Техника - молодёжи 1983-12, страница 41
ли икринки от одной и другой лягушки, на поверхности каждой из которых уже сформировалась нервная пластинка, «содержащая» зачатки головного, промежуточного, среднего, продолговатого и спинного мозга. Эти части расположены в ней одна за другой, что весьма удобно для удаления. У каждой части мозга свое назначение: промежуточный, скажем, — это центр инстинктивных реакций животных, кора переднего мозга больше связана с обучением, адаптацией и т. д. Когда исследователи пересадили промежуточный мозг шпорцевой лягушки карликовой и наоборот, оказалось, что произошел «обмен инстинктами»: шпорцевая лягушка, не имея языка, пыталась схватить червяка, а карликовая стала фильтровать воду, забыв свои повадки хищника. Некоторые взрослые экземпляры и хватали корм, и фильтровали его. Чужой мозг навязал свое поведение периферическим органам. Таким образом, цель, ради которой ставились опыты, была достигнута: они ясно показали, что моторная программа мозга наследственно детерминирована, причем настолько глубоко, что если даже кусочек мозга (вернее, того, что будет мозгом), взятый на самой ранней стадии эмбриогенеза, на так называемой стадии нейрулы, пересадить в другой организм, то обладатель пересаженного кусочка станет вести себя по-новому. Более того, новый мозг повлияет и на некоторые обменные процессы, например, процессы солевого обмена. Эти первые опыты служат подтверждением очень важного вывода: все хордовые и позвоночные начинают свое развитие с мозга. Первое, что появляется после оплодотворения и дробления яйца, — это нервная пластинка, будущая нервная система, мозг, который «руководит» всем последующим развитием эмбриональных органов. Наблюдается I Стадия нейрулы в развитии лягушки: слева — икринка лягушки • прозрачной оболочке^ которая удаляется перед операцией; справа — инринка на стадии нейрулы. Здесь виден зачаток будущего мозга — нервная пластинка, из которой развивается передний (1), промежуточный (2), средний (3), продолговатый и спинной (4) мозг. «опережающая» закладка нервных структур на стадии эмбриона. Трудно переоценить значение этого вывода для утверждения материализма в биологии. Интересен также и другой факт: у амфибий после пересадки или подсадки мозга часто наблюдается резкое изменение его формы. Однако лягушка продолжает жить нормально. Стало быть, та макроструктура мозга, которая возникла в процессе эволюции, видимо, очень удобна, но совсем не обязательна. Обязательны же те функциональные связи, которые устанавливает подсаженный мозг с нейронами в новом организме. Главное, очевидно, чтобы нервные клетки двух разных организмов наладили между собой нормальные «взаимоотношения». — Ваша лаборатория проводит эксперименты не только на амфибиях, но и на млекопитающих. Что дает этот новый этап исследований? — Мы стали делать пересадки мозга у таких высокоорганизованных млекопитающих, как крысы, в 1980 году. Если у амфибий брались значительные участки мозга, то крысам пересаживались буквально микроскопические его дозы (доли миллилитра). Почему так мало? Да потому, что, приживаясь во взрослом организме, мозг должен прорасти сосудами. Чем больше его участок, тем сложнее и дольше это будет происходить. Технически опыт очень прост: пипеткой берется та или иная область эмбрионального мозга и пересаживается взрослой крысе. Нами проделана первичная, довольно простая серия опытов, поставленных и зарубежными учеными. Они показали, что пересаженный материал развивается, доходит до взрослой стадии, устанавливает связи с взрослым мозгом крысы и, что очень важно, не образует опухоли. Таким образом была доказана принципиальная возможность пересадки мозга у млекопитающих и нормальное развитие пересаженной нервной ткани. — А что вы думаете о пересадке мозга от одного вида млекопитающих другому? Ведутся ли работы в этом направлении? — Мы только что приступили к выполнению целой серии подобных экспериментов. Они могут подтвердить справедливость моего предположения о существовании мозго-специфической ДНК, наиболее лабильной, склонной к эволюции изменчивой фракции ДНК, которая ускорила развитие мозговых структур, их опережающей эволюции и затем к появлению мозга человека. Если это так, то у различных видов позвоночных, особенно в пределах общих генов, ибо их мозг имеет такие одинаковые свойства, как отражение, обучение и память. Осуществление пересадки зачатков мозга от представителя одного отряда к представителю другого (расстояние между ними приблизительно такое, как между человеком и собакой) дает очень важные для науки результаты. Подумайте, мы ведь не можем пересадить сердце собаки человеку, пересадка этого органа от человека человеку также представляет чрезвычайную трудность из-за необходимости преодолеть барьер несовместимости. Приживление хотя бы небольших количеств эмбрионального мозга, скажем, мозга кролика в мозге крысы, успешные его пересадки от щенка к кролику или от мыши к крысе явятся серьезным доказательством наличия у этих животных общих мозгоспецифических генов и отсутствия между ними иммунной несовместимости, а значит, и существования мозгоопецифической ДНК, ее опережающей активации на стадии эмбриона, в результате которой формируется зачаток мозга. Наши первые эксперименты по пересадке зрительной коры мозга крысы в зрительную кору кролика дали самые неожиданные результаты: через месяц после операции пересаженный участок не только нормально функционировал, но и проявлял повышенную электрическую активность, зарегистрированную на электроэнцефалограмме, снятой с этого участка: в ответ на вспышку света возникали так называемые зрительные потенциалы. Это значит, что в области пересадки образовались нормальные связи между клетками зрительной (коры крысы и зрительными структурами мозга кролика. Именно поэтому кусочек мозга крысы «отвечал» на стимуляцию глаза кролика световой вспышкой. — Изменится ли при этом поведение животных? — Изменение поведения будет зависеть от массы пересаженной ткани. Если ее количество небольшое, то она будет обучаться действовать, развиваться, что называется, в ладу с новым, принявшим ее организмом, функционируя с ним как единое системное целое. Ведь еще на культуре нервных клеток было показано, что они обучаются в новых условиях, приспосабливаются. Например, если в культуре нервных клеток, скажем, мотонейронов, высадить спинной мозг, мышцы, печень или селезенку, то мотонейроны, «отвечающие» за работу мышц в организме животных, минуя клетки печени и селе- ПРОБЛЕМЫ И ПОИСКИ |
