[[:ua]Таємниці мислення: генетичне коріння поведінки[:ru]Тайны мышления: генетические корни поведения[:en]Mysteries of thinking: the genetic roots of behavior

[:ua]До читача[:ru]К читателю[:en]To the reader

Нейробиология — это наука о том, как рождается, живет и угасает в старости мозг — само

е сложное из явлений, известны

х нам во Вселенной, начало начал чел

ов

ек

а

и его цивилизации. (Нейрон — по-гречески нерв

на

я

клетка, биос — жизнь, логос — наука.)

Возраст н

ей

р

обиологии весьма солиден. Первый известный нейробио

л

ог

ич

е

ский опыт

п

ро

в

ел древнер

им

с

к

ий

 

вра

ч

Гален

РНК, как и ДНК, — это цепочка из нуклеотидов, но только не двойная, а одинарная. Существуют и некоторые отличия в химическом строении нуклеотидов ДНК и РНК. Есть несколько видов РНК. Самые маленькие по размеру — это транспортные РНК (т-РНК). Они подхватывают аминокислоты и подвозят их к месту

синтеза белка. Матричные РНК (

м-РНК) переносят информацию о структ

ур

е

б

елка от ДНК к «сборочному конвейеру» клетки. Т

ре

ти

й вид РНК входит в состав клеточных частиц — ри

бо

с

ом, похожих на шарики, незаменимых на конвейере белк

о

во

го

 

синтеза.

А

те

п

ерь посмот

ри

м,

 

ка

к

де

й

ствует

Природные биологические часы имеют над человеком огромную власть. По отсчету времени, который они ведут, закладываются еще задолго до рождения все органы и ткани в их взаимодействии. В указанные ими моменты наступают подъемы и спады в деятельности важнейших систем организма; по их сигналам детс

тво сменяется юностью, наступа

ет зрелость, а потом старость...

Сам

ый

с

л

ожный из биохронометров руководит строительств

ом

м

озга. Ученые уже знают основные этапы развития

э

т

ого органа. Известно и то, что в основе его заложено

 

во

пл

о

щение еди

но

й

г

енетическо

й

пр

о

гр

а

мм

ы

, инач

Клетки мужают

На циферблате мозговых часов появляютсяНа циферблате мозговых часов появляются новые фигуры — нейроростовые факторы. Они стимулируют развитие и окончательную дифференцировку нейробластов в зрелые нейроны, рост и ветвление их тел и отростков. Один из них — фактор роста нервов (ФРН

), широко распространенный в ж

ивотном царстве белок, состоящий из

дв

ух

 

цепочек по 118 аминокислот. Его открыл в 1948

г

.

англичанин Э. Д. Бьюкер, а строение его расшиф

ро

в

али 23 годами позже Р. Леви-Монтальчини, В. Хамбурге

р

и

и

х

американ

с

ки

е

и итальян

ск

ие

 

ко

л

лег

и

.

Тем

Эта гипотеза стала одним из продолжений теории функциональных систем, сформулированной академиком П. К. Анохиным (1898—1974). Ее главное достоинство в том, что вместо рассмотрения деятельности отдельных органов или структур мозга анализируется их включение в специальные саморегулирующиеся ор

ганизации. Теория функциональн

ых систем утверждает: движущий стим

ул

п

о

ведения человека и животных — полезный приспос

об

ит

ельный результат. Им могут быть необходимые ор

га

н

изму метаболические реакции; показатели внутренней

с

ре

ды

 

— оптимал

ьн

ое

 

давление к

ро

ви

,

д

о

ста

т

очное

Выходит, половая дифференцировка мозга затрагивает не только химические особенности нейронов, но и архитектуру их ансамблей. Происходит это, как выяснилось совсем недавно, потому, что в мужском и женском мозге по-разному осуществляется важнейший процесс их развития — программированная гибель нер

вных клеток.

