Гомо Сапиенс. Человек разумный

В 1939 году исследователи из Чикагского университета Х. Клёвер и П. Бюси обнаружили, что обезьяны после разрушения у них определенных областей мозга ведут себя как эмоциональные идиоты: едят гайки и болты с неменьшим удовольствием, чем изюм. При возникновении угрозы эти обезьяны не могут определить, следует ли им отвечать радостью или страхом. Было ясно, что разрушенный участок мозга – его так называемая старая кора – принимает участие в эмоциональном поведении животных…

В наши дни мы уже привыкли к мысли, что химические цеха мозга вырабатывают особые биологически активные вещества, стимулирующие или же угнетающие его деятельность. Не они ли управляют эмоциями, обусловливая и все проявления эмоциональной памяти? В поисках ответа ученые взялись за работу и обнаружили моноаминергические (сокращенно МА) системы мозга. Это структуры, с функционированием которых в центральной нервной системе связан синтез таких важных биогенных аминов, как дофамин, серотонин, гистамин и другие. Эти биологически активные вещества относятся к моноаминам: содержат в своей молекуле одну аминогруппу, что и определяет их название.

Первые основополагающие исследования МА-систем мозга были проведены (60-е XIX века) шведами Дальштремом и Фуксом. Они подробно описали местонахождение в головном мозге животных (крыс, мышей, морских свинок, кроликов и кошек) скоплений нервных клеток, «ядер», содержащих МА-нейроны и предложили их классификацию.

Эти нервные клетки, расположенные в основном в среднем и продолговатом мозге, отчетливо различаются на тонких микросрезах мозга животных. При обработке в парах формальдегида эти клетки начинают флюоресцировать яркими красками.

Хотя все биогенные амины обладают высокой биологической активностью и участвуют в передаче возбуждения от одних нейронов к другим, для нашего рассказа особенно важны норадреналин (он характеризуется зеленой флюоресценцией) и серотонин (желтая флюоресценция).

От центров, где синтезируются эти нейромедиаторы, во все концы (мне показали в лаборатории Громовой схему структур головного мозга крысы), словно сеть трубопроводов, тянутся длинные отростки нейронов – аксоны, несущие в кору, в передний мозг нейрогормоны.

Серотонин и норадреналин играют большую роль в механизме эмоций. Разрушение центров, вырабатывающих серотонин, превращает животных в агрессоров. На ваших глазах крысы, до тех пор равнодушно переносящие присутствие мышей, становятся их убийцами.

В ходе многочисленных исследований у ученых возникла гипотеза, что серотонин и норадреналин и являются тем мостиком, который соединяет эмоции с обучением и памятью. Но как это доказать? Ведь тот же серотонин выполняет в организме многие функции: обеспечивает терморегуляцию, связан с деятельностью сердечно-сосудистой системы, некоторых желез внутренней секреции, с медленноволновой фазой сна, он же обусловливает зимнюю спячку зверей – медведей, сусликов. Необходимо было очень четко сформулировать вопросы и получить на них в экспериментах не менее четкие ответы. Это и сделали ученики и коллеги Е.А. Громовой.

3.4. Амины – «добрые» и «сердитые»

Я любил приезжать в Пущино, этот небольшой городок науки, расположенный на крутом и высоком берегу реки Оки. За рекой, с пригорка, видна уходящая за горизонт громадная территория заповедника, там, в зеленых чащобах, живут зубры, лоси и множество всякого другого зверья. Леса обступили и городок, начинаясь прямо на его окраине.

В Пущине сошлись щедрость среднерусской природы и тонкость, основательность научной мысли, силу которой питают многочисленные биологические эксперименты, проводящиеся в здешних институтах. Пущино – город, поистине пришедший из будущего. Таких научных центров становится в России все больше и больше.

Чаще всего мне доводилось бывать в Институте биофизики. В ту поездку мне хотелось собственными глазами посмотреть эксперименты, которые проливали свет на природу эмоциональной памяти.

…Небольшая комната, сплошь уставленная обычными конторскими столами. На них тут и там разбросаны какие-то, как показалось, незамысловатые приборы. Если б не белые халаты людей, можно было бы подумать, что ты в канцелярии. Вот только смущают клетки с белыми крысами, блестящие глазки которых удивленно разглядывают тебя.

«Познакомьтесь – это тоже наши “сотрудницы”. Им отведена главная роль в предстоящем эксперименте», – говорит Татьяна Павловна Семёнова, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории нейромедиаторных систем. Она показала мне специально сконструированную ею, удобную для изучения эмоциональной памяти крыс камеру.

Внутри – две полочки: слева и справа. Крыса, которую вводят в камеру, должна постепенно уразуметь и запомнить, что экспериментатор кладет пищу то направо, то налево, поэтому бесполезно второй раз подряд идти к той же полочке.

Пока все обычно: вырабатывается вполне определенный условный рефлекс, сопровождающийся положительными эмоциями – пища.