Новости

18.01.2006 02:00
Рубрика: Общество

Запретная зона

Последние исследования раскрыли неожиданные свойства мозга

О последних достижениях науки в изучении мозга корреспондент "РГ" беседует с директором Института высшей нервной деятельности и нейрофизиологии РАН, профессором Павлом Балабаном.

Российская газета: 30 тысяч ученых, собравшихся на форум, - эта цифра, пожалуй, беспрецедентная?

Павел Балабан: Формально это ежегодный съезд Американского общества нейронаук, которое давно стало международным. Оно объединяет самое большое в мире число ученых-естественников. Для сравнения общество физиков насчитывает около 12 тысяч ученых, химиков - восемь тысяч. Почему нейронауки так разрослись? Это своего рода сборная команда из физиков, химиков, медиков, физиологов, математиков и т.д. Только на исследования мозга США расходуют более 10 миллиардов долларов в год. А 25 ведущих стран Европы тратят на лечение его заболеваний 386 миллиардов евро. Намного больше, чем для борьбы с любыми другими болезнями, в том числе сердечно-сосудистыми и онкологическими. Однако ситуация такова, что медицина все резервы исчерпала. Нужны прорывы, а значит, глубокие фундаментальные исследования, чтобы понять, как устроен мозг, как он работает.

РГ: Что было для вас наиболее интересным?

Балабан: Честно? В Вашингтон приехали около 300 ученых из России и бывшего СССР. Немало тех, кто работает в ведущих западных университетах и фирмах. И для всех едва ли не шоком стал прием, устроенный в российском посольстве. Ведь многие, работая в США, месяцами не могут туда пробиться, чтобы решить какие-то свои проблемы. А тут - приглашение! Чиновники интересовались, чем мы занимаемся, обсуждали, можно ли в России найти достойную работу тем, кто работает за рубежом.

Если же говорить непосредственно о науке, то самое сильное впечатление не связано с работами, которыми занимается наш институт. Но это, действительно, поразит любого. Муха дрозофила по команде оператора, словно марионетка, взлетает, садится, падает набок и т.д...

РГ: Неужели ученые умудрились ввести в мозг крошечной мухи электроды, через которые подавались команды?

Балабан: Никаких электродов. Насекомым управлял луч света. Для этого генетики Йельского университета вживили мухе светочувствительные сенсоры. А уже они включают нейроны мозга, которые и управляют поведением насекомого.

РГ: А проблемы, которыми занимаетесь лично вы и ваш институт, обсуждались?

Балабан: Да. Это прежде всего проблемы памяти. Здесь сегодня эпицентр интереса ученых всего мира - только что опубликованное открытие лауреата Нобелевской премии из США Эрика Кэндела. Он пытается ответить на вопрос: что остается в мозге после обучения? Где хранится этот след?

РГ: Эйнштейн говорил, что образование - это то, что остается в памяти после того, как мы забудем все, чему нас учили.

Балабан:В том-то и дело, что не должно оставаться ничего. Ведь у нас почти все молекулы, примерно 98 процентов, через каждые двое суток полностью обновляются. А значит, мы ничего не должны помнить! Но ведь где-то должно оставаться то, чему вчера учили. Первый, кто откроет эту зону, почти наверняка будет удостоен не только Нобелевской премии, но и войдет в когорту самых выдающихся деятелей науки. Пока поиски не дали результатов. Хотя свет в конце туннеля появился.

Поясню суть предложенной гипотезы Эриком Кэнделом на примере собаки. Любой мозг - это своеобразная монтажная схема из огромного числа нервных клеток или нейронов. Причем нейроны связаны между собой, то есть имеются точки контактов. Если, зажигая лампочку, одновременно на собаку воздействовать током, то у нее вырабатывается стереотип: лампочка - страх. Но если вместо удара током животному выдавать мясо, оно забывает о страхе и начинает радоваться свету. Оказывается, свет от лампочки попадает в разные зоны мозга. В первом случае в ту, что отвечает за оборону, во втором - за пищеварение. Причем страх перед лампочкой стирается, а появляется, если хотите, даже любовь к ней.

РГ: Почему же свет изменил маршрут?

Балабан: Кэндел открыл, что в точках контактов нейронов есть особые молекулы, так называемые прионоподобные белки. Образно говоря, "стрелочники", которые в примере с собакой меняют путь света. По сути, в мозгу запоминается положение стрелок. Это и есть память.

РГ: Но если все клетки обновляются, то, значит, и прионы должны помнить старый жизненный опыт не более двух суток?

