Эксперт № 25 (2013)

— Да-да. Ум увидеть невозможно, это порождение работы мозга. А память, именно память, она как-то кодируется в мозге, изменение состояния памяти можно наблюдать в конкретных материальных изменениях — молекулярных, белковых. То есть для памяти можно найти какие-то корреляторы. Сейчас считается, что основной коррелятор памяти — изменение эффективности связей между нервными клетками в конкретных местах, а информация — процесс активации этих связей. Как в радиоприемнике активируются его детали, и на выходе получается музыка. Так же, «на выходе», у человека получается разум, мысль, какое-то действие, активность. Но как нельзя сказать, что музыка находится в приемнике, так нельзя сказать, что в мозге находится мысль. А качество информации и действия зависит от эффективности связей в мозгу.

Поскольку наша память носит долговременный характер, ясно, что в ее основе лежат какие-то механизмы, которые могут изменяться надолго и, соответственно, определять качество памяти. Основная проблема в том, что все белковые молекулы нашего организма не живут больше трех-четырех дней — они разлагаются на составляющие и замещаются новыми. И если память хранится в каких-то молекулах, то через несколько дней они исчезают. А память, как известно, сохраняется годами, десятилетиями. То есть в мозгу должен быть механизм самоподдержания памяти, какая-то перезапись на другие молекулы. И это самая большая загадка, которая до сих пор еще окончательно не решена. Лишь в последние пять-шесть лет наметился ответ на вопрос, что же сохраняется в мозге, и показан возможный молекулярный механизм самоподдержания памяти. Оказалось, что хотя появившиеся в результате обучения белковые молекулы и разрушаются, они успевают за время своей короткой жизни самовоспроизвестись. То есть изменение, произошедшее в мозгу в процессе запоминания, сохраняется. На сколько? Пока экспериментально можно показать, что буквально на несколько месяцев.

Директор Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, член-корреспондент РАН Павел Балабан

Фото: Виктор Зажигин

—Какжедолговременнаяпамять?

— Никто не знает. Даже гипотез пока толком нет.

—Априоноподобныебелки,накоторых,какутверждаетнейробиологЭрикКандельвсвоейкниге «Впоискахпамяти»,основанадолговременнаяпамять?

— Это одна из гипотез, она, скажем так, мало доказана. Роль прионоподобных белков непонятна. Они действительно способны превращать гомологичные им нормальные клеточные белки в себе подобные, то есть воспроизводиться, и концентрируются именно в синаптических контактах, но как они влияют на эффективность синапсов, пока не установлено. На сегодня все больше данных, что прионоподобные белки связаны с доставкой рецепторов в мембрану определенных белковых молекул, а чем их больше в определенных местах, тем выше эффективность связи между клетками. Американский нейробиолог Тодд Сэктор сообщает о другом возможном механизме — атипичном ферменте, который работает постоянно и способен самовоспроизводиться. То есть если его количество увеличилось в каком-то одном синаптическом контакте, то он самовоспроизводится именно в нем и остается надолго, если не навсегда. И оказывается, этот фермент контролирует многие другие белки, в том числе прионоподобные. Из сочетания этих двух гипотез, возможно, и родится ответ на вопрос, как кодируется память.

—Эффективностьсвязи,собственно,иестьнекоеотражениепамяти?

— По сути дела, да. Чем она выше, тем данный контакт играет большую роль, тем больше вероятность, что информация пойдет через него. Но почему проблема настолько сложна и пока не поддается каким-то измерениям, вычислениям? Потому что у нас сто миллиардов нейронов, и каждый из них образует десять тысяч контактов. Изменения в мозгу при обучении происходят в нескольких тысячах контактов. Как их найти? Или как направленно изменить конкретные контакты, чтобы посмотреть, как при этом изменится память и поведение субъекта исследования? Кстати, адресная доставка веществ, лекарств в нужную клетку — самая главная проблема медицины. Ведь если бы такая доставка веществ к больным клеткам, например раковым, существовала, была бы решена проблема компенсации патологий. Сейчас мы очень активно занимаемся адресной доставкой с помощью вирусов. В случае удачи можно будет корректировать наш мозг. Медицинские перспективы — фантастические.

А один из важнейших вопросов изучения памяти — пластична она или нет, можно ли ее изменить.

—Чтозначитизменитьпамять?

— Стереть старую, записать новую. Оказывается, есть способ, позволяющий искусственно стереть память. Это одно из открытий, сделанное в лаборатории нашего коллеги, руководителя отдела нейронаук в Курчатовском институте Константина Анохина.