Вернемся ненадолг

о к почвенному червю, о котором мы р

ас

ск

а

зывали раньше. В результате одной из мутаций

у

не

го нарушалась генетически запрограммированная

ги

б

ель нейронов. Все клетки, которым суждено было погиб

н

ут

ь,

 

оставалис

ь

жи

т

ь, и особе

нн

о

з

ам

е

тны

е

измен

 

Все многообразие форм приспособительных реакций живых существ можно разделить на две группы. Первая — это инстинктивное поведение, врожденная, передающаяся по наследству деятельность. Инстинкты сложились как приспосо

бления к

ВВсе многообразие фо

рм приспособительных реакций живых с

ущ

ес

т

в можно разделить на две группы. Первая — это

и

нс

тинктивное поведение, врожденная, передающаяся

п

о

наследству деятельность. Инстинкты сложились как п

р

ис

по

с

обления к

с

та

б

ильным и п

ер

ио

д

и

ч

еск

и

м явле

По чьему «приказу» вся четверка пептидов начинала в строгой очередности выделяться пазушными клетками? Под действием пептидов А и Б? Разумеется. Но ведь эти вещества только запускали в пазушных клетках какой-то таинственный механизм. Так как же он действует?

Вопрос этот очень важен. Ведь стоило

этой очередности и пропорцио

нальности в выделении пептидов, а на

н

ей

-

то и построено жесткое программирование инсти

нк

ти

вного поведения аплизии, хоть в чем-то нарушит

ьс

я

, и никаких яиц она бы не отложила. Очевидно, это с

л

уч

ил

о

сь бы и с

о

сф

е

ксом, где

то

же

 

уг

а

дыв

а

ется

Таким образом, в 70-х гг. не удалось бесспорно доказать, что в организме существуют вещества, специфически повышающие уровень страха. Зато ученые добились больших успехов, когда попытались подобраться к проблеме химических носителей страха с противоположной стороны — занялись поиском специаль

ных тормозов для страха. Работ

ая именно в этом экспериментальном н

ап

ра

в

лении, ученые в конце концов выделили «гены с

тр

ах

а».

В 1946 г. фармакологи попытались усовершенс

тв

о

вать препарат мефенезин, который применялся во вре

м

я

хи

р

ургически

х

оп

е

раций для

ра

сс

л

аб

л

ени

я

мышц

В течение более 10 лет новосибирские ученые профессор Н. К. Попова, Э. М. Никулина, И. Ф. Плюснина и их коллеги изучали в мозге 11 поколений черно-бурых лисиц обмен нейромедиаторов серотонина и норадреналина.

Выделяющих их нейронов в мозге людей и животных лишь горстка. Зато практически весь

мозг пронизан отростками этих

клеток и вклад их в его работу необ

ыч

ай

н

о велик, а особенно — в организацию эмоционал

ьн

ых

видов поведения, к примеру половой и исследов

ат

е

льской активности, страха, агрессии.

Ученым удалось

н

ай

ти

 

одну из в

ну

тр

и

мозговых п

ру

жи

н

р

у

чно

г

о пове

В те времена, когда мог бы происходить суд над Стэплтоном, эти аргументы, вероятно, показались бы судьям достаточно весомыми, и они, скорее всего, сочли бы, что Стэплтон, по свойствам своей натуры фатально обреченный совершать преступление за преступлением, действительно заслуживает снисхожде

ния. А как бы решил это дело с

уд в наше время?

В любом уголовном к

од

ек

с

е немало места уделено так называемым преступл

ен

ия

м против личности. Как раз к ним и имели «насле

дс

т

венную страсть» Баскервили: это и убийства, и изнас

и

ло

ва

н

ия, и без

жа

ло

с

тные изби

ен

ия

.

С

 

точ

к

и зрен

Нет, Уолч не пытался напрямую связать эти результаты с криминальным поведением человека, не предлагал никаких цирюльно-спектрометрических проб на предмет заблаговременного выявления агрессивных субъектов. Но некоторые предположения он сделал.