Балабан: Это уникальная молекула. Старея, она передает информацию своей нарождающейся поросли. А молодые молекулы ведут себя так, как их научили старшие. Вот такой механизм памяти предложен американским ученым.

Еще одно модное направление исследований - так называемые каннабиноиды, которые, кстати, содержатся в марихуане. Но они есть и в каждом нашем нейроне, и играют важнейшую роль в процессе запоминания. Правда, чтобы этот механизм заработал, должно сойтись много условий. Пока у нас нет нужды что-то запоминать, каннабиноиды бездействуют.

РГ: Своего рода запасные игроки?

Балабан: В общем, да. Но вот перед мозгом ставится задача - запоминать. И тогда каннабиноиды активизируются: они меняют все параметры монтажной схемы. Например, могут управлять теми самыми стрелками, о которых я говорил.

РГ: Но если каннабиноиды есть в марихуане, то, принимая ее, человек искусственно обостряет свою память?

Балабан: Верно. Но одновременно сбивает естественный данный ему природой механизм. То же можно сказать и о рекламируемой сегодня виагре для мозга. На самом деле речь идет о веществе риталин, производном одного из слабых наркотиков. В начале прошлого века в богемной среде был бум аналога риталина. Он активизировал творческие способности. Но чудо продолжалось год-два. Потом человек к нему привыкал и без него ничего не мог создать. Затем начиналась деградация личности. Поэтому любая виагра для мозга - это тупик. Грубая регулировка его работы, которая глушит естественные механизмы.

РГ: А что-нибудь проясняется, как человек познает мир? Ведь это прямой путь к ответу на вопрос, что есть сознание?

Балабан: Этим занимаются ученые разных стран, в том числе входящая в число наиболее авторитетных в мире лаборатория нашего института под руководством член-корреспондента РАН Алексея Михайловича Иваницкого. Одна из их работ вызвала у научного сообщества большой интерес. Ученые оценивали, с какой скоростью люди сортируют слова на конкретные, скажем стул, стол, и абстрактные - депутат, мир, война и т.д.

Выяснилось, что одну и ту же информацию можно обрабатывать по-разному. Неосознанно, и тогда на это уходит всего 100 миллисекунд. Именно так решает примеры обезьяна. Человеку же требуется в десять раз больше времени: он проигрывает именно потому, что начинает считать. Но если ему сказать - не считай, он управится быстрей. Выходит, проблему можно решать, используя разные зоны мозга.

РГ: Недавно появилось сообщение, что ученые с помощью генетики создали гениальных мышей. Говорят, недалек день, когда можно будет по желанию выбрать себе будущее: скажем нобелевского лауреата или продавца в магазине. Ваше мнение?

Балабан: Это пока из области фантастики. А сегодня хорошо бы понять, почему одно животное умней другого. Простой эксперимент. Кошку учат: если она сумеет выждать восемь секунд и лишь потом нажмет на педаль, то получит мясо, а если поспешит - сухари. Выяснилось, что все животные делятся на две группы: импульсивные и выдержанные. Последние спокойно ждут и получают свое мясо. А нетерпеливые, сколько их ни учи, все торопятся. И живут на сухарях. Что это - ум? Все дело в том, что у "умных" и "глупых" животных по-разному организованы связи нейронов в мозге. Разная монтажная схема. Это мы и изучаем.

РГ: Вы исследуете людей в измененном состоянии сознания? Скажем, экстрасенсов, йогов?

Балабан: В нашем институте такие работы не ведутся, хотя разные "чудеса" я видел. Скажем, одна из экстрасенсов провела рукой над лучом лазера и он скакнул в сторону. Все ученые, а это были в основном физики, были в шоке. И она такие "номера" повторяла не раз. Никто не мог ничего понять, пока лаборант не отругал профессоров: у вас линзы и фильтры грязные. И все стало ясно. Экстрасенс из потовых желез ладони выделяла облачко пота, где множество физиологически активных веществ. Сев на стекло, они изменили спектр его пропускания. Вот луч лазера и прыгнул. Отсюда становится понятен и один из механизмов воздействия экстрасенсов. Они посылают в организм больного, а часто в его точки акупунктуры, биологически активные вещества.

РГ: А что происходит в мозге самого экстрасенса? Как он заставляет на пределе работать потовые железы?

Балабан: Вот это пока непонятно. Проводить подобные эксперименты запрещено. Ведь когда человек входит в измененное состояние сознания, меняются ритмы работы мозга. Причем он оказывается в зоне, характерной для эпилепсии. То есть у здорового можно вызвать припадок.

Общество Наука Общество Ежедневник Образ жизни