В приложении 5 перечислены все нейробиологи, получившие Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

ВОПРОС:

Как ученые узнали, что нервные клетки посылают друг другу химические сигналы?

ОТВЕТ:

Есть люди, например, такие, как немецкий ученый Эмиль Дюбуа-Реймон (1818–1896), которые опережают свое время. В конце девятнадцатого века Дюбуа-Реймон предположил, что нервные клетки могут вызывать сокращения мышц, воздействуя на них определенными химическими соединениями. В то время на эту гипотезу просто не обратили внимания; ученые в то время ожесточенно спорили на тему о том, являются ли нейронные сигналы электрическими или химическими по своей природе.

Идеи Дюбуа-Реймона подтвердились только после того, как в начале двадцатого века ученые начали испытывать воздействие лекарств на вегетативную (автономную) нервную систему. Например, английский фармаколог Генри Халлетт Дейл (1875–1968) экспериментировал с алкалоидами спорыньи – гриба, который поражает рожь. Дейл обнаружил, что препараты спорыньи блокируют эффекты адреналина, но есть средства, которые могут имитировать эффекты адреналина. Дейл не стал называть эти вещества химическими мессенджерами (нейромедиаторами), так как не был уверен, что они содержатся в организме в норме.

Здесь в игру вступил немецкий фармаколог Отто Леви (1873–1961). Он знал о работах Дейла и проводил свои собственные исследования, касавшиеся воздействия лекарственных средств на железы и внутренние органы. Однажды, в 1921 году, Леви ночью приснился эксперимент, который мог произвести революцию в нашем понимании механизмов работы нервной системы. Проснувшись среди ночи, Леви записал план эксперимента и снова уснул. Наутро он не нашел свои записи и не мог вспомнить содержание сновидения.

По счастью тот же сон приснился ученому и в следующую ночь. На этот раз Леви не стал полагаться на волю случая, а прямо среди ночи отправился в свою лабораторию и провел приснившийся ему опыт. В этом опыте Леви воспользовался сердцем лягушки, сохранившем связь с блуждающим нервом. Сокращающееся сердце было помещено в питательный раствор. Емкость с раствором и лягушачьим сердцем Леви трубкой соединил с другой емкостью с сердцем другой лягушки. Раствор из первой емкости мог свободно поступать во вторую емкость. Леви провел электрическую стимуляцию блуждающего нерва сердца первой лягушки, и ритм его сокращений замедлился. Самое интересное заключалось в том, что через некоторое время стало реже сокращаться и сердце во второй емкости. Леви пришел к заключению, что блуждающий нерв при своем возбуждении выделял в раствор какое-то вещество, которое затем действовало на сердце во второй емкости. Леви назвал это вещество Vagusstoff («вещество блуждающего нерва»; vagus – по-латыни «блуждающий нерв»). Теперь мы знаем, что это вещество является природным нейромедиатором ацетилхолином.

Между прочим, это – разительный пример того, как сон облегчает творческий процесс. Правда, такие случаи все же происходят достаточно редко. В 1936 году за свои исследования химической природы передачи нервных импульсов Дейл и Леви получили Нобелевскую премию по физиологии и медицине.

Библиография:

Loewi, O. From the Workshop of Discoveries (Lawrence: University of Kansas Press, 1953).

ВОПРОС:

Что такое «трепанация черепа»?

ОТВЕТ:

В принципе, трепанация – это проделывание отверстия в черепе. Точнее, это удаление части крышки черепа без вскрытия оболочек, покрывающих поверхность головного мозга.

Трепанация – одна из древнейших хирургических операций. Археологам известны находки черепов с несомненными признаками трепанации, возраст которых составляет не меньше 10 тысяч лет. Трепанации были распространены в древнем мире очень широко, о чем свидетельствуют находки в Европе, Азии, Африке, Южной Америке, на Таити, в Новой Гвинее и Новой Зеландии. Удивительно, но большинство людей, перенесших трепанацию в древности, выжили, так как трепанационные отверстия, как было ясно, зарастали костной мозолью. Неясно, правда, с какой целью в те времена выполняли трепанацию. Однако некоторые ученые считают, что шаманы и знахари полагали, что отверстие в черепе позволит злым духам покинуть голову в случаях разных заболеваний или травм. Трепанация могла привести к снижению внутричерепного давления, что действительно могло исцелить в случаях травматических внутричерепных гематом (кровоизлияний). Возможно, к трепанации прибегали для лечения головной боли, эпилепсии и психических расстройств – заболеваний, при которых польза трепанации отнюдь не очевидна.

Такого рода трепанации в наши дни представляют лишь исторический интерес, но, тем не менее, есть немногочисленные, но достаточно шумные сторонники трепанации как способа достичь возвышенного состояния сознания. Эту гипотезу выдвинул в шестидесятые годы Барт Хугес, голландский студент-медик и большой любитель психотропных лекарств. Под влиянием этих средств Хугес пришел к убеждению в том, что отверстие в голове позволит крови и цереброспинальной жидкости более свободно циркулировать в мозге, воспроизведя условия, в которых находится мозг новорожденного младенца до срастания костей черепа и закрытия родничков. Хугес проверил свою теорию, просверлив себе во лбу дырку с помощью ножной стоматологической бормашины. Хугес счел свой опыт весьма успешным и смог убедить некоторых других, в частности, Аманду Филдинг, последовать своему примеру. Аманда сняла свою любительскую трепанацию на пленку в 1970 году. Кадры этого фильма чередуются со снимками ручного голубя Аманды. Фильм можно найти в сети (надо, однако, помнить, что в нем много компьютерной графики). Филдинг до сих пор является одним из самых ярых поборников трепанации и, кроме того, учредила фонд для научного изучения сознания. Отношение ученых и врачей к такой любительской трепанации остается, правда, весьма скептическим.

Библиография:

Gump, W., Modern induced scull deformity in adults. Neurosurgical Focus, 29:E4, 2010.

Parapia, L.A., Trepanning or trephines: a history of bone marrow biopsy, British Journal of Haematology, 139:14–19, 2007.

ВОПРОС:

Откуда части мозга получили свои странные названия?

ОТВЕТ:

Научную терминологию подчас очень трудно понять. Наука изобилует необычными и непривычными словами и фразами, и наука о мозге здесь не исключение. Миндалина, гиппокамп, мозолистое тело – почему эти структуры мозга так называются, и что обозначают эти названия?

Не кажется ли вам, что некоторые из этих названий звучат так, как латинские и греческие слова? Правильно, они и на самом деле взяты из этих языков! Терминология нейробиологии, по большей части, пользуется греческими и латинскими корнями. Некоторые названия были введены в обиход древнегреческими философами, врачами и учеными – Гиппократом, Аристотелем, Герофилом и Галеном. Некоторые термины вошли в медицинский и научный лексикон сравнительно недавно вместе с новыми открытиями, когда открытые структуры и феномены называли по именам их первооткрывателей. Некоторые термины являются гибридными, так как состоят как из греческих, так и из латинских корней. Например, neuroscience – от греческого слова neuron (нерв) и латинского слова scientia (наука). Не все нейробиологические термины расшифровываются так просто, но каждый термин составлен в попытке описать местоположение органа или идею, которая лежит в основе того или иного явления.

Некоторые термины являются придуманными, но в большинстве случаев в их создании прослеживается определенная логика. Роберт Фортьюин составил руководство, позволяющее понять принцип создания медицинских терминов. Этим же принципом можно воспользоваться для понимания терминов, используемых в нейробиологии.