситуацию, сложившуюся в этой захватывающей области современной биохимии.

Многие ученые склоняются к мнению, что существует три вида памяти.

Первая — это непосредственный отпечаток полученной информации, которая поступает через наши органы чувств. Понять, что это так, можно на простом опыте. Закроем глаза, откроем их на мгновение и снова закроем. Сначала увиденная нами картина помнится четко и ясно, затем она медленно "тает" и вскоре исчезает совсем. Вы видите, так сказать, с закрытыми глазами. Увиденное помнится короткий промежуток времени, пожалуй, не более 0,1-0,5 секунды.

Второй вид памяти — кратковременная. Продемонстрировать ее можно с помощью несложного эксперимента. Вот какой опыт поставили исследователи Л. и М. Петерсоны. Они отобрали две группы испытуемых. Первую просили запомнить какие-нибудь три буквы, например: б, р, т, а затем удержать их в памяти в течение 18 секунд.

Вторую группу просили запомнить эти же три буквы, но в течение последующих 18 секунд вести "обратный" счет тройками, начиная с какого-нибудь произвольно заданного числа. Например, 487, 484, 481, 478 и т. д. И вот оказалось, что первая группа испытуемых была способна удержать в памяти в течение 18 секунд три названные буквы: б, р, т. Во второй группе эти три буквы не удалось запомнить никому. Определенная умственная работа, которую они . проделывали (обратный счет тройками), помешала им запомнить буквы. Кратковременная память, говорят исследователи, имеет малую емкость и очень короткий срок жизни.

Наконец, исследователи выделяют еще один вид памяти — долговременную. Это наиболее важная и наиболее сложная из всех видов памяти. Ее возможности чрезвычайно большие. Вот несколько примеров этого вида памяти: умение читать, писать, считать... Ведь вы помните это всю жизнь.

Количество информации, удерживаемой памятью, очень велико. Поэтому извлечь из нее именно те сведения, которые необходимы в данный момент, дело нелегкое. И тем не менее отыскать необходимое удается, как правило, очень быстро. Ведь когда мы, например, читаем, всегда приходится обращаться именно к долговременной памяти. При этом происходит интерпретация символов печатного текста, мы должны вспоминать значение слов...

И снова возникает один из самых трудных вопросов: а каковы биохимические механизмы памяти?

Исследования в этой области. науки фактически только начинаются. И в то же время экспериментаторами получены поразительные, хотя иногда и противоречивые, результаты.

Живет довольно-таки своеобразный и примитивно организованный червь, который называется "планария". Он имеет одну особенность: если перерезать червя пополам, каждая из половинок через какое-то время полностью регенерирует в целый организм. И вместо двух половинок появятся две целые планарии.

Теперь научим чему-нибудь этого червя. Иными словами, выработаем у него какой-нибудь рефлекс. Осветим планарию ярким светом электрической лампочки, а вслед за этим будем раздра кать слабым электрическим током. Под влиянием тока животное будет сокращаться. Через некоторе время условный рефлекс выработается. Иными словами, стоит только планарию осветить светом лампочки, как червь "вспомнит" об электрическом ударе и сократится, хотя удара и не последует. Дрессировка планарий закончена.

Теперь разрежем всех червей пополам и подождем, когда из каждой половинки вырастет взрослая планария. И вот оказалось, что оба животных, и то, которое вырастает из хвостовой части, и то, которое регенерирует из головной части, помнят все, чему научили исходную планарию.

Это явление, конечно, поразительное. Естественно, исследователи думали, что урок могут помнить только те планарий, которые выросли из головной части червя. Оставалось предположить, что память об уроке распространилась в исходной планарий по всему организму. Что же в таком случае лежит в биохимической основе памяти? По крайней мере, у планарий.