Происхождение мозга
Шрифт:
Физиологическое подразделение гормонов на кинетические, метаболические, морфогенетические и поведенческие построено на их эффектах. Кинетические гормоны запускают мышечное сокращение, секреторную активность эндокринных и экзокринных желёз и изменение пигментации животных. Метаболические гормоны регулируют водно-солевой баланс, обмен углеводов и белков. Морфогенетические гормоны действуют в эмбриональный период, во время роста и полового созревания животных. Они регулируют рост тела, линьку, метаморфоз, созревание гонад, освобождение гамет и половую дифференцировку. Поведенческие гормоны являются достаточно условной группой, поскольку все гормоны так или иначе влияют на активность животных. Тем не менее традиционно называют «поведенческими» гормоны,
Гормональная регуляция поведения играет очень большую роль в повседневной и сезонной активности животных. Давно обнаружена прямая зависимость между отдельными гормонами и конкретными формами поведения. Гормональное воздействие на особь продолжительное и охватывает как нервную систему, так и организм в целом. Таким образом, гормоны влияют на поведение в большей степени, чем любая другая система организма, за исключением мозга. Наибольшему гормональному контролю подвержены половое созревание, половой диморфизм, размножение, ухаживание, копуляция и инверсия пола. Тем не менее это только одна из эффекторных систем, регулирующих физиологическую активность и поведение животных.
Ещё одной эффекторной системой можно назвать экзокринные железы. Они участвуют в пищеварении, защите кожи, маркировании территории и половых контактах между особями. Вырабатываемые ими соединения выделяются во внешнюю среду, а не внутрь организма. При помощи кожных желёз многие рыбы и амфибии защищают поверхность тела от различных неблагоприятных воздействий, а экзокринная часть поджелудочной железы вырабатывает пищеварительные ферменты. Работа глазничных и анальных желез млекопитающих служит одним из важнейших способов внутривидовой и межвидовой коммуникации. Следовательно, нервная система реализует свою активность через мышечные клетки и железы. Они обеспечивают механизм движения самого животного, перемещение пищи и крови внутри его организма. Прямо или косвенно эти эффекторные системы осуществляют управление и контроль за работой почти всех специализированных органов и функциональных систем организма. Результаты этой работы постоянно контролируются внутренними рецепторами и органами чувств. Эффекторные и рецепторные структуры объединяет нервная система. Она прямо или косвенно влияет на весь организм, определяет его способность к быстрым адаптациям и контролирует взаимодействия между различными органами.
Природа памяти остаётся одной из самых излюбленных тем для «физиологических» фантазий. Тема столь популярная и доступная для натурфилософских и умозрительных рассуждений, что мимо неё не прошёл ни один популярный мыслитель. Надо отметить, что и подходы к решению проблемы памяти были столь же общественно популярны, сколь далеки от реальности. В соответствии с модой времени предлагались нематериальные формы памяти, которые прекрасно агрегировались с душой. При этом память легко заселялась в тело или «удирала» из него в зависимости от теологической оценки поведения человека. Начиная с XIX в. память пытались объяснять более или менее реальными химическими или физиологическими процессами.
До настоящего времени распространены биохимические модели запоминания. Они особенно расцвели после открытия структуры ДНК в эпоху начала молекулярно-биохимических исследований. Дело дошло до того, что были предложены экспериментальные «доказательства» существования «белковых молекул памяти». На них, как на популярную в те времена аудиоленту, записывалась некая информация о событиях. Затем она прокручивалась, расшифровывалась и проявлялась в сигналах нейронов. Следовательно, достаточно ввести необученным животным «белки памяти» от обученных, как они начнут решать сложные задачи, что, собственно, и было сделано.
Прошедших обучение планарий («отличников») разрезали на кусочки и скармливали ничего не ведавшим собратьям. «Неучёных» каннибалов запустили в незнакомый
Понятно, что недостоверность результатов была быстро установлена. Попытка приёма внутрь «информационных» молекул, которые будут разрушены пищеварительными ферментами, выглядит, как анекдот. Тем не менее подобные странноватые эксперименты регулярно обсуждаются до настоящего времени. В неявной форме туманные рассуждения о РНК-глиальных взаимодействиях как хранилище памяти неких информационных нейропептидов, соматических носителях памяти и особых информационных колебаниях регулярно возникают в литературе.
Трудно не согласиться с тем, что пассивное (энергонезатратное) хранение любых записей на любом носителе дало бы мозгу огромные преимущества. Однако эти фантазии перечёркиваются печальным опытом клинической смерти человека. Примерно через 6 мин после начала клинической смерти из мозга начинают необратимо исчезать воспоминания, а через четверть часа о личных воспоминаниях говорить уже не приходится. Если бы память хранилась на каком-либо энергетически независимом носителе, то она бы могла восстановиться. Этого не происходит, что означает динамичность памяти и постоянные энергетические затраты на её поддержание. Проблемы механизмов памяти трактуют как некий круг широких и разнонаправленных процессов мозга, который понять, по-видимому, не дано. Столь приятный вывод стимулирует деятельность мозга и позволяет перечислить безусловный набор фактов, которые отражают существование или исчезновение памяти.
§ 15. Механизмы памяти
1. Память — это функция нервных клеток. При синдроме Корсакова, рассеянном склерозе, ишемической болезни мозга, когда дегенерируют нейроны, память исчезает.
2. Для способности запоминать надо иметь некоторое количество нейронов, по-видимому, немного более 100. Тогда их связей хватит, чтобы сохранить хоть что-то от произошедшего события. Следовательно, память зависит от связей, в которые вступают клетки.
3. В памяти информация хранится разное время. Есть долговременная и кратковременная память. Одни события быстро забываются, если не обновляются или не повторяются. Это говорит о том, что память динамична. Она как-то удерживается, но не надолго, а затем при невостребованности исчезает. Всякие самые ненужные события могут запоминаться навсегда, а нужные — всего на несколько часов. Таким образом, память избирательна, но эта избирательность на первый взгляд необъяснима.
4. Память — энергозависимый процесс. Нет потока энергии — нет памяти. Любой энергозависимый процесс невыгоден организму. Это значит, что без крайней биологической необходимости такой процесс поддерживаться не будет.
5. Сохранение информации в динамической памяти приводит к её постоянному изменению. Воспоминания прошедших событиях фальсифицируются во времени вплоть до полной неадекватности.
6. Память не имеет абсолютно чёткой локализации. Она хранится в анализаторных центрах, ассоциативных полях и эмоционально-гормональных центрах, а связана со всем, что есть в нервной системе.
7. Хронометраж памяти осуществляется по скорости забывания и событиям. Реального счётчика памяти нет, но его заменяет скорость забывания. Память о любом событии уменьшается обратно пропорционально времени. Через 1 ч забывается 1/2 от всего попавшего в память, через 1 сут — 2/3, а через мес — 4/5. Жизнь животного и человека в воспоминаниях делится не на условные отрезки (годы, месяцы, дни), а на события, которые являются маркёрами времени.