СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ОРГАНИЗМА ЧЕЛОВЕКА
генетика, строение клетки

Новости

Каким же образом организм получает доступ к хранилищам памяти?

В сложной структуре РНК, существующей в виде бесчисленных модификаций, возникающих за счет перестановки ее четырех оснований, может быть в принципе закодировано 1015 или даже больше битов информации. Я перечислю сейчас те предполагаемые этапы, в результате которых совокупность нервных импульсов переводится на язык молекулярного кода РНК, служащего основой памяти.

На первом этапе внутренняя электрохимическая среда нервной клетки должна, очевидно, измениться под действием нервных импульсов, поступающих в клетку. Небольшие изменения в среде способны воздействовать на устойчивость одного или более из четырех оснований в каком- либо данном участке первоначальной молекулы РНК. Далее под действиемимпульсов то основание, связь которого с молекулой была уже ослаблена, будет заменено одним из оснований, содержащихся во внутреннем фонде клетки. Так образуется РНК с измененной последовательностью оснований в молекуле. Эта новая молекула РНК отличается от исходной всего одним основанием; однако под ее контролем будет синтезироваться белковая молекула, слегка отличающаяся от молекул, синтезировавшихся клеткой прежде; надо иметь в виду, что это слабое различие весьма важно. Это и есть второй этап гипотетического процесса.

Мы предполагаем, далее, что белок обладает способностью реагировать на те же самые импульсы, под действием которых образовалась измененная РНК. Реакция белка состоит в том, что он быстро диссоциирует и дает осколок молекулы, который реагирует с комплементарной молекулой, уже присутствующей в клетке. Эта реакция вызывает выброс так называемого медиатора в синапсе, где нервная клетка соприкасается со следующей клеткой цепи нейронов. Такое высвобождение медиатора (не исключено, что оно фиксировано во времени) создает условия для проведения импульса через синапс и передачи его второй клеткой, затем третьей и т. д.

Согласно этой гипотезе, реакция нервной клетки различна в зависимости от того, являются ли поступающие импульсы новыми или уже «знакомыми». Если это новые, «незнакомые» клетке импульсы, то в клетке не окажется белковых молекул с соответствующей конфигурацией, позволяющей им диссоциировать в ответ на эти импульсы. Электрические импульсы должны сначала привести к образованию новой молекулы РНК; эта молекула РНК формирует новую белковую молекулу, способную диссоциировать и тем самым вызывать выброс медиатора и проведение импульса через синапс. В случае же поступления «знакомых» импульсов в клетке уже присутствуют белковые молекулы, способные очень быстро диссоциировать. Такие «чувствительные» белковые молекулы постоянно вырабатываются внутри клетки, по-видимому, в течение большей части жизни организма; они образуются под действием специфических молекул РНК, которые в свою очередь возникают из исходной РНК, сформированной в результате поступивших ранее импульсов. В каждой клетке постоянно может образовываться огромное количество специфических типов РНК и белка. Создается впечатление, что длинная цепь гигантской молекулы РНК или белка может состоять из многочисленных и разнообразных специфических участков, сформированных под действием различных но своему характеру разрядов импульсов. Мы можем далее предположить, что одни и те же характерные «узоры» активности должны фиксироваться во всех (а их тысячи и миллионы) нервных клетках; только в результате взаимодействия всех этих клеток создается то сложное поведение, которой свойственно человеку и другим организмам. Такое распыленное и множественное хранение «записей памяти» объясняет хорошо известный факт,что даже при удалении больших участков мозга память тем не менее сохраняется.

Каким же образом организм получает доступ к этим хранилищам памяти? Это уже другая проблема, которая пока еще ставит исследователей в тупик. Трудность, по-видимому, заключается в том, что мы неспособны представить себе, сколько нейронов участвует в узнавании и записи самой простой информации. Чтобы записать, например, форму треугольника, понадобится, скорее всего, не один тип конфигурации РНК и белка; если хранение информации осуществляется на молекулярном уровне, то для такой записи потребуется множество подобных макромолекул на каждой ступени зрительной системы, начиная от сетчатки и кончая множественными проекциями в коре головного мозга.

Я хотел бы еще раз подчеркнуть, что высказанная гипотеза вполне может оказаться ошибочной. На основании нейрохимических исследований мы можем сделать один очень важный вывод: электрические процессы, протекающие в нервной системе, сопровождаются не менее активными химическими реакциями. И пока мы не выясним, как взаимодействуют эти две формы активности, мы не сдвинемся с места в понимании работы нашего мозга.

Разработка web-studio, ©-2012.
при использовании материалов с сайта гиперссылка на источник обязательна.
Яндекс.Метрика