Журнал «Если», 1994 № 03

История открытия пептидов увлекательна. В начале 60-х годов многие иностранные журналы сообщили о «сенсации века» — канадский нейрофизиолог М.Макконнел установил факт переноса поведенческих навыков от обученных животных к их необученным сородичам с помощью экстрактов мозговой ткани. Объектом исследования явились ресничные черви — планарии. Именно на них он со своими сотрудниками решил проверить гипотезы, высказанные одновременно, но независимо друг от друга, в 1948-50 годах французом А.Монне, австрийцем Г. фон Фоэсетром, американцами А.Катцем и В.Хальстедом. Их суть: следы прошлого опыта животного кодируются в его макромолекулах. Почему на планариях? Эти черви успешно поддаются выработке условных рефлексов, быстро регенерируют при перерезке, клетки их пищеварительного тракте (способные к включению нерасщепленных гипотетических информационных молекул) тесно связаны с нейронами.

Черви, плавающие в маленьких бассейнах, подвергались воздействию периодических вспышек света с последующими ударами тока. Под действием тока черви сокращались. Вскоре выработался условный рефлекс — планарии начинали сокращаться без ударов тока только в ответ на вспышки света. Учеба закончилась. «Грамотных» планарий разрезали пополам, и оказалось, что после регенерации обеих половин животных их обучение описанному условному рефлексу происходило в три раза быстрее, чем обучение новичков. Еще более удивительны результаты экспериментов, в которых «ученых» червей измельчали и скармливали необученным. «Полакомившись», планарии-каннибалы приобретали условный рефлекс съеденных ими сородичей. Специалисты разных стран, ошеломленные сообщением Макконнела, во многих лабораториях повторили опыты канадского физиолога. Да, действительно, в процессе обучения в нервных клетках накапливается какое-то вещество, которое «запоминает» навык и способно переносить его другому животному.

Однако смущало, что планарии по своей биологической организации стоят на низких ступенях эволюционной лестницы, поэтому ученые решили подняться выше и изучить феномен на золотых рыбках…

ПОЧТИ КАК В СКАЗКЕ

В пушкинской сказке рыбка-волшебница, одарившая старике всем, что он пожелает, в конце концов рассердилась и оставила его у paзбитого корыта. В нашем рассказе золотые рыбки выполняли любые желания экспериментаторов: плавали вверх брюшком, подплывали к любимой красной и нелюбимой зеленой кормушкам, учились различать запахи хинина, глюкозы и уксусной кислоты с предпочтением какого-то из них. И все эти приобретенные навыки переносились с экстрактами мозговой ткани обученных животных к необученным.

Наступила эра триумфа. В 1965 году сразу четыре группы исследователей из США, Дании и Чехословакии сообщили, что внутрибрюшинное введение крысам и мышам мозговых экстрактов, полученных от обученных животных, значительно облегчало и ускоряло выработку тех же навыков у необученных. Интересно, что факторы переноса сохраняли свою активность и при воздействии ими на животных другого типа. Так, экстракты мозга, взятые у крыс, привыкших к сильной воздушной струе, при введении их мышам «приучали» последних безразлично относиться к этой процедуре.

Объектами исследования грузинских ученых Р.Рижинашвили и Г.Марсагишвили стали новорожденные цыплята. В течение первых 36 часов цыплята проявляют способность к импритииговой (от английского impriting — запечатление) форме обучения. Они, видимо, считают своей матерью любое движущееся существо. В нормальных условиях ею, естественно, будет курица, находящаяся рядом с ними. А в опытах исследователей из Грузии роль наседки выполняли шары: красный и синий. Цыплят разбили на две группы, а одной находился катающийся красный шар, в другой — синий. Что оказалось? Новые цыплята, которым внутрибрюшинно вводили экстракты мозга птенцов, привыкших к красному шару, неотступно начинали бегать за ним, игнорируя синий и наоборот.

Подобных экспериментов было проведено множество. Оставалось выделить и расшифровать химические соединения, а которых заключалась передаваемая информация. В 1966 году группа Дж. Унгара из Техасского медицинского центра в Хьюстоне начала поиски «пилюль памяти».

После шести лет упорной работы Дж. Уигар и его группа сообщили в 1972 году в английском журнале «Nature» о первом успехе: из мозга крыс, обученных бояться темного отсека камеры, было выделено «вещество памяти». Расшифровка его химической структуры показала: это пептид с меленьким молекулярным весом, цепочка которого состоит Всего из 14 аминокислот. Его назвали скотофобииом (в переводе с греческого — боязнь темноты). Скотофобин в очень низких дозах (от 10 до 300 нанограммов) при введении его в организм животных 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. И вскоре нашел их…