Мозгоправы. Нерассказанная история психиатрии

Тогда Эрик решил изучать синапсы на грызунах, которые в 1960-е годы повсеместно использовались в поведенческих экспериментах, но даже мозг крысы был слишком сложным, чтобы взять его в качестве отправной точки. Канделю нужно было гораздо более простое существо – с мозгом меньше, чем у крысы, но все же достаточно крупным для того, чтобы анализировать нейронные процессы на клеточном и молекулярном уровнях. После долгих поисков обнаружился идеальный подопытный – калифорнийский морской слизень, Aplysia californica.

У этого морского моллюска очень простая нервная система. В ней всего 20 тысяч нейронов, в то время как в человеческом мозге их 100 миллиардов. Тем не менее тела нейронов морского слизня легко рассмотреть, потому что по анатомическим стандартам они достаточно крупные – около 1 миллиметра в диаметре, время как у людей этот показатель составляет 0,1 миллиметра. Разумеется, воспоминания крошечного беспозвоночного отличаются от человеческих, тем не менее Кандель надеялся обнаружить физиологические процессы, с помощью которых формируются воспоминания у любого животного. Его рассуждения основывались на эволюционной теории сохранения: поскольку базовые механизмы памяти развились еще у самых древних видов, они, вероятно, сохранились в нейронах всех их потомков, так как память сложно устроена с биологической точки зрения и жизненно необходима. Другими словами, Кандель предположил, что клеточные процессы при формировании воспоминаний у морских слизней, ящериц, крыс и людей одинаковы.

Кандель трудился в лаборатории Нью-Йоркского университета и проводил эксперименты, похожие на те, что ставил на собаках Иван Павлов.

Эрик изучал простейшие рефлексы. Например, морской слизень втягивает жабры, если коснуться его сифона. Кандель обнаружил, что поведение слизня меняется под влиянием обучения. Так, после осторожного прикосновения к сифону он направлял в хвост слизня электрический разряд, из-за чего тот втягивал жабры еще глубже. Со временем слизень стал поступать так даже при легком касании сифона – следовательно, существо понимало, что прикосновение предвещает электрический разряд. Оно это запомнило.

Выявив закономерность, Кандель вскрыл слизня и принялся внимательно изучать его нейроны на предмет каких-либо структурных или химических изменений, которые могли послужить биологическим маркером его памяти. Весьма вероятно, что тогда психиатр вообще впервые исследовал функции человеческого мозга, связанные с умственной деятельностью, используя для этого существо другого вида. Данный метод в науке называют «животной моделью». Он был распространен во многих других областях медицины, однако большинство ученых полагали, что у животных, тем более примитивных беспозвоночных, невозможно вызвать, казалось бы, уникальное психическое состояние человека.

В целом на исследования Канделя внимания почти не обращали. Некоторые считали их интересными, но не имеющими отношения к клинической психиатрии. Что вообще может быть общего у морских слизней и человека, страдающего зависимым расстройством личности, с фиксацией на оральной стадии развития или пациентом с обсессивно-компульсивным расстройством и жестким Супер-Эго? Как вообще «воспоминания» слизня могут помочь специалистам решать бессознательные конфликты или лучше понимать перенос переживаний пациента на психотерапевта?

Но Кандель не сдавался. После многолетних исследований нейронов Aplysia californica он сделал важнейшее открытие. Вот как Эрик мне его объяснил: «Я понял, что происходит, когда формируется кратковременная память, и, что даже интереснее, когда она превращается в долговременную. Кратковременная память связана с преходящими изменениями в активации связей между нервными клетками. Анатомически при этом ничего не меняется. Долговременная память, в свою очередь, требует устойчивых структурных изменений из-за роста новых синаптических связей. Я наконец-то стал понимать, как меняется мозг под воздействием опыта». Дивергентные биологические механизмы кратковременной и долговременной памяти, открытые Канделем, легли в основу современных нейронаук.

Другие его открытия помогли лучше понять природу тревожных расстройств, шизофрении, наркомании и старения. В частности, в лаборатории Канделя выделили ген RbAp48, который кодирует белок, участвующий в формировании памяти в гиппокампе. Кандель выяснил, что с возрастом экспрессия этого гена сокращается, следовательно, поддержка или увеличение его активности может снизить возрастное снижение памяти. Поскольку ожидаемая продолжительность человеческой жизни растет, RbAp48 может стать ключом к сохранению воспоминаний в преклонном возрасте.

Эрик Кандель с внучками на церемонии вручения Нобелевской премии. Стокгольм, Швеция, 10 декабря 2000 года (фотография Томаса Хёкфельта; из личной коллекции Эрика Канделя)