Вездесущие гормоны - Игорь Кветной

…Опять пептиды

Потратив шесть лет упорной работы, Дж. Унгар и его группа сообщили в 1972 году в английском журнале "Nature" ("Природа") о первом успехе: из мозга крыс, обученных бояться темного отсека камеры, было выделено "вещество памяти". Расшифровка его химической структуры показала, что это пептид с маленьким молекулярным весом, цепочка которого состоит всего из 14 аминокислот. Его назвали скотофобином (в переводе с греческого - боязнь темноты). Скотофобин в очень низких дозах (от 10 до 300 нанограммов) при введении его в организм животных специфически индуцировал у них страх перед затемненным пространством.

Окрыленный успехом, Унгар выдвинул тезис "один пептид - один акт поведения". Под этим девизом он со своими сотрудниками стал заниматься поиском других пептидов памяти. Искал… и нашел.

Выработав у 600 крыс привыкание к звуку электрического звонка, группа Унгара выделила и расшифровала вторую чудесную молекулу - пептид, названный амелитином (в переводе с греческого - безразличный). Подобно скотофобину, амелитин при его введении в очень малых дозах вызывал у необученных крыс отсутствие каких бы то ни было ответных реакций на звонок.

Далее - более. Из мозга золотых рыбок, приученных к определенной окраске стенок аквариума, выделили еще два пептида - хромодиопсины, а в головном мозге крыс обнаруживали пептид - катабатмофобии, сообщающий другим животным определенные двигательно-оборонительные навыки. Позднее установили отсутствие видовой специфичности у найденных пептидов - крысиный скотофобин отпугивал от темноты не только мышей, но и золотых рыбок.

Из мозга золотых рыбок, приученных к определенной окраске стенок аквариума, выделили еще два пептида - хромодиопсины, а в головном мозге крыс обнаруживали пептид - катабатмофобии, сообщающий другим животным определенные двигательно-оборонительные навыки

Справедливости ради следует сказать, что не всегда с выделенными веществами прямо передавалась та или иная форма поведения (хотя и такое нередко бывало). Иногда они просто ускоряли обучение, что тоже весьма немаловажно.

Дж. Унгар считал (и, видимо, это наиболее реальная точка зрения из всех имеющихся на этот счет), что "пептиды памяти" действуют как стимуляторы, усиливая рост и размножение отростков нервных клеток. В результате усиленного ветвления устанавливаются и более многочисленные связи между нейронами и тем самым образуются соответствующие ансамбли клеток, хранящие память об определенном жизненном опыте животного. При введении этих веществ в организм необученного животного у него в мозге создаются клеточные сообщества, тождественные тем, которые были у опытного зверька-донора. Они-то и обеспечивают описанные избирательные реакции.

Казалось, после этих работ начнется эра выделения все новых и новых пептидов памяти, появится возможность их искусственного синтеза. А вслед за этим откроются широчайшие возможности целенаправленного управления памятью, лечения ее различных нарушений. Действительно, пептиды памяти продолжали выделять, научились их искусственно синтезировать, но вот дальше все оказалось не так просто. Эффект искусственных препаратов оказался менее выраженным, чем у их естественных аналогов, непосредственно выделенных из мозга.

У Унгара появились оппоненты его теории, пытавшиеся затормозить развитие чрезвычайно перспективного направления. И им на определенное время это удалось сделать. Помог злой рок: Джордж Унгар - основоположник теоретического и экспериментального обоснования идеи химического переноса памяти - скончался. Но настоящий ученый воспитал достойных учеников - они продолжили его дело.

Преданные ученики

Диана Десидерио, ученица Джорджа Унгара, итальянка по происхождению - молодая обаятельная женщина. Познакомившись с ней и будучи очарованным ее молодостью, красотой и какой-то неутомимой жаждой познания, профессор предложил ей заняться вместе с ним поиском гормонов памяти. Долго уговаривать Диану не пришлось, она, в свою очередь, была поражена захватывающим сюжетом идеи и личностью самого исследователя.

