Рассказ первый порядок из хаоса


Результат был тот же самый (хотя на этот раз эффект оказался несколько слабее), и мы опубликовали первую статью, основанную на данных, полученных в 1980 году [3].
 
Благодаря успешным опытам с мускариновыми рецепторами я стал приверженцем модели пассивного избегания до такой степени, что почти все другое практически исключалось. Мы разобрали оборудование для исследования импринтинга, чтобы занять освободившееся место клетками для изучения пассивного избегания, и стал искать источники финансирования, чтобы полным ходом развернуть новую работу. Начиная с 1980 года лаборатория трудится исключительно над разработкой этой проблемы.
Я мог бы многое порассказать о прошедшем десятилетии, отданном этой работе. Кое-что встает со страниц научных публикаций этих необычных, словно скованных произведений письменности, столь же строгих по форме, как сонет, а по содержанию четко спланированных, безукоризненно проведенных, убедительных наблюдений, опирающихся на более ранние результаты и позволяющих в конце указать направление будущих экспериментов ("необходимы дальнейшие исследования, чтобы..."). Другой рассказ о том, что стоит за этими статьями, хроника экспериментов в их реальной последовательности.

Она отразила бы наши метания от одной задачи к другой, от одного метода к другому, от биохимии к поведению (ибо наша лаборатория в большей степени, чем все другие мне известные, словно сорока подбирает разные методы: нам подходит любой из них, если только а) он нам по средствам, б) он помогает нам двигаться вперед в главном направлении, и в) мы знаем, как им пользоваться, или можем найти знающих людей). Некоторые сами собой напрашивающиеся важные вопросы приходилось на многие годы оставлять без ответа, так как я не мог найти к ним подхода, не имел времени для проведения экспериментов или не знал, где найти средства для приобретения нужных реактивов и оборудования. Другие возникали и решались по обстоятельствам, когда в лабораторию
приезжал специалист или появлялся диссертант, владевший нужным методом или имевший идею, способную помочь нашему продвижению в том направлении, которое без этого могло бы и не привлечь нашего внимания. Наконец, некоторые мысли приходили в голову где-нибудь по дороге домой после случайно прочитанной статьи или услышанного на конференции разговора. Иногда, когда становились известны результаты, полученные в другой лаборатории, приходилось менять план и задачу уже начатого эксперимента.

Все это, как много лет назад заметил Питер Медавар в своем классическом эссе "Не надувательство ли научная статья?" [4], неотъемлемые атрибуты исследовательской работы, которые в окончательном отчете о ней, будь то журнальная публикация или обзор, предстают в рафинированном виде, в значительной степени, хотя и не полностью, отфильтрованными, как при обсуждении данных по аплизиям и ДВП в предыдущей главе. Я никому, кроме себя, не пожелал бы работать таким образом!1
В этой и следующей главах я собираюсь поведать две разные истории. Первая не хронологическая, а логическая: о том, как, выработав критерии, с которых я начал главу 8, я хотел найти удовлетворяющие им явления в опытах с выработкой пассивного избегания. Я надеюсь, что этот рассказ будет выглядеть убедительно, так как именно его я пытался преподнести моим коллегам-нейробиологам, но в одном важном смысле он будет не до конца объективен. Не потому, что я намеренно искажаю или неверно излагаю наши результаты, а потому, что отобрал и систематизировал их в соответствии с моими теоретическими
1 Но есть и еще одна, более личностная сторона дела, чем хронологическое перечисление событий. Это рассказ о людях и взаимодействии между ними в научном коллективе, о том, кто мы такие, во что одеваемся, как выглядим, кто и с кем находится или находился в тех или иных отношениях. Психодинамика небольшой исследовательской группы, связанной общими научными интересами и работающей в университетском городке, довольно далеко от крупных центров, имеет свою привлекательность: тут и соперничество между членами группы и с другими такими же группами, и бесконечные стычки из-за субсидий и помещений, и чередование преподавательской работы с научной... Это обширный материал для целого романа, пожелай им кто-нибудь воспользоваться; ведь речь идет, скажем, о двадцати пяти довольно молодых людях из разных стран, временно (от месяца до трех лет) работающих в данном коллективе. (Ч.



