Про морського зайця та азбуку мозку

Незбагненно, як звичайна молода людина обирає долю вченого, що спонукає її відмовитися від спокійного життя й стати на шлях, сповнений драматизму і наукових колізій. Ерік Кендел написав книжку «В пошуках пам’яті», де частково задовольнив нашу цікавість. Як зізнається, наприкінці 1950-х його найбільше зацікавило питання біологічних основ процесу навчання і запам’ятовування. Він був упевнений, що відповідь слід шукати на рівні окремих клітин.

Щоб штурмувати вершини науки, молодий учений мав добре підґрунтя: освіту в університетах Гарварда і Нью-Йорка, стаж роботи психіатром у Гарвардському медичному інституті в Бостоні та завідувачем лабораторії у Колумбійському університеті.

Настав час розгорнути експериментальні дослідження. Ссавці для цього не годилися — у них надто складна нервова система. Вибір упав на безхребетних. Колеги експериментували з раками, омарами, бджолами, мухами, хробаками, равликами, а Ерік Кендел обрав молюска аплізію, яку інколи ще називають «морським зайцем» — за віддалену схожість з полохливим куцим. Чому віддав перевагу саме їй? В аплізії відносно проста нервова система, яка складається приблизно із 20 тисяч клітин. Але ж усе це треба було знати.

Дослідник довідується, що певний досвід роботи з цим молюском, нехай і в іншій площині, накопичив видатний нейробіолог чеського походження Ладислав Таук, що проживає у Франції, й, полишивши всі справи у США, їде до того, аби перейняти вже набуті знання.

Формат газетної публікації не дозволяє розповісти з усіма подробицями про цей фантастичний науковий пошук, тому — про найголовніше. Як пише сам Ерік Кендел у згадані книжці, навчання і пам’ять — це зміна зв’язків між нейронами. Процес навчання виникає не в якомусь конкретному нейроні, а всередині сталого зв’язку між двома нейронами. Такий зв’язок — з’єднання нейронів — називається синапсом.

Наша пам’ять поділяється на короткочасну і довгочасну. Перша — це те, про що ми дізналися, скажімо, за півхвилини і швиденько через його неважливість забуваємо. А ось те, що прагнемо відкласти в пам’яті на тривалий термін, викликає в мозку синтез нового білка. І справа не лише в білку. В процесі навчання у нервовій системі змінюється число нейронних зв’язків. При цьому нейрони відрощують нові закінчення, набувають нових зв’язків та посилюють старі.

У подальших дослідженнях учений довів, що короткочасна і довгочасна пам’ять «локалізуються» у синапсі не лише в аплізії, а й мишей. Аналогічні механізми він виявив і в людини.

Дослідження Еріка Кендела відкрили шлях до розуміння всього складного комплексу процесу пам’яті, стали основою для подальшого наукового пошуку. У 2000 році він разом з американським нейробіологом Полом Грінгардом і шведським фармакологом Арвідом Карлсоном був відзначений Нобелівською премією «за відкриття, пов’язані з передачею сигналів у нервовій системі».

Це відкриття має не суто теоретичне значення, а й практичне. Зокрема, Ерік Кендел заснував біотехнологічну компанію, спрямовану на пошук нових медикаментів для корекції порушення пам’яті людини.

Валентин ЩЕГЛЕНКО.