РНК в организме.В одном нейроне содержание РНК может коле-
баться от 20 до 20 000 пикограмм,причем ,нейроны,содержащие
наибольшее количество РНК ,оказывались ответственными за хра-
нение большого объема информации.На основании этих данных Хи-
ден высказал предположение,что именно молекула РНК является
главным нейрохимическим субстратом памяти.
Гипотезу Хидена развил Мак-Коннелл.Им были выполнены
знаменитые опыты на белых червях - планариях по "переносу па-
мяти".У планарий вырабатывали условный рефлекс избегания све-
та.Для этого их подвергали действию электрического тока,если
они попадали в освещенный участок специально сконструирован-
ной камеры.После выработки устойчивого навыка избегания света
планарий умерщвляли,размельчали и затем скармливали порошок
"обученных" планарий необученным.После этого у необученных
планарий появлялся навык избегания света.Однако,если порошок
" обученных" червей предварительно обрабатывали раствором
РНК-азы,а затем скармливали его другим необученным планари-
ям,то у них навык избегания света не появлялся.
Из результатов этих опытов Мак-Коннелл делал вывод о том
,что молекула РНК,являясь носителем информации в ЦНС,способна
передавать память на конкретные события.
Опыты Мак-Коннелла неоднократно пытались воспроизвести
многие исследователи.Результаты чаще не повторялись,одна-
ко,несомненно,что существует некая связь между накоплением
информации в нейронах и повышением в них содержания РНК.
Американский физиолог Унгар связывал хранение информации
в ЦНС с функцией целого ряда пептидов и белков.Он открыл,вы-
делил из мозга крыс и расшифровал структуру одного такого
нейропептида - скотофобина,состоящего из 15 аминокислот.Для
того ,чтобы отличить вновь синтезируемый при обучении пептид
от множества других,имеющихся в мозге ,Унгар вырабатывал у
крыс неестественный для них условный рефлекс - избегания тем-
ноты,Крыса ,как ночное животное,в норме избегает света и
стремится в экспериментальном открытом поле скрыться в ка-
кую-либо затемненную норку.Но как только она забиралась в
темную норку,она получала удар тока.В конце концов такая
крыса приучалась избегать темноты ,чем существенно отличалась
от своих сородичей,лишенных данного навыка.Из мозга обученных
крыс Унгар выделил особый пептид ( скотофобин : скотос - тем-
нота,фобия - страх),который никогда не встречался в мозге
нормальных животных.Однако вскоре выяснилось.что и скотофобин
не явился той молекулой памяти ,которая была бы способна за-
писывать ту или иную конкретную информацию.По своей структуре
скотофобин оказался похож на молекулу АКТГ,которая также об-
ладала способностью улучшать формирование памяти,но не явля-
лась специфичной ни для одного навыка.
В последние годы был открыт еще ряд веществ,влияющих на
образование и консолидацию энграммы.В частности,белки -100 и
14-3-2. Белок -100 взаимодействует с системой сократительных
белков и системой транспорта кальция в нейронах и глиальных
клетках ,а белок 14-3-2 участвует в процессах гликолиза в
нервных клетках.Установлено,что при различных видах обучения
количество этих белков в нейронах коры и гиппокампа значи-
тельно возрастает.
Некоторые гормоны также способны влиять на процессы фор-
мирования памяти.Так,вазопрессин улучшает обучение и консоли-
дацию следов памяти,а окситоцин,напротив,вызывает забывание
той или иной информации,амнезию.Эндорфины и энкефалины ухуд-
шают формирование условных рефлексов и запоминание,но улучша-
ют хранение уже имеющейся информации.
Имеется обширный экспериментальный и клинический матери-
ал об участии классических нейромедиаторных систем в механиз-
мах обучения и памяти,он изложен в специальной литературе.В
последние годы большое значение придается ГАМК-ергическим ме-
ханизмам в процессах памяти.ГАМК и ее аналоги существенно
улучшают обучение ,образование энграммы,улучшают воспроизве-
дение хранящейся информации.Это используется ,в частности,в
клинике.Для улучшения ряда интеллектуальных процессов исполь-
зуется аналог ГАМК - ноотропил.
В настоящее время лучше всего изучены проблемы хранения
информации в нейронах .Вопрос о том,каким образом происходит
"считывание" записанной информации,т.е.т как осуществляется
извлечение из памяти и воспроизведение той или иной информа-
ции,остается открытым.Можно лишь констатировать,что воспроиз-
ведение информации - активный процесс,затрагивающий те же
структуры мозга,что и реакция внимания,и его осуществление
сопряжено иногда со значительными умственными усилиями.
ФИЗИОЛОГИЯ СНА.
Сон - это особое состояние организма,характеризующееся
угнетением или даже "отключением" сознания,снижением всех ви-
дов чувствительности и общей двигательной активности.
