Таким образом, у нейротрансмиттеров та же функция, что и у гормонов, – они сигнальные вещества. Как назовут молекулу, нейротрансмиттером или гормоном, зависит от того, откуда именно в организме она вбрасывается. Если родом из синапсов, это нейротрансмиттер. Если она образуется в железе́, например в эпифизе или надпочечниках, зваться ей гормоном. Серотонин может быть как гормоном, так и нейротрансмиттером.
В 1970-е годы возникло подозрение, что низкий уровень серотонина может быть причиной депрессий. Ученые смогли доказать, что при этом заболевании помогает повышение уровня серотонина. Поэтому долгое время циркулировало довольно простое объяснение: депрессию вызывает химический дисбаланс в мозге, и бороться с ней можно медикаментами, повышающими уровень, скажем, серотонина. Однако причины такого психического заболевания нельзя сводить к дефициту одной маленькой молекулы, это было бы упрощением. Да, серотонин помогает при депрессиях, но это вовсе не означает, что его дефицит служит причиной этого заболевания. Ведь не дефицит же аспирина вызывает головные боли, хотя от головной боли он помогает. И все же – повышающие уровень серотонина антидепрессанты помогают очень многим из тех, кто страдает депрессией. Нет ли здесь эффекта плацебо? Боремся ли мы такими антидепрессантами только с симптомами или на причину тоже можем воздействовать? Непростая взаимосвязь между серотонином и депрессиями по-прежнему вызывает споры, но так уж бывает с наукой. Проработавший два-три года в научных исследованиях наверняка испытает разочарование. И пусть наука и техника продвинулись далеко, поиск новых знаний – это чертовски трудная работа. Результаты противоречат друг другу или не поддаются воспроизведению. В науке не всегда все ясно и логично.
Есть прекрасная аллегория, очень хорошо описывающая науку и исследовательские работы, – притча о слепцах и слонах. Группа слепых мужчин обследует слона, доселе неведомое им животное. Образ этого существа слепцы могут воссоздать только на ощупь, но каждый ощупывает только часть слона. Один осязает острые бивни, другой – длинный хобот, следующий – большие уши и так далее. В ходе обсуждения они замечают, что у всех абсолютно разное представление о животном. Один уверен, что слон – это костлявое и тощее создание, а другой ничего подобного не нащупал. То же самое случается в ходе научных исследований и с нами, учеными, особенно если наш «слон» – это такая сложная тема, как, например, депрессия. Чтобы приблизиться к реальным фактам, слона нужно постигать в целом, собирая по кусочкам и осмысленно добавляя в общую картину все наблюдения, включая те, что на первый взгляд противоречат друг другу. И даже тогда слона мы разведали бы только на ощупь. Мы, как и прежде, слепы.
Когда я говорю с друзьями на подобные темы, они спрашивают: ты хочешь увлечь меня наукой или отпугнуть от нее? Ну да, если придерживаться аллегории про слепцов и слонов, без науки мы были бы не только слепы, но и пощупать что-либо не смогли бы.
* * *
Но хватит бродить в дебрях туманных аллегорий, давайте обратимся к достаточно хорошо исследованной нейрохирургии. Мы с Кристиной сидим в кафетерии и снабжаем мозг кофеином. Оказывается, в мозге есть рецепторы не только для нейротрансмиттеров, но и для кофеина. Впрочем, как бы по недоразумению, потому что кофеин ну очень похож на другую, эндогенную (то есть родную для организма) молекулу – аденозин.
Ну да, нам химические структуры кажутся не особо схожими, а вот рецепторам аденозина в мозге – вполне. Точнее выражаясь, речь вообще не о внешнем сходстве, а о том, насколько хорошо молекула подходит к рецептору. Парковочное место для аденозина устроено так, чтобы именно он мог туда идеально запарковаться, но случайно кофеин тоже туда вписывается.
Обычно задача аденозина – давать нам сигнал об усталости. Чем больше молекул аденозина стыкуется с аденозиновыми рецепторами, тем более уставшими мы себя чувствуем. Точнее, аденозин играет роль в стимуляции сна и подавлении бодрости, поскольку его концентрация увеличивается во время продолжительного бодрствования организма и уменьшается во время последующего сна. Откуда берется аденозин? Логично, что его образование связано с расходом энергии. Чем больше энергии мы расходуем, тем больше аденозина образуется. Когда бы и на что наш организм ни расходовал энергию – при занятиях спортом, для умственной деятельности или просто чтобы дышать, – ему нужна молекула по имени аденозинтрифосфат, причем для спорта больше, для дыхания меньше.
Аденозинтрифосфат – это единица энергии нашего организма, сокращенно АТФ. Но полное название представляется мне более очевидным: само слово дает понять, что аденозин-три-фосфат, даже потеряв три своих фосфата, все еще остается аденозином. Легко запомнить: чем больше молекул АТФ мы расходуем, тем больше возникает аденозина. И чем больше аденозин блокирует наши рецепторы, тем сильнее мы устаем.
Если только не выпьем КОФЕ! Кофеину нужно примерно четверть часа после того, как мы его выпьем, чтобы молекулы добрались до аденозиновых рецепторов и там припарковались. Они могут даже вышвырнуть и вытеснить оттуда молекулы аденозина, которые там уже обустроились. Теперь парковка заблокирована кофеином, но рецептор этого не замечает. Он не «видит» аденозин и думает, что его парковка свободна, а мы думаем, что бодры!
* * *
Несмотря на кофе, Кристина немного подавлена: она только что получила вердикт «paper rejected»
[27], как принято красиво выражаться. «Наука сродни дуракавалянию, с той лишь разницей, что писанины больше» – эти слова принадлежат Адаму Сэвиджу, исполнительному продюсеру MythBusters
[28], и тут он прав. Эксперимент – еще не наука, пока он не будет основательно задокументирован, а затем по нему не будет вынесено заключение. И только когда будет подтверждено, что испытания привели к новым открытиям, эту самую paper можно будет публиковать.
Однако за коротким словом paper стоит долгий и нередко полный разочарований процесс, который сам по себе уже чуть ли не наука. После того как ученый собрал данные и исчерпывающим образом изложил их на бумаге, paper можно подавать на публикацию в научный журнал. Редактор журнала выберет рецензента, так называемого reviewer, – обычно это профессора из других университетов, работающие в тех же областях, – причем в процессе рецензирования они для автора анонимны. Рецензенты читают и оценивают работу и решают, достойна ли она быть опубликованной в соответствующем журнале. До публикации текст придется дорабатывать с учетом замечаний рецензентов, досылать данные или описания опытов. Этот отзыв, или Peer Review (дословно – рецензия от коллег), призван удостоверять качество научных публикаций.
