Техника - молодёжи 1988-03, страница 21

-НА ПЕРЕДНЕМ КРАЕ НАУКИ-

лее близкого ученые стали понемногу ней свое снисходительное ское отношение. Даже ( рожные сегодня уже не Золушкой.

Первый и самый важный вопрос

вому взглянуть (• следующем. Как крошечный нейрон ухитряется за долю секунды переварить полученный через тысячи антенн-синапсов гигантский объем сведений? И не только переварить, но и разослать затем по нужным адресам нервной системы закодированную электрическими импульсами информацию?

Долгое время предполагалось, что нейрон думает, решает и помнит благодаря сложнейшим физико-химическим и электрическим взаимодействиям белковых молекул на его оболочке, возникающих при получении импульсов от соседей. Нейрон, стало быть, отождествлялся с единичной микросхемой ЭВМ. Электрическое сотрудничество миллиардов таких микросхем в черепной коробке и позволяло в принципе сравнивать работу мозга с вычислительной машиной.

Начиная с конца 40-х годов стал складываться второй подход. Яснее всего его выразил и обосновал выдающийся советский физиолог академик П. К. Анохин. Он считал, что хитросплетения потенциалов на оболочке нервных клеток есть лишь дым от химических процессов, в которых нейрон на самом деле и перерабатывает информацию. Особенно важны здесь превращения белков и их коротких цепочек, называемых пептидами.

КРЫСИНЫЕ БЕГА НА МАНЕЖЕ

Что же в мозге отвечает, говоря компьютерным языком, за долговременную и оперативную память? Может быть, все зависит от того, как нервные клетки путешествуют в мозговых извилинах? Как они взаимодействуют между собой и со своими соседями по черепной коробке? Московский нейрохимик доктор медицинских наук А. Б. Полетаев из НИИ нормальной физиологии имени П. К. Анохина АМН СССР (а старый корпус этого института, кстати, расположен в са

мом центре столицы, близ Манежной площади) и его коллеги провели серии любопытных опытов. Они впервые получили лабораторных животных с химическими повреждениями либо только в нейронах, либо только в глии. Для этого прямо в мозг одним крысам вводили антитела к белкам глии, другим — антитела к нейрональным белкам. На первый взгляд крысы с пораженной глией почти не отличались от крыс с пораженными нейронами. Но вот их пустили в Ф-образный лабиринт. От старта до финиша можно было добежать лишь по одному из ходов, иначе подопытные наказывались ударами электрического тока. Критерия обученности (20 безошибочных маршрутов подряд) крысы с введенными антителами и к нейронам и к глии достигали позже контрольных. Значит, глия, как и нейроны, участвует в обучении. Интересно! А все же где уникальный вклад глии в работу мозга? Чтобы понять это, опыты продолжили. Процесс обучения как бы разделили на несколько этапов. Прочность кратковременной памяти крыс после введения антител изучали на примере того же лабиринта, но призы зверькам за усердие сделали иными. За верный выбор пути животные теперь получали воду. К поилкам они могли бежать всего 5 раз, причем опыт длился лишь несколько минут. Почти все контрольные крысы к последнему забегу уже уверенно выбирали правильный путь. Значительно хуже обстояло дело у «глиаль-ных» или «нейрональных» зверьков — они стали тугодумами. Итак, выяснено, что и глия, и нейроны одинаково важны для кратковремен-Опять не совсем то, что бы получить...

Лишь когда поведение крыс, надежно обученных в лабиринте, проверили спустя сутки, обнаружилось: зверьки с поврежденными нейронами быстро вспомнили секреты лабиринта. Зато получившие глиальные антитела сразу же заблудились, словно попали в лабиринт впервые. Значит, глия ответственна за успех поведения, связанного с долговре-

ли в лабиринте и лишь затем ввели антитела. Спустя сутки снова устроили экзамен. В числе неуспевающих оказались только ученики с поражением нейронов. Выходит, хранение информации у крыс с нарушенной глией не пострадало. По-видимому, уникальное умение глии состоит в отправке полученных мозгом сведений в банки информации. Опираясь на свои опыты, А. Б. Полетаев следующим образом объясняет порядок работы нервных и гли-альных «микросхем» в биохимическом компьютере мозга.

Получив сообщение от соседей, нейрон обращается к созвездию своих глиоцитов, выделяя медиаторы и ионы. Обработка поступившей информации продолжается в глии. Синтезированные здесь белки и РНК передаются затем обратно в нейрон. Изменяя там химизм нервной клетки согласно смыслу полученного сообщения, они закрепляют информацию в памяти и заставляют нейрон учитывать ее при отправке новых сигналов. Таким об-

Схе*

Теперь важно выяснить, что именно нарушено — хранение или сам процесс фиксирования информации в ячейках памяти. Чтобы ответить на этот вопрос, крыс сначала обуча-