Цикл сна-бодрствования является наиболее характерным
проявлением циркадианных биологических ритмов,свойственным
всем живым организмам.Циркадианные (околосуточные) биоритмы
связаны с периодом вращения Земли вокруг своей оси,период
этих ритмов ,таким образом,приблизительно равен 24 часам.Дол-
гое время полагали,что суточные ритмы являются лишь пассивным
отражением в деятельности живых организмов смены дня и но-
чи.Однако эксперименты,проведенные французом Мишелем Сифф-
ром,доказали существование эндогенных суточных ритмов в усло-
виях отсутствия внешних задатчиков времени,т.е. отсутствия
смены дня и ночи,в пещере.Сиффр провел в пещере,куда не про-
никал естественный свет,около 6 месяцев .Он регистрировал
каждый цикл - сон-бодрствование как 1 сутки.Результаты пока-
зали,что "сутки" Сиффра были несколько длиннее,чем 24 часа,но
они оставались в среднем в пределах 26-28 часов.Эти данные
свидетельствуют о том,что в ЦНС существует эндогенные задат-
чики (осцилляторы,водители ритмов) суточных ритмов.Роль эндо-
генных биологических часов у некоторых животных выполняет
эпифиз,у млекопитающих - супрахиазменные ядра гипотала-
муса,контролирующие смену цикла сон-бодрствование,температуру
кожи и уровень соматотропного гормона в крови.Возможно ,су-
ществуют и другие водители ритмов,однако их локализация в
мозге ока не установлена.В нормальных условиях эндогенные ос-
цилляторы суточных биоритмов взаимодействуют с внешними сре-
довыми сигналами,такими как внешнее естественное освещение )
наиболее важный),температура окружающей среды,время кормле-
ния.У человека существует еще один,очень важный внешний за-
датчик суточного ритма - будильник.
Итак , в цикле сон-бодрствование особое внимание иссле-
дователей всегда привлекал сон.Лишение (депривация) сна при-
водит на 10-15 сутки к гибели животных,т.е. сон является жиз-
ненно важной потребностью животных и человека.
Различают несколько стадий сна в зависимости от характе-
ра ЭЭГ .
1 фаза - бодрствование при расслабленном состоянии,на
ЭЭГ преобладает альфа-ритм ( 8-13 Гц.,50 мкв)
2 фаза - засыпание .Альфа-ритм подавляются тета-волны
(4-8 Гц.,150 мкв).Характерны т.н. веретена частотой 12-14 Гц.
3 фаза - неглубокий сон,на ЭЭГ наблюдается дальнейшее
снижение частоты ритма,вплоть до появления дельта-ритма (
0,5-3,5 Гц.,250-300 мкв)
4 фаза - умеренно глубокий сон.Дельта-волны и К-комп-
лексы.
5 фаза - глубокий сон,характерен дельта-ритм
6 фаза - парадоксальный сон,на ЭЭГ - бета-ритм , как в
состоянии бодрствования ( частота свыше 13 Гц.,25 мкV).
Длительность цикла П фаза - парадоксальный сон в среднем
составляет около 90 минут, за ночь происходит 3-5 кратное че-
редование этих циклов,причем длительность фазы парадоксально-
го сна в общей структуре сна составляет у взрослого человека
около 20-25 %.у младенца она равна 60 %.
Наиболее важным является разделение сна на ортодоксаль-
ный или медленный (дельта-сон) и парадоксальный или быстрый
сон,при котором на ЭЭг регистрируется бета-ритм,как в состоя-
нии бодрствования.Основные отличия этих двух фаз сна состоят
в следующем.Во время медленного сна у человека замедляется
пульс,снижается АД,урежается дыхание ,розовеет кожа,скелетные
мышцы находятся в определенном тонусе,который ниже по сравне-
нию с уровнем бодрствования,но тем не менее выражен.На ЭЭГ
регистрируется бета-ритм.Сон в эту фазу наиболее глубок.Как
правило,человеку в фазу медленного сна не снятся сны.Во время
парадоксального (быстрого) сна,когда на ЭЭГ регистрируется
бета-ритм,вегетативные функции организма значительно изменя-
ются:учащается дыхание,пульс,повышается АД.Скелетные мыш-
цы,напротив,находятся в состоянии максимального расслабле-
ния,атонии,на этом фона отмечаются их подергивания.Наиболее
характерной чертой быстрого сна являются быстрые движения
глазных яблок,поэтому в литературе эту стадию сна называют
БДГ -сон (быстрые движения глаз - сон).Если разбудить челове-
ка в фазу быстрого сна,он скажет,что ему снился сон.За состо-
яние медленного и быстрого сна отвечают разные структуры моз-
га.Так ,серотонинергические нейроны ядер шва продолговатого
мозга отвечают за возникновение дельта-сна.Норадренергические
нейроны голубого пятна продолговатого мозга и нейроны РФ
среднего мозга выступают как антагонистическая система,от-
ветственная за возникновение быстрого сна и состояние
бодрствования.Кроме нервных механизмов,регулирующих стадию
дельта-сна,существует ряд нейрохимических факторов,обладающих
гипногенным действием.К ним относятся фактор,накапливающийся
в мозге при бодрствовании и расходующийся при дельта-сне .Од-
ним из наиболее важных гуморальных факторов является пептид