Например, снижение уровня лития в организме преступн

иков может быть отражением пат

ологических сбоев в работе уже знако

мо

й

н

ам серотониновой антиагрессивной системы. Как

и

зв

естно, литий активизирует обмен серотонина в м

оз

г

е и используется врачами для снятия агрессивности у

д

уш

ев

н

обольных.

Н

ед

о

статок ко

ба

ль

т

а

м

оже

т

быть

Однако введение таким кроликам пептида пентагастрина, который в мозге и других органах участвует в механизмах голода, полностью восстанавливало пищевое поведение. О чем это говорит? Очевидно, пентагастрин был среди тех информационных молекул, которые «печатали» гены нервных клеток, получившие

сначала возбуждающие сигналы

из центра голода, затем — и это обя

за

те

л

ьно — подкрепляющую информацию о том, что пищ

а

по

лучена. (Последнее подтверждают хитроумные опы

ты

,

проведенные над животными, которые смогли или не см

о

гл

и

о

бучиться

од

но

м

у и тому ж

е

на

в

ык

у

. Л

и

шь у з

Повелители мышц — пирамидные клетки Беца — отвечали на давление среды тем, что увеличивали количество наборов ДНК. Таким путем некоторые виды нейронов «закаляются», повышают устойчивость к кислородному голоданию, информационным перегрузкам, отравлениям и другим экстремальным условиям. Ведь чем

больше копий генов, тем больше

может вырабатываться при острой ну

жд

е

н

еобходимых для жизни клетки биохимических сое

ди

не

ний. Например, в мозге рыб, плавающих на больши

х

п

ерепадах глубин, много нейронов с целыми сотнями на

б

ор

ов

 

ДНК. «Зак

ал

ен

н

ые», но ра

бо

та

ю

щи

е

по

 

опреде

А много ли мы знаем о них? Непопулярными персонажами мозга оказались клетки глии. Не повезло же им потому, что это через работу нейрона традиционно объясняли все способности мозга и все методики были нацелены и приспособлены к нейрону — подслушивание его импульсной речи и выделение медиаторов,

выслеживание приводящих путей

и регуляцию периферических органов

.

Гл

и

я же, как мы увидим дальше, лишена всего этого

.

И

поэтому, когда четверть века назад Р. Галамбос

п

р

едположил, что это глиальные клетки, а не нейроны с

о

ст

ав

л

яют основ

у

сл

о

жнейших сп

о

со

б

но

с

тей

 

мозга:

У глиоцитов подвижны не только отростки. Движутся по мозгу и они сами. Это доказали ученые, стимулируя электрическим током участки коры. Рядом быстро собирались глиоциты. Пока неизвестно точно, что же они делали, облепив нейроны, как китов — стайки мелких рыбешек. Но если когда-нибудь окажется

, что, путешествуя по мозгу, м

иллиарды глиоцитов замыкают и размы

ка

ют

 

контакты между нейронами по их собственным «гл

иа

ль

ным соображениям» и согласно их генетическим п

ро

г

раммам, это заставит пересмотреть многие привычные

н

ам

п

р

едставлен

ия

о

 

работе мо

зг

а.

Шк

о

ла

ж

изни д

Какую пользу дают сегодня и принесут людям завтра молекулярно-генетические исследования мозга?

Ученым хорошо известен гормон роста человека — соматотропин. Он выделяется клетками гипофиза — мозговой структуры, расположенной у основания черепа. Недостаток в организме человека этого 191-аминокисл

отного белка ведет к карликово

сти, избыток — к гигантизму. Соматот

ро

пи

н

— видоспеУченым хорошо известен гормон роста

че

ло

века — соматотропин. Он выделяется клетками гип

оф

и

за — мозговой структуры, расположенной у основания ч

е

р

еп

а

. Недоста

то

к

в

организме

ч

ел

о

ве

к

а э

т

ого 19