В первую очередь, сеть в гиппокампе значительно сложнее, чем изображает упрощенная схема. Из всех прочих связей, которые здесь есть, необходимо упомянуть прямое соединение между входом в гиппокамп и CA3. Оно идет полностью в обход зубчатой извилины. Удавалось провести измерения, согласно которым информация также быстрее попадает в CA3 по этому прямому пути, чем через зубчатую извилину. Значит, нейроны при нейрогенезе взрослых возникают, чтобы создать более медленное соединение, чем уже существующее. Что это дает?
Илл. 21. Анатомы и патологи прошлого с удовольствием демонстрировали свою немалую образованность и творческие способности. Изогнутая форма гиппокампа напомнила им не просто бараний рог, а бараний рог египетского бога Амона-Ра
Загадочная зубчатая извилина
Чтобы приблизиться к разгадке, нужно учесть, что зубчатая извилина, по-видимому, во многом служит отличительной чертой млекопитающих. У других животных, которых мы, все из себя высокоразвитые, высокомерно называем «низшими», может быть своего рода гиппокамп; но зубчатой извилины в том виде, в котором она есть у нас, у них нет.
Я предполагаю, что у нас зубчатая извилина так эффективно функционирует, потому что может использовать нейрогенез взрослых. У других животных, например у рыб и птиц, в мозге можно найти образование, которое напоминает наш гиппокамп и выполняет похожие функции, но то, что у них соответствует зубчатой извилине, все же выглядит совершенно иначе и, насколько нам известно, имеет иную структуру связей. У взрослых рыб и птиц в гиппокампе тоже возникают новые нейроны, но границы этого процесса значительно более размыты, он распределен по всему пространству и не похож на строго ограниченный, высокоспециализированный нейрогенез взрослых, в результате которого у нас, млекопитающих, образуются исключительно зернистые клетки зубчатой извилины. Вероятно, эта разница имеет решающее значение.
Вероятно, у современных птиц мы наблюдаем еще очень древнюю картину, возможно, в том виде, в котором она присутствовала у нашего с ними общего предка. Позже, у млекопитающих, эта размытая способность сфокусировалась, и сформировалась некая подструктура, на тот момент, конечно, не то чтобы бессмысленная, но и не имеющая решающего значения; ей была приписана новая функция. Таким образом, ключ к пониманию нейрогенеза взрослых может крыться в сравнениях между разными видами животных.
Пока, Флиппер!
В животном мире у нас большую симпатию вызывают дельфины [34], возможно, потому, что, как мы помним, им вместе с певчими птицами и человеком приходится учиться звукообразованию, и, таким образом, у них есть нечто, в широком смысле похожее на речь.
Кроме того, дельфины слывут особенно умными животными. Это не очень просто проверить и доказать, ведь уровень интеллекта определяют с помощью тестов. Как гласит классическая фраза, «интеллект – это то, что измеряют тестом на интеллект». Нет общего определения, которое не зависело бы от проверяемых показателей. Это составляет проблему, даже когда сравнивают просто очень разных людей, а тем более если вы решились на сравнение между видами. В конце концов, это не наша тема, но интеллект связан с памятью и способностью к обучению, а значит, здесь недалеко до гиппокампа. Интеллект – это точно не его функция, но нельзя исключить гиппокамп из ее рассмотрения.
У страдавшего эпилепсией H.M. интеллект был нормальный, даже чуть выше среднего, но, несмотря на это, в повседневной жизни он полностью зависел от поддержки окружающих. Это говорит только о том, что в быту интеллектом называют не всегда то же самое, что под этим понятием подразумевают в науке.
В любом случае удивительно в дельфинах то, что гиппокамп у них крошечный. Южноафриканский нейроанатом Пол Мангер провел крупнейшее межвидовое сравнение нейрогенеза взрослых в гиппокампе у дельфинов и многих других видов. Хотя в его распоряжении были только косвенные маркеры, такие как даблкортин, поскольку эксперименты с БДУ в естественной среде обитания проводить очень сложно, общая картина его результатов непротиворечива. Он обнаружил признаки нейрогенеза взрослых в гиппокампе всех исследованных видов млекопитающих (включая летучих мышей, о которых ранее шли некоторые дискуссии), кроме морских, таких как киты и дельфины.
