Занимательная физиология
Шрифт:
Не только течение обычных мозговых процессов, но и любой болезнетворный процесс, особенно локализующийся в коре больших полушарий, способен создавать патологический очаг стойкого доминантного возбуждения. Такой очаг притягивает к себе возбуждение, возникающее в других районах мозга, а когда в силу этого его активность превысит определенный уровень, возбуждение начнет распространяться в обратном порядке, захватывая близлежащие участки. Если патологический очаг расположен в передних отделах коры, его перевозбуждение приводит к развитию эпилептического припадка.
О причинах, вызывающих развитие патологического очага возбуждения, а тем более о тех эффектах, к которым приводит его перевозбуждение, даже в отношении человеческого мозга известно не так уж много.
Еще меньшими сведениями располагаем мы о работе нервной системы животных, а о самых низших из них вообще ничего