Подумаем о памяти

Многие ученые склоняются к мнению, что существует три вида памяти.

Первая - это непосредственный отпечаток полученной информации, которая поступает через наши органы чувств. Понять, что это так, можно на простом опыте. Закроем глаза, откроем их на мгновение и снова закроем. Сначала увиденная нами картина помнится четко и ясно, затем она медленно "тает" и вскоре исчезает совсем. Вы видите, так сказать, с закрытыми глазами. Увиденное помнится короткий промежуток времени, пожалуй, не более 0,1-0,5 секунды.

Второй вид памяти - кратковременная. Продемонстрировать ее можно с помощью несложного эксперимента. Вот какой опыт поставили исследователи Л. и М. Петерсоны. Они отобрали две группы испытуемых. Первую просили запомнить какие-нибудь три буквы, например: б, р, т, а затем удержать их в памяти в течение 18 секунд.

Вторую группу просили запомнить эти же три буквы, но в течение последующих 18 секунд вести "обратный" счет тройками, начиная с какого-нибудь произвольно заданного числа. Например, 487, 484, 481, 478 и т. д. И вот оказалось, что первая группа испытуемых была способна удержать в памяти в течение 18 секунд три названные буквы: б, р, т. Во второй группе эти три буквы не удалось запомнить никому. Определенная умственная работа, которую они . проделывали (обратный счет тройками), помешала им запомнить буквы. Кратковременная память, говорят исследователи, имеет малую емкость и очень короткий срок жизни.

Наконец, исследователи выделяют еще один вид памяти - долговременную. Это наиболее важная и наиболее сложная из всех видов памяти. Ее возможности чрезвычайно большие. Вот несколько примеров этого вида памяти: умение читать, писать, считать... Ведь вы помните это всю жизнь.

Количество информации, удерживаемой памятью, очень велико. Поэтому извлечь из нее именно те сведения, которые необходимы в данный момент, дело нелегкое. И тем не менее отыскать необходимое удается, как правило, очень быстро. Ведь когда мы, например, читаем, всегда приходится обращаться именно к долговременной памяти. При этом происходит интерпретация символов печатного текста, мы должны вспоминать значение слов...

И снова возникает один из самых трудных вопросов: а каковы биохимические механизмы памяти?

Исследования в этой области. науки фактически только начинаются. И в то же время экспериментаторами получены поразительные, хотя иногда и противоречивые, результаты.

Живет довольно-таки своеобразный и примитивно организованный червь, который называется "планария". Он имеет одну особенность: если перерезать червя пополам, каждая из половинок через какое-то время полностью регенерирует в целый организм. И вместо двух половинок появятся две целые планарии.

Теперь научим чему-нибудь этого червя. Иными словами, выработаем у него какой-нибудь рефлекс. Осветим планарию ярким светом электрической лампочки, а вслед за этим будем раздра кать слабым электрическим током. Под влиянием тока животное будет сокращаться. Через некоторе время условный рефлекс выработается. Иными словами, стоит только планарию осветить светом лампочки, как червь "вспомнит" об электрическом ударе и сократится, хотя удара и не последует. Дрессировка планарий закончена.

Теперь разрежем всех червей пополам и подождем, когда из каждой половинки вырастет взрослая планария. И вот оказалось, что оба животных, и то, которое вырастает из хвостовой части, и то, которое регенерирует из головной части, помнят все, чему научили исходную планарию.

Это явление, конечно, поразительное. Естественно, исследователи думали, что урок могут помнить только те планарий, которые выросли из головной части червя. Оставалось предположить, что память об уроке распространилась в исходной планарий по всему организму. Что же в таком случае лежит в биохимической основе памяти? По крайней мере, у планарий.

К этому времени ученые уже знали, что генетическая информация, индивидуальная для каждого организма, заключена в гигантских молекулах ДНК. Передача этой информации происходит с помощью другой нуклеиновой кислоты - РНК. Было высказано предположение, что РНК может передавать и приобретенный опыт от одного животного к другому. Иными словами, что память у планарий связана с РНК.

Подумаем о памяти

Чтобы проверить это, поставили соответствующие опыты. Половинки обученной планарий выращивали в растворе, содержащем фермент, разрушающий РНК, рибонуклеазу. И вот оказалось, что червь, выраставший из головной части животного, как и прежде, помнил выученный урок и отвечал сокращением на вспышку электрической лампочки. Планария, регенерировавшая из хвостовой половинки, урока не помнила.

На основании этих опытов можно сделать, по крайней мере, несколько предварительных выводов. По-видимому, говорят исследователи, у планарий память переносится с помощью РНК. Но чтобы планария вспомнила урок, головная часть необходима (старая или вновь выросшая). Поэтому у обученной планарий, выросшей из головной части, память успела, так сказать, закрепиться в этой головной части, а в выросшей из хвостовой - новая головная часть не получила информации об уроках. Логично предположение, что переносчиком памяти у планарий была именно рибонуклеиновая кислота, которая оказалась разрушенной ферментом, подмешанным к раетвору.