П. Сноу много лет назад попытался написать об этом, но мог бы и не нести такую несусветную чушь, потому что хорошо знал то, о чем рассказывал.) Сам же я еще не готов к этому.
установками и творческими задачами это окрасит действительность в те цвета, которым я отдаю предпочтение. Вторая история совсем иная в ней не будет четких выводов, ибо она еще не закончена и грозит снова превратить в хаос порядок, установленный мною в первом рассказе. Но она, может быть, позволит лучше представить всю неопределенность и непредсказуемость экспериментальных исследований, чем предшествующее ей гладкое изложение событий.
Но довольно преамбул и манифестов. Пора приступить к первому рассказу.
Рассказ первый порядок из хаоса
Первый критерий: что-нибудь, где-нибудь должно изменяться
Начнем с логического начала. Если память требует изменений в биохимии и структуре определенных клеток, значит, при образовании энграмм что-то и где-то в мозгу должно изменяться, но мы не знаем точно, что и где. Хуже того, анатомическое строение мозга у кур сильно отличается от его строения у млекопитающих, и до сих пор нет хорошего атласа; поэтому мне нельзя было опираться на догадки, на которые наводит знакомство с мозгом млекопитающих: у цыплят, в частности, нет того, что я мог бы назвать гиппокампом. В связи с этим для начала мне нужен был метод, который не зависел бы от локализации и механизмов изучаемых процессов. Практически любой биохимический процесс, в особенности связанный с повышением активности нейронов и синтезом в них макромолекул, требует затраты энергии.

Мозг получает энергию, сжигая глюкозу, поэтому, установив, где и когда используется больше глюкозы в первые минуты после обучения, можно узнать, какая область мозга имеет отношение к хранению следов памяти. К счастью, для этого имеется довольно простой способ. Он основан на применении синтетического вещества, очень похожего на глюкозу 2-дезоксиглюкозы (2-дГ). Если 2-дГ ввести в кровяное русло, нейроны (и все другие клетки тела) будут обмануты и начнут поглощать ее так же, как глюкозу.

Внутри клетки первый же из набора ферментов, расщепляющих глюкозу, тоже примет 2-дГ за природный сахар и станет превращать ее в 2-дезоксиглюкозо-6-фосфат (2-дГ-6Ф). Это первый этап нормального расщепления глюкозы. Однако
следующий по порядку фермент, который должен был бы воздействовать на глюкозо-6-фосфат, оказывается умнее и не желает иметь дело с 2-дГ-6Ф. Поэтому последний накапливается в клетках, и его количество служит мерой того, сколько они используют глюкозы. Если вводимая в кровоток 2-дГ содержит радиоактивную метку, то происходит накопление меченого 2-дГ-6Ф, и остается только измерить радиоактивность в клетке.
Согласно плану эксперимента, 2-дГ вводят цыплятам, клюющим смоченные метилантранилатом или водой бусины, выжидают полчаса, чтобы в клетках накопился 2-дГ-6Ф, забивают цыплят, извлекают и замораживают их мозг, а потом измеряют в нем радиоактивность. Но задача состоит не в том, чтобы просто выяснить, возросло ли содержание метки в мозгу обученных птенцов по сравнению с контрольными; нужно еще установить, в каком отделе мозга это произошло. Вот здесь-то и нужна методика с использованием 2-дГ. Замороженный мозг помещают в лабораторную разновидность миниатюрной мясорезки, называемую криостатом, и делают серию очень тонких срезов.

Срезы переносят на предметные стекла, которые затем прижимают к листу рентгеновской пленки, заворачивают в черную светонепроницаемую бумагу и оставляют в темной комнате. После этого остается подождать несколько дней или месяцев (сроки зависят от количества радиоактивности) и проявить пленку, называемую теперь радиавтографом (а сам процесс называют радиавтографией).
Каждый срез оставит на пленке отпечаток, который будет тем темнее, чем больше радиоактивной метки содержалось в ткани. Степень затемненности каждого участка измеряют с помощью автоматического сканера, который своим тонким лучом прощупывает изображение и регистрирует поглощение света. С помощью компьютера чёрно-белое изображение можно перевести в цветное, которое легче и приятнее рассматривать, хотя цвета совершенно условны и не дают никакой дополнительной информации.

Теперь можно сравнить количество метки последовательно в каждом отделе мозга контрольных и обучавшихся цыплят и попытаться выявить разницу. Я проводил такой опыт четыре сумасшедших недели в 1980 году вместе с фанатично преданной делу Маргарет Кошут специалистом по радиоавтографии из Варшавы, а на следующий год повторил его более углубленно с нейроанатомом из Будапешта Андрашем
 


Чиллагом, который помог идентифицировать те анатомические структуры, где Маргарет и я обнаружили изменения.



Содержание раздела