Почему это так, совершенно непонятно. Причем вообще не важно, значит ли это, что дельфины не такие умные, как о них говорят. Но результат, конечно, любопытный. В первую очередь интересно, что абсолютно все остальные млекопитающие демонстрируют нейрогенез взрослых в зубчатой извилине. Значит, этот процесс на самом деле не такой уж экзотический и свойственен не только человеку.
Может быть, жизнь морских млекопитающих в корне отличается от нашей, и они сталкиваются с принципиально другими когнитивными задачами – настолько, что зубчатая извилина и нейрогенез взрослых им не нужны? Этот был бы очень сомнительный аргумент, потому что, вероятно, дельфинам и китам новые нейроны в гиппокампе тоже пригодились бы, если бы они у них были. Просто в их случае эволюция пошла по такому пути, что сегодня им это недоступно. И все же это различие поразительно и, возможно, указывает, для решения каких задач нейрогенез взрослых имеет особую ценность.
Ирмгард Амрайн, нейроанатом из Цюриха, очень глубоко погрузилась в этот вопрос и пытается с помощью чрезвычайно сложных исследований на диких мышах и других живущих на воле грызунах, лисах и летучих мышах показать, для чего нейрогенез взрослых нужен за пределами лаборатории. Одним из важнейших выводов из ее работ может быть то, что новые нервные клетки нельзя объяснить простой моделью. Различия между видами огромны, по-видимому, практически у каждого из них свои особенности. Значит, здесь тоже есть пластичность. Хотя, возможно, с этим стоило бы повременить.
Итак, здесь мы подошли к той части истории, когда нейрогенезу взрослых в общем и целом нашлось место. В следующей главе речь пойдет о том, может ли все же за этим стоять еще что-то большее. Ученые долгое время игнорировали это явление, несмотря на то что его значение впоследствии оказалось бесспорным. Может быть, в других местах мы были еще более слепы? Что, если нейрогенез взрослых в обонятельном мозге и гиппокампе – это только верхушка айсберга? Не узнаем ли мы еще больше при ближайшем рассмотрении?
6
Что дальше? Зоны нейрогенеза
Нейрогенез взрослых в других областях мозга
Инертность общественного мнения может быть здоровой: конечно, нет ничего хорошего в том, чтобы сломя голову кидаться за каждой новой идеей. Так, первоначальную консервативность и неприятие нейрогенеза взрослых местами сменил бездумный энтузиазм. То этого явления не существовало и вообще не могло существовать, а то многие вдруг стали видеть его везде. Голые факты, вообще-то, говорили об обратном, но эти открытия сразу стали считать гигантским шагом в сторону излечения неврологических и психиатрических заболеваний.
Вот только в порыве находить теперь новые нейроны повсюду каким-то образом упустили из виду, что после открытий Альтмана и его последователей мозг не стал регенерировать лучше, чем до них. Если бы клетки были настолько склонны к регенерации, как предполагали эти люди, действие нейрогенеза взрослых должно было бы проявиться раньше, чем мы узнали о нем.
Сообщения о новых зонах нейрогенеза в мозге взрослых в течение некоторого времени буквально шли одно за другим. Правда, чаще всего за ними стояли попытки выявить новые нейроны, весьма сомнительные в методическом плане. Так, исследователи регулярно недооценивали сложность флуоресцентной микроскопии. Альтман и Каплан тоже предполагали, что в зрительной коре есть область нейрогенеза, и это не подтвердилось. Но они свою ошибку допустили не по небрежности и не по глупости – она была из тех, что подчиняются закону нормального распределения и неизбежны в научном познании. Все же в какой-то момент накапливается достаточно опыта, чтобы проявлять здоровый скепсис и не позволять себе слепо увлекаться вдохновляющей идеей.
