Игорь Адабашев - Мировые загадки сегодня

Иной точки зрения придерживается академик П. Симонов. Он считает условный рефлекс наиболее общим глобальным механизмом, объясняющим универсальность поведения. Согласно его гипотезе, работа мозга, при выработке рефлекса, сходна с поиском, который ведет радар, направляя луч на цель. Когда это нужно мозгу и организму в целом и, соответственно, сильное стремление к цели становится довлеющим, доминантным, мозг «схватывает» и сразу запечатлевает все необходимое ему.

Эволюция оставляет природе только виды, приспособившиеся к окружающей среде. Подобно этому, память отбирает, как бы «просеивает» и закрепляет в мозгу только жизненно важные связи.

Вот и опять загадка XX века. О процессах памяти на уровне работы нервных клеток и отдельных областей мозга современная наука о мозге, призвав себе на помощь электронику и математику, накопила много фактических данных. Значительно меньше их в области взаимосвязей вновь открытых процессов, в познании целостности организма. «Возможно ли принципиально изучать память на молекулярном уровне? — ставил вопрос известный ученый академик В. Н. Черниговский. — Полагаю, что возможно, но решить проблему на этом уровне — невозможно. Память, даже если к ней причислить и так называемые следовые феномены, — это свойство целого организма, будь то планария или человек».

Капитальные, обобщающие работы — дело будущего. Одни ученые считают, что мы познаем секреты своей памяти, научимся управлять ею еще до 2000 года.

Другие переносят эту дату к третьему, четвертому и даже шестому десятилетию будущего века.

Но кое-что известно уже сегодня. В институте биофизики Академии наук СССР, расположившемся в научном городке Пущино-на-Оке, установили, что в нервных клетках идет активный процесс синтеза белка. Причем более активный, чем это обычно нужно клеткам для поддержания своей жизнеспособности. Эта «жадность» тем более удивительна, что нервные клетки, как известно, в отличие от других клеток в течение жизни практически не делятся и фактически не изменяются. Вот уже первая догадка: в период роста организма имеется много «чистых» нервных клеток, которые, словно губка влагу, спешат впечатать в себя раздражения, поступающие из окружающего мира. Окажется первой утка — ее образ и «засядет» в мозгу. А окажется мячик — закрепится он.

Но синтез белков производится в нервных клетках и вполне взрослых животных. Причем довольно активно и в относительно больших количествах. Зачем? Почему?

Вы неоднократно видели в журналах фотографии человеческой головы, прикрытой кастрюлеобразным шлемом с большущим количеством разноцветных проводов. В подписях к этим снимкам разъяснялось, что в таком-то институте изучается электрическая активность отдельных областей мозга. И эти снимки перестали вызывать особый интерес, ибо уже давно известно, что каждая живая клетка, в том числе нервная, вырабатывает биотоки. Известно также и то, что электрические импульсы играют важнейшую роль в работе всей центральной нервной системы. Такие импульсы, через аксоны и дендриты, передаются от клетки к клетке, обеспечивают прием и вывод сигналов, способствуют возбуждению или торможению нейронов и образованию между ними временных или закрепленных связей (что, кстати, и считалось основой материального закрепления памяти и инстинктов), а также подают команды мышцам и другим исполнительным органам.

«Электрическая» картина мозга более или менее изучена. Но вот, оказывается, нервные клетки вырабатывают вроде бы и ненужные им белки. Первый вопрос: как вновь открытый процесс согласуется с «электрическим»?

Напомним, что активной работе клетки всегда должно предшествовать возбуждение, которое поступает в качестве импульса в ответ на какое-то раздражение извне.

При этом клетка, в принципе, всегда стремится успокоиться, то есть возвратиться к исходному состоянию.

Опыты Б. Н. Вепринцева наглядно показали, что нервная клетка вслед за биоэлектрическим импульсом начинает вырабатывать определенные белки. Именно после раздражения, то есть сигнала, принесшего какие-то данные, начинается синтез белков, а не потому, что их стало не хватать клетке.

Это странное поведение природы ныне получило объяснение. Повышенное количество белков, по-видимому, требуется клетке как бы в память о том, что свою разрушенную оболочку надо «залатать», а для этого и требуются излишние белки — стройматериалы. Теперь у клетки не разрушается оболочка, но биоэлектрический импульс повышает ее проницаемость, и клетка «атавистически» спешит выработать побольше белков. Постепенно в процессе эволюционного развития в нервных клетках выработалась способность в ответ на импульс-сигнал, несущий информацию, вырабатывать определенные белки, ибо эти сверхсложные молекулы могут отлично запоминать любую информацию.

«Электрическая» и «химическо-генетическая» теория памяти не противоречат, а дополняют друг друга. Каждая единица информации образует в мозгу электрическую цепь из нейронов. Так зашифрованные образы накапливают временную память. Циркулирующие в нейронных цепях биотоки, по-видимому, возбуждая клетки, действуют первоначально на хранителей информационной памяти — на ДНК нервных клеток. При этом, как показали замечательные по точности эксперименты биохимика Зидена, под воздействием биотоков ДНК изменяют свою структуру, что сказывается в свою очередь на громадных молекулах РНК, образующихся в определенном порядке поблизости спиральных ветвей «лестнички» ДНК. Затем, уже через посредство РНК, синтезируется строго определенный белок, структура которого соответствует — а значит, «помнит!» — сигналу-раздражителю. Поэтому, если даже распадется временная память, образовавшаяся от биоэлектрических связей между нейронами, то все равно условный образ запечатлен и может быть восстановлен. Стоит лишь в нервную клетку попасть новому сигналу-раздражителю, несущему ту же информацию, что была уже закреплена одним из белков, как этот белок, подобно камертону, отреагирует на импульс и мозг «вспомнит».

Давайте на минутку отвлечемся. В последние годы точно установлено, что ряд условных рефлексов, выработанных последовательными раздражителями, создает в животном организме динамический стереотип. Такая система рефлексов образуется в процессе жизни и разрушается, если образовавшие их условные раздражители станут другими или будут следовать в другом порядке. Если же динамический стереотип сохранится, то он будет очень активным: при предъявлении хотя бы первого условного рефлекса быстро срабатывает вся цепочка нового стереотипа. Человек может сознательно выработать динамические стереотипы (постоянное время пробуждения и засыпания, время приема пищи, время работы и так далее). При этом нервная система будет уставать намного меньше, так как при системе динамических стереотипов один нервный процесс стимулирует следующий.