Метод, который Альтман использовал, когда обнаружил нейрогенез взрослых (и который мы подробно опишем в следующей главе), широко применялся уже несколько лет, к тому времени с ним были проведены весьма результативные исследования, а кроме того, он позволял ответить на вопрос, где именно в процессе развития мозга происходит клеточное деление. Скорее всего, Альтман был первым, кто использовал этот метод на взрослом мозге. Собственно говоря, для этого не было никаких оснований, разве что можно было использовать его как отрицательный контроль
[6] для каких-то совершенно иных процессов. Проведенные на тот момент исследования давно уже показали, что деление клеток по окончании развития организма, «несомненно», прекращается. По крайней мере, почти, но на нюансы никто не обращал внимания.
Но это было еще не все. Альтман намного опередил свое время. Его работа 1965 года и по сегодняшним меркам выглядит исчерпывающей и многогранной. Он уже тогда подумал обо всех назревавших вопросах и задал стандарт, на который впоследствии пришлось ориентироваться всем. Однако история не пошла по простому пути. Когда ученый совершает открытие, к которому научное сообщество еще не готово, сам исследователь нередко остается у разбитого корыта.
В 1969 году Альтман нашел нейрогенез взрослых еще в одной зоне, в обонятельной луковице
. Он опубликовал массу работ по нейрогенезу у различных животных и описал это явление со всей точностью, какая тогда была возможна. И все же с двумя проблемами, с двумя открытыми вопросами ему справиться не удалось. Первый вопрос: как однозначно определить, что перед нами действительно новые, только что появившиеся нервные клетки, а не просто клетки, которые выглядят как нейроны, но не функционируют соответствующим образом? И второй: откуда они вообще берутся? На эти вопросы он не мог ответить в силу того, что для этого требовались методы, разработанные лишь десятки лет спустя, и поэтому допустил ряд промахов, которые многие позже несправедливо ставили ему в упрек. Например, он описал нейрогенез взрослых еще и в зрительной коре головного мозга, как мы сегодня знаем, ошибочно. Но это не умаляет его роли как основоположника в данной исследовательской области. Эйнштейн тоже ошибался (например, когда отвергал квантовую теорию), а научный прогресс невозможен без заблуждений. Только ошибки и заблуждения двигают нас вперед. Легко быть умным задним числом. Должно быть, в то время точно определить разницу было чрезвычайно трудно. Ведь новые клетки коры головного мозга – это не новые нейроны, но они действительно очень и очень похожи.
Что делать с явлением нейрогенеза взрослых, было не вполне понятно, и в нем видели скорее любопытный факт, чем важный нейробиологический процесс. Кроме того, очевидно, на тот момент еще не удалось разрешить ряд методологических противоречий. В результате звезда Альтмана в его научной области закатилась, и он нажил очень серьезные проблемы, настолько, что едва мог продолжать свою карьеру. Он ощущал это как несправедливость, и отчасти был прав. И все же первое время его работа выглядела скорее как курьез, чем как по-настоящему большое событие.
Очарованные пластичностью
Тема нейрогенеза взрослых очень притягательна, что ощутил на себе и Альтман. Это можно объяснить нарушением табу и отходом от догм и предрассудков, но лишь отчасти. Ведь роль аутсайдера быстро теряет свою прелесть. В 90-е годы ХХ века, когда нейрогенез взрослых открыли заново, он стремительно вошел в моду. Авторитетная научная редакция New York Times включила нейрогенез взрослых у человека в первую десятку открытий «Десятилетия мозга» – так называлась программа, проведенная правительством США в конце прошлого столетия. Не исключено, что известная газета при этом не только устанавливала мерила и критерии качества в науке, но и рассчитывала вызвать широкий отклик.
Мы начали с канареек Фернандо Ноттебома, потому что очарованию этой темы широкая публика впервые подверглась благодаря им. То, что нейроны – это мельчайшие функциональные единицы мозга, а мозг – это вместилище нашего мышления и нашего «я», сегодня известно всем. Но мы не всегда связываем между собой эти две мысли. Ведь если в них углубиться, можно прийти к гораздо более тяжелым размышлениям. Что, собственно, должно произойти на уровне нервных клеток, чтобы получилось некое «я» и «я думаю»? И как в целом взаимосвязаны структура мозга и его деятельность?
Эту фундаментальную взаимосвязь описывают с помощью не совсем простого для понимания термина «пластичность». Пластичность – это «взаимозависимость структуры и функции». Проще говоря, это то, как структура мозга влияет на его деятельность и как эта деятельность, в свою очередь, воздействует на его структуру. Мы увидим, каким образом пластичность связана с развитием и как она помогает мозгу функционировать. Однако на данном этапе самое главное, что пластичность очень важна для его деятельности. Мозг без пластичности мертв.
Мозг готов изменяться всегда. Его структура не статична, но долгое время считалось, что динамизм свойственен лишь сети нейронных связей. Согласно этим представлениям, количество нервных клеток, узлов в сети, в крайнем случае (причем печальном, например в случае болезни) могло уменьшиться, но никак не могло увеличиться. Нейрогенез взрослых же свидетельствует о том, что в некоторых исключительных областях бывает иначе. В этих привилегированных зонах мозг растет буквально от задачи к задаче.
Это было отчетливо видно на канарейках, и сегодня у нас есть масса данных, указывающих, что таким же образом дело обстоит в гиппокампе млекопитающих. Это позволяет предположить, что здесь имеет место какой-то, возможно, фундаментальный механизм. В отношении различных отделов мозга нейрогенез взрослых все же считается исключением. В гиппокампе действует принцип пластичности, который млекопитающие не используют в других областях мозга. Но гиппокамп вообще представляет собой совершенно особенную зону благодаря своей решающей роли в механизмах обучения и памяти. Это звучит так, будто мы отлично понимаем, что означают с нейробиологической точки зрения «обучение» и «память», как протекают эти процессы. И все же, хотя мозг и его работа по-прежнему хранят в себе множество тайн, уже нельзя сказать, что нам совсем ничего не известно. Генри Молисон (Henry Molaison; известный как Пациент H.M.), страдавший фармакорезистентной эпилепсией, был, пожалуй, самым хорошо изученным пациентом за всю историю медицины. В 1953 году, когда ему было 27 лет, врачи, буквально не зная, что еще предпринять, с обеих сторон удалили ему гиппокамп – структуру, в которой находился очаг его заболевания. Благодаря этому случаю нам известно, что без гиппокампа человек живет всецело «здесь и сейчас» и полностью теряет способность хранить что-либо в долгосрочной памяти. H.M. вполне освоил заново некоторые моторные навыки, а также, по-видимому, определенные семантические связи, но все это произошло неосознанно. Путь от фактов и взаимосвязей к сознательной памяти ему, потерявшему оба гиппокампа, отныне был закрыт.