В лаборатории Дж. Унгара работали практически круглые сутки. Все сотрудники, воодушевленные идеей поиска вещества памяти (а она действительно была заманчивой), трудились с утра до поздней ночи. Однако необходимо было не только "работать руками", но и осмысливать, обсуждать полученные результаты. Общеизвестно удивление Э. Резерфорда, постоянно застававшего одного из своих сотрудников за проведением опытов. "Когда же вы думаете, молодой человек?" - спросил великий физик своего ученика. Так вот, думали в лаборатории Унгара вечерами по четвергам. И если сам шеф был головой, разумом этих раздумий, то душой их, несомненно, была Диана Десидерио.

В один из таких четвергов, провожая ее домой, профессор с увлечением рассказывал об опытах провинциального французского врача М. Дакса, впервые установившего, что кровоизлияние в левое полушарие головного мозга всегда влечет за собой потерю речи. Эти опыты легли в основу разработки одной из самых интересных проблем нейрофизиологии - проблемы асимметрии мозга. Сейчас твердо установлено, что центры речи и мышления находятся в левом полушарии, а художественное, творческое восприятие мира, эмоциональная сфера контролируется правым полушарием.

Женщины по своей природе более художественные натуры, чем мужичны, и ассоциации у них тоже возникают не всегда обычно. Сама Диана, вспоминая свои встречи с Унгаром, рассказывала, что именно в тот зимний вечер ей впервые пришла идея проверить наличие в головном мозге пептидных факторов, ответственных за асимметрию тех или иных функций.

После смерти своего учителя, продолжая работать, Д. Десидерио решила тем самым подтвердить результаты предшествующих работ Унгара. Это был ее долг перед Унгаром, открывшим для нее мир, полный загадок и головокружительных исканий.

Ранее многочисленными работами было показано, что распределение медиаторов в ткани головного мозга неодинаково. Например, в левой половине мозга больше дофамина и ацетилхолина, а в правой - серотонина и норадреналина. Д. Десидерио, предположив, что может существовать и асимметрия пептидергических систем, вызывала у животных асимметрию тонуса задних конечностей путем повреждения передней дольки мозжечка на какой-либо стороне, а затем предприняла попытку отыскать пептид данного вида памяти. Ей это удалось. Она обнаружила, что в головном мозге крыс с асимметрией задних конечностей появляется пептидный фактор, значительно укорачивающий время, необходимое для возник-новения асимметрии у другого животного, оперированного подобным образом. В дальнейшем Д. Десидерио со своей группой установила, что данный пептид и сам вызывает асимметрию у неоперированных животных при нанесении его на заднюю поверхность спинного мозга. Таким образом, Диана Десидерио реабилитировала Дж. Унгара и развеяла тень сомнения над результатами его пионерских исследований.

Дальнейшие эксперименты, проведенные в Ленинградском институте экспериментальной медицины АМН СССР под руководством профессора Г. Вартаняна, позволили подтвердить и дополнить данные, полученные группой Десидерио. Советские ученые установили, что в спинномозговой жидкости больных людей после компенсации одностороннего паралича появляется пептидный фактор, снимающий позиционную асимметрию у экспериментальных животных! Еще одно неопровержимое подтверждение возможности химической передачи памяти.

Работа продолжалась. Группа Десидерио сумела выделить и расшифровать более десятка пептидов, обеспечивающих перенос разнообразных навыков. Традиционные четверги превратились в ежегодные симпозиумы, на которые съезжаются последователи этого направления. У Дж. Унгара оказались достойные ученики. Их преданность науке и своему учителю получила высокое признание специалистов различных стран.

История с пептидами памяти началась, как вы помните, немногим более 25 лет назад. А сделано невероятно много. Периоды успехов сменялись периодами неудач, но настойчивые исследователи шли и шли вперед. Их тернистый путь продолжается. Пожелаем им успеха и простимся с ними для того, чтобы пойти по параллельной дороге. По ней идут их коллеги, изучающие возможность переноса памяти не с помощью особых специальных факторов, а через молекулы (или их фрагменты) известных гипофизарных и гипоталамических гормонов.

В стране тюльпанов

Голландию недаром зовут страной тюльпанов. Разно-цветные ковры этих дивных цветов устилают площади, скверы, парки Амстердама и других городов этой страны. К нашему рассказу они имеют прямое отношение, потому что, как оказалось, бутоны их способны хранить намять о своем развитии.