Знание-сила, 2008 № 07 (973)

ПОНЕМНОГУ О МНОГОМ

Рисунок А.Сарафанова

Как утверждают ученые Стэнфордского университета, все расцветки собачьей шерсти образованы комбинациями различной интенсивности двух и всего двух основных цветов — черного и желтого. Глядя на какого-нибудь далматинца с его черными пятнами на белой шкуре или на белоснежного самоеда, в это трудно поверить, но в поддержку этого тезиса выступает собачья генетика, а с ней спорить трудно.

В течение нескольких лет ассистенты профессора Грега Барша регулярно появлялись на всех местных собачьих выставках, чтобы собрать мазки с внутренней стороны собачьей пасти. Эта безболезненная для собак процедура позволила ученым собрать целую «библиотеку» образцов ДНК многих пород собак и провести поиск того гена или генов, которые отвечают за окрас собачьей шерсти. Сопоставляя ДНК различных пород с отличиями в окраске, ученые сумели постепенно сузить круг возможных «подозреваемых» до одного участка, а затем соавтору исследования, Софье Кандилл, удалось найти на этом участке и сам искомый ген.

К большому удивлению ученых, оказалось, что этот ген производит белок, входящий в большую группу защитных белков организма, так называемых дефенсинов. Эти белки являются своего рода антимикробными «пулями» организма, с помощью которых иммунная клетка продырявливает оболочку бактерии, грибка или вируса, что помогает их уничтожить. Генетики давно подозревали, что антимикробные белки имеют и другие функции, но никогда не думали, что в число этих функций входит управление окраской собачьей шерсти. И вот сейчас, исследуя найденный ген, стэнфордские ученые установили, что его дефенсин играет роль важного звена в цепи биохимических реакций, ведущих к образованию красящего пигмента кожи — меланина (а также «гормона стресса» — кортизола).

Развивая этот успех, другой сотрудник Барша, Крис Кэлин, выявил, что ген бета-дефенсина, связанного с собачьей окраской, имеет два варианта: один дает совершенно черный цвет, другой — совершенно желтый. Крис показал это на эффектном эксперименте — когда он ввел подопытной мыши собачий ген «черной окраски», потомство этой мыши оказалось черным. Ему удалось показать также, что каждой комбинации этих двух генов соответствует своя окраска. Доги, например, — это собаки с желтым вариантом гена окраски, те же далматинцы — с черным.

По мнению Барша, эти результаты показывают важность изучения других функций дефенсинов, кроме антимикробных. Поскольку гены этих белков в разных комбинациях ведут к индивидуальным различиям даже внутри одного и того же вида, они могут — в дальней перспективе — открыть путь к той «индивидуальной медицине», которая стала ныне заветной целью науки.

Американские ученые пришли к выводу, что творческие способности человека во многом определяются характером работы мозга.

Американские нейрофизиологи из университета Дриксела в Филадельфии и Северо-Западного университета провели исследование, посвященное творческим способностям человека. Ученые обратили внимание, что всех людей можно разделить на «творческих» и «методичных». Творческий человек способен к озарению и открытию, тогда как методичный предпочитает последовательный перебор вариантов.

Первоначально исследователи снимали показания электроэнцефалограмм у испытуемых, находящихся в спокойном состоянии. Затем предлагался ряд задач, которые формулировались в виде анаграмм: предлагался набор букв, полученный из известных слов перестановкой букв, и предлагалось это слово угадать. Испытуемых просили регистрировать ощущение, как именно они пришли к решению: последовательным перебором вариантов или путем внезапной догадки. При этом постоянно регистрировалась электроэнцефалограмма и записывались альфа- и бета-ритмы мозга.

Выводы оказались довольно впечатляющими. У тех испытуемых, которые пришли к решению в результате догадки, ритмы мозга оказались разительно отличающимися от тех, кто методически перебирал варианты. Причем эта разница была очевидна не только в процессе решения задач, но и в спокойном состоянии.

Ученые отметили два основных отличия. У тех, кто испытал своего рода озарение и кого назвали людьми «творческими», оказалась гораздо выше активность правого полушария мозга, которое, как полагают сегодня, ответственно за образное восприятие. Эти люди гораздо более склонны к свободным ассоциациям и сопряжению далеких понятий.

Другим явным отличием стала активность мозга при обработке визуальной информации. Альфа- и бета-ритмы у творческих людей при визуальном восприятии оказались гораздо более разнообразными, в то время как у людей, мыслящих методически, разброс ритмов мозга оказался гораздо меньше.

Ученые считают, что творчески мыслящие люди отличаются от людей методичных характером работы мозга. Творческому человеку проще придумать неожиданное решение, но ему трудно следовать установленной инструкции.

Берем мышку, наливаем ей в чашечку воды, добавляем сахарин, она выпивает, ей вкусно. Через 40 минут даем ей рвотное, ее рвет, она страдает. Повторяем этот опыт несколько дней подряд, и мышка прочно выучивает, что вода с сахарином — хоть и вкусно, но очень плохо. Теперь у нашей мышки образовалась долговременная память на определенный (сахаринный) вкус. Это нам и надо.

Снова берем эту мышку и вводим ей в мозг специальный препарат, сокращенно именуемый ЗИМ. Он отличается тем, что блокирует работу определенного мозгового белка, ПКМ-киназы. Препарат вводим в ту часть мышиного мозга, в которой, судя по представлениям нейрологов, хранятся «вкусовые воспоминания» (например, у Пруста — о съеденном в детстве бисквите). Через два часа наливаем ей в чашечку воду, добавляем сахарин — она пьет. На второй день наливаем ей в чашечку воду, добавляем сахарин — пьет. 10 дней добавляем — пьет. 20 — пьет. На 25-й прерываем опыт и пишем: блокировка ПМК- киназы безвозвратно лишает мышь долговременных вкусовых воспоминаний. Напоминаем результат минувшего года — блокировка той же киназы избавляла мышь от страха перед тем местом, где ее до того ударяло током. Тоже долговременное воспоминание, только тогда шоковое, а сейчас вкусовое. Обобщаем: сохранение долговременных воспоминаний разного рода требует участия ПМК-киназы.

До сих пор считалось, что каждому долговременному воспоминанию соответствует своя комбинация (сеть) возбужденных нейронов, связь в которой (между отдельными нейронами) осуществляют межнейронные промежутки — синапсы. Учат мышку не пить сахаринную воду — и у нее по мере обучения эта конкретная сеть многократно возбуждается, и благодаря этому связь между соответствующими синапсами все более упрочняется. Иными словами, память, считалось доселе, — это синапсы. А ПМК-киназа хоть и участвует в процессе, но побочно — только на ранних этапах закрепления памяти.

А теперь оказывается — она необходима и для ее длительного сохранения. И если этот вывод подтвердится, придется признать, что память — не только синапсы, но и белки. Это открытие может дать в руки врачам способ направленно стирать память. Скажем, человека мучает воспоминание о перенесенной в прошлом душевной травме. Даем ему ЗИМ — и он, как мышка о сахарине, об этой травме забывает. Кто-нибудь, пожалуй, спросит: а что, и совесть можно будет таким манером глушить? Но на этот вопрос мы ответим: эх, человече, совесть давно уже научились глушить без всяких препаратов.

Александр Савинов