В 1993 году меня в связи с проблемой старения поразило сообщение о парабиозе, сделанное академиком Г.М. Бутенко.
Суть парабиоза такова. Если у двух специально подобранных мышей сделать разрезы вдоль туловища, отделить лоскуты кожи, а потом сшить мышей за кожные края, то произойдет срастание и мы получим искусственных «сиамских близнецов». У них образуется общее кровообращение, то есть неограниченный обмен кровью с ее белками, гормонами, эритроцитами, лейкоцитами, иммунными телами, всей другой биохимией.
Для изучения механизмов старения молодых мышей сшивали со старыми, а через несколько месяцев вновь разъединяли.
Изучая последствия парабиоза в раздельной жизни, обнаружили поразительный факт: старые мыши не омолаживались, а молодые необратимо старели. Попытки обнаружить такими опытами «агент старения» пока ни к чему не привели.
Мои предположения о механизмах старения основаны на давно предложенной гипотезе генетической запрограммированности старости. Все живые существа функционируют по биологическим программам, которые обеспечиваются запасом некоей (проблематичной!) «энергии активности X», обладающей своим «потенциалом». Его изменения знаменуют этапы программ.
На первом этапе, который начинается сразу после оплодотворения яйцеклетки, в организме имеется избыток энергии: идут интенсивный обмен веществ, рост и специализация тканей. Внешне это выражается в высокой двигательной активности. На этом этапе идет подготовка к размножению. Второй этап — сам период размножения, продолжающийся или по «счетчику» расхода энергии X, или до определенного уровня падения ее потенциала. Третий этап — доживание, то есть расходование остатков энергии, пока потенциал ее не снизится до границы жизнеобеспечения, зависящей от условий существования.
Впрочем, вместо расхода энергии активности X, заложенной в каждой клетке, можно предположить накопление некоторого «тормозного вещества Y», возможно, представленного «геном старения». Правда, одинаково трудно предположить как передачу его от старых мышей молодым при парабиозе, так и необратимую фиксацию его в клетках молодых мышей.
В то же время запрограммированность этапов старения во времени не является жесткой. Похоже, что траты энергии X или накопление вещества Y находятся в зависимости от двух типов обратной связи: во-первых, от стимулирующих воздействий среды и, во-вторых, от связей мышц с регулирующими системами организма. И еще: возможно, что энергия X не только тратится, но и частично восстанавливается, замедляя темп реализации программы старения.
Разумеется, эти рассуждения о мифических «энергетических» агентах звучат не очень убедительно. Но, с другой стороны, наличие в генах самой программы этапов развития кажется вполне логичным. Уж очень закономерен процесс: рост, подготовка к размножению и реализация его. Темпы его в зависимости от внешних условий меняются в сравнительно небольших пределах. Весь процесс можно представить как переключение «по счетчику» регуляторных генов, включающих гены синтеза белков, с помощью которых осуществляется последовательность функций.
Может быть, соседствуют два фактора: первый — сама программа «что после чего» и второй — ее обеспечение этой самой энергией X?
Не ясно, существует ли специальная программа старческих изменений после завершения этапа размножения, или просто происходит деградация организма вследствие ослабления обратных связей. В последнем случае играют роль уже не только уменьшение энергии X или накопление фактора Y, но и внешняя среда и поведение индивида.
Организм как система
При описании организма как системы применимо много разных определений. В частности, его можно описывать как иерархическую систему с ограниченной зависимостью «этажных» структур по вертикалям и горизонталям. Система действует отдельными Функциональными Актами (ФА). Они выполняются рабочими органами, управляемыми регуляторами через считывание сигналов с некоторых моделей, представленных в геноме или в структуре нервных сетей. При этом на регулятор действуют обратные связи нескольких видов: от рабочих органов, от объектов воздействия, от «считчика» самой программы.
Функции выражаются в преобразовании структур и сообщении их элементам разных видов энергии; сами структуры все время меняются, приспосабливая программу к внешней среде.
Все это объединяется понятиями «самоорганизация» и «адаптивность». (Впрочем, едва ли эти рассуждения что-нибудь проясняют, разве что подчеркивают участие обратных связей в реализации программы.)
Вершина приспособляемости человека демонстрируется деятельностью коры мозга, способного к творчеству: созданию новых моделей поведения, не заданных в генах.
Любые действия человека в конкретной среде можно представить в виде взаимодействия двух структур: организма (личности) и среды (рис. 6).
Организм тоже состоит из двух структур: регуляторов и рабочих органов. Регуляторы являются носителями программ — биологических и социальных.
В клетке они представлены генами, в организме — нервной и эндокринной регулирующими системами. Регуляторы превращают программы в потребности, потребности — в чувства, чувства — в желания. Желания формируют не только «мотив», но и «напряжение», выражающее собой силу воздействия на рабочий орган в зависимости от сопротивления среды.
Активность регуляторов закономерно снижается в процессе старения, что выражается в сокращении мотивов и уменьшении напряжений. Однако сами регуляторы, как и рабочие органы, тренируемы, то есть способны к увеличению активности при интенсивной деятельности.
Рабочие органы (вторая структура организма) призваны воплотить программы, то есть мотивы, в функции — внешние, выраженные сокращением мышцы, и внутренние, выраженные деятельностью органов, энергетически обеспечивающих мышцы. Интенсивность их работы определяется мотивами, тренированностью и «тормозами». Тренированность является результатом предшествовавшего труда (положительная обратная связь!). Тормозов два — утомление и старение. Утомление возрастает от сопротивления среды и уменьшается от тренированности, а старение определяется генетической программой. Мотивы и тренированность увеличивают труд, тормозы — уменьшают.
Внешний компонент схемы — среда, природная и социальная. Среда задает на личность две «шкалы» — «платы» и «сопротивления».
Возможна целая гамма шкал «труд-плата» — от уравнительной до прогрессивной. Шкалы плат очень важны, поскольку они стимулируют или ослабляют личность, в силу присущего человеку качества напрягаться только за «плату». Этому же служит и второй выход от среды — ее сопротивление труду. Оно стимулирует напряжение, утомление и опять же тренировку.
Таким образом, в дееспособности личности, то есть в ее способности к напряжениям, к труду, участвуют как гены, определяющие индивидуальность, а также процесс старения, так и среда. Она через свои «шкалы плат» реализует генетические возможности личности к напряжениям и тренировке. Старение уменьшает дееспособность, снижает потребности, отраженные в регуляторах, и возможности рабочих органов. В них как бы суммируется уменьшение мотивов с утомлением.