Надо сказать, что интерпретация полученных результатов вызвала горячие споры. Ведь разрушение или ослабление памяти с помощью химического соединения, например, с помощью фермента рибонуклеазы, еще не доказывает, что само запоминание основано на химическом кодировании с помощью РНК. Вполне вероятно, что при этом нарушалось нормальное функционирование нервной системы.

Еще более острую полемику вызвали опыты, которые связывали с так называемым переносом памяти от одного животного к другому.

Планарию, приученную реагировать на вспышку электрической лампочки, измельчали в кашицу. Затем этой кашицей кормили другую, но уже необученную планарию. И вот оказалось, что после такой диеты необученный червь быстрее усваивал уроки, у него скорее вырабатывался условный рефлекс на свет и раздражение электрическим током. Создавалось впечатление, что приобретенный первой планарией опыт как бы частично передавался второму, необученному червю.

Эти опыты, несмотря на внешнюю эффективность, встретили крайне скептическое отношение в мире ученых. Вероятнее всего, результаты этих исследований не имеют никакого отношения к биохимическим механизмам памяти. Более логично предположение другого порядка: необученная планария просто получала улучшенное питание, быстрее росла и легче усваивала уроки.

Еще более бурную дискуссию вызвали эксперименты по выделению "субстанции страха" или "субстанции спокойствия". Вот один из подобных экспериментов, проведенных Г. Унгаром с сотрудниками и опубликованный в 1966 году.

Некоторые лабораторные животные, как и люди, вздрагивают от неожиданного громкого звука. После многократного повторения ответная реакция снижается и наконец пропадает. Животные привыкли. Чтобы выработать такую реакцию у крыс, Г. Унгеру потребовалось 9 дней.

Из головного мозга обученных крыс делали кашицу, а затем из нее готовили раствор. Он, конечно, содержал набор самых разнообразных химических веществ. Если этот раствор вводили обыкновенным лабораторным мышам, то у них реакция привыкания к громким звукам вырабатывалась через 1-2 дня (в среднем). Если же точно такой раствор готовили из мозга необученных крыс и вводили другой группе мышей, то мыши привыкали к громким звукам (и, следовательно, не вздрагивали) только через 11 дней. Цифры, конечно, впечатляющие: 1-2 дня и 11 дней.

Результаты этих опытов позволили некоторым исследователям говорить, что в растворах, получаемых из мозга обученных крыс, содержалась некая "субстанция спокойствия". И вот именно она делала мышей более устойчивыми к громким звукам.

С легкой руки некоторых зарубежных органов печати отдельные не в меру горячие авторы стали поговаривать о возможностях переноса даже самой памяти от одного вида животных к другому.

К подобной трактовке опытов на крысах многие современные исследователи относятся весьма скептически. Вполне возможно, говорят они, в растворе, приготовленном из мозга обученных крыс, действительно содержится какое-то новое химическое соединение. Но это вещество, конечно, ничего общего с памятью не имеет.

Вот простая аналогия. Вы устали готовиться к трудной контрольной работе. Выпив стакан крепкого, свежезаваренного чая, вы почувствовали себя лучше. Голова стала яснее. Но ведь кофеин, содержащийся в чае,- это, конечно, не память.

Изучение биохимических механизмов памяти только началось. Как это ни парадоксально звучит, лишь теперь становится очевидным, как мы мало знаем о своей памяти.

Наше повествование о "закономерных чудесах" современной биохимии подошло к концу. Конечно, рассказы о трудных и радостных путях исследования "самой золотой из всех молекул" - нуклеиновой кислоте, об энергетике живой клетки и поиске новых лекарств, о давней мечте человека - универсальном "лекарстве от всех болезней", о тайнах биохимических процессов нашей памяти, о радиационной биохимии - науке атомного века - лишь небольшая крупица того, чем занимается современная биохимия. Перспективы этой науки необозримы. Результаты ее открытий преобразуют нашу жизнь.

Недавно закончил свою работу XXV съезд Коммунистической партии Советского Союза. На нем была намечена невиданная по своей грандиозности программа развития науки на ближайшее пятилетие. Необходимо "усилить исследования в области молекулярной биологии, физиолого-биохимических и иммунологических основ жизнедеятельности человеческого организма, - говорится в этой программе, - с целью ускорения решения важнейших медико-биологических проблем борьбы с сердечно-сосудистыми, онкологическими, эндокринными, вирусными и профессиональными заболеваниями, болезнями нервной системы".

Таким образом, перед советскими биохимиками, перед молодыми учеными открываются широкие возможности приложения своих творческих сил. И можно не сомневаться, что наши ученые с честью выполнят почетные задания Родины.