Стивен Роуз - Устройство памяти. От молекул к сознанию

Чтобы выполнить запланированную работу в полном объеме, времени, казалось, было вполне достаточно. Были, однако, задержки с налаживанием метода в незнакомой лаборатории; потом я галопом объехал около десятка университетских городков, где провел семинары, и в результате лишь в последние несколько дней пребывания в Австралии, во время долгого автомобильного переезда по необжитой местности на конгресс в Брисбейне, мне удалось расшифровать и суммировать все полученные данные. Я с радостью обнаружил, что через 30 минут после того, как цыплята клевали горькую бусину, содержание мускариновых рецепторов возрастало в той же самой области мозга, где мы наблюдали изменения при импринтинге. Но это повышение носило временный характер и сохранялось не более трех часов после обучения. Это, по-видимому, означало, что увеличение количества мускариновых рецепторов было связано с ранними фазами формирования следов памяти.

Конечно, этот вывод нельзя было считать окончательным, что сразу становилось ясно при обращении к моим критериям, изложенным в предыдущей главе. Например, наблюдавшееся увеличение могло быть реакцией на вкус самого метилантранилата, а не следствием сформировавшейся ассоциации между клеванием бусины и ее вкусом. Уже после моего возвращения домой Мэри проверила такую возможность довольно примитивным способом: она залепляла цыплятам глаза и вкладывала в клюв комочек ваты, смоченный метилантранилатом. В этом случае не было повышенного связывания нейромедиатора с мускариновыми рецепторами. Однако я все еще соблюдал осторожность и дождался, когда спустя несколько месяцев Мэри нанесла ответный визит в Англию. К тому времени я воспроизвел использованную ею процедуру тренировки в моей лаборатории, и мы смогли с самого начала повторить весь эксперимент. Результат был тот же самый (хотя на этот раз эффект оказался несколько слабее), и мы опубликовали первую статью, основанную на данных, полученных в 1980 году [3].

Благодаря успешным опытам с мускариновыми рецепторами я стал приверженцем модели пассивного избегания до такой степени, что почти все другое практически исключалось. Мы разобрали оборудование для исследования импринтинга, чтобы занять освободившееся место клетками для изучения пассивного избегания, и стал искать источники финансирования, чтобы полным ходом развернуть новую работу. Начиная с 1980 года лаборатория трудится исключительно над разработкой этой проблемы.

Я мог бы многое порассказать о прошедшем десятилетии, отданном этой работе. Кое-что встает со страниц научных публикаций — этих необычных, словно скованных произведений письменности, столь же строгих по форме, как сонет, а по содержанию — четко спланированных, безукоризненно проведенных, убедительных наблюдений, опирающихся на более ранние результаты и позволяющих в конце указать направление будущих экспериментов («необходимы дальнейшие исследования, чтобы...»). Другой рассказ — о том, что стоит за этими статьями, хроника экспериментов в их реальной последовательности. Она отразила бы наши метания от одной задачи к другой, от одного метода к другому, от биохимии к поведению (ибо наша лаборатория в большей степени, чем все другие мне известные, словно сорока подбирает разные методы: нам подходит любой из них, если только а) он нам по средствам, б) он помогает нам двигаться вперед в главном направлении, и в) мы знаем, как им пользоваться, или можем найти знающих людей). Некоторые сами собой напрашивающиеся важные вопросы приходилось на многие годы оставлять без ответа, так как я не мог найти к ним подхода, не имел времени для проведения экспериментов или не знал, где найти средства для приобретения нужных реактивов и оборудования. Другие возникали и решались по обстоятельствам, когда в лабораторию приезжал специалист или появлялся диссертант, владевший нужным методом или имевший идею, способную помочь нашему продвижению в том направлении, которое без этого могло бы и не привлечь нашего внимания. Наконец, некоторые мысли приходили в голову где-нибудь по дороге домой после случайно прочитанной статьи или услышанного на конференции разговора. Иногда, когда становились известны результаты, полученные в другой лаборатории, приходилось менять план и задачу уже начатого эксперимента. Все это, как много лет назад заметил Питер Медавар в своем классическом эссе «Не надувательство ли научная статья?» [4], — неотъемлемые атрибуты исследовательской работы, которые в окончательном отчете о ней, будь то журнальная публикация или обзор, предстают в рафинированном виде, в значительной степени, хотя и не полностью, отфильтрованными, как при обсуждении данных по аплизиям и ДВП в предыдущей главе. Я никому, кроме себя, не пожелал бы работать таким образом! [29]

В этой и следующей главах я собираюсь поведать две разные истории. Первая не хронологическая, а логическая: о том, как, выработав критерии, с которых я начал главу 8, я хотел найти удовлетворяющие им явления в опытах с выработкой пассивного избегания. Я надеюсь, что этот рассказ будет выглядеть убедительно, так как именно его я пытался преподнести моим коллегам-нейробиологам, но в одном важном смысле он будет не до конца объективен. Не потому, что я намеренно искажаю или неверно излагаю наши результаты, а потому, что отобрал и систематизировал их в соответствии с моими теоретическими установками и творческими задачами — это окрасит действительность в те цвета, которым я отдаю предпочтение. Вторая история совсем иная — в ней не будет четких выводов, ибо она еще не закончена и грозит снова превратить в хаос порядок, установленный мною в первом рассказе. Но она, может быть, позволит лучше представить всю неопределенность и непредсказуемость экспериментальных исследований, чем предшествующее ей гладкое изложение событий.

Но довольно преамбул и манифестов. Пора приступить к первому рассказу.

Начнем с логического начала. Если память требует изменений в биохимии и структуре определенных клеток, значит, при образовании энграмм что-то и где-то в мозгу должно изменяться, но мы не знаем точно, что и где. Хуже того, анатомическое строение мозга у кур сильно отличается от его строения у млекопитающих, и до сих пор нет хорошего атласа; поэтому мне нельзя было опираться на догадки, на которые наводит знакомство с мозгом млекопитающих: у цыплят, в частности, нет того, что я мог бы назвать гиппокампом. В связи с этим для начала мне нужен был метод, который не зависел бы от локализации и механизмов изучаемых процессов. Практически любой биохимический процесс, в особенности связанный с повышением активности нейронов и синтезом в них макромолекул, требует затраты энергии. Мозг получает энергию, сжигая глюкозу; поэтому, установив, где и когда используется больше глюкозы в первые минуты после обучения, можно узнать, какая область мозга имеет отношение к хранению следов памяти. К счастью, для этого имеется довольно простой способ. Он основан на применении синтетического вещества, очень похожего на глюкозу — 2-дезоксиглюкозы (2-дГ). Если 2-дГ ввести в кровяное русло, нейроны (и все другие клетки тела) будут обмануты и начнут поглощать ее так же, как глюкозу. Внутри клетки первый же из набора ферментов, расщепляющих глюкозу, тоже примет 2-дГ за природный сахар и станет превращать ее в 2-дезоксиглюкозо-6-фосфат (2-дГ-6Ф). Это первый этап нормального расщепления глюкозы. Однако следующий по порядку фермент, который должен был бы воздействовать на глюкозо-6-фосфат, оказывается умнее и не желает иметь дело с 2-дГ-6Ф. Поэтому последний накапливается в клетках, и его количество служит мерой того, сколько они используют глюкозы. Если вводимая в кровоток 2-дГ содержит радиоактивную метку, то происходит накопление меченого 2-дГ-6Ф, и остается только измерить радиоактивность в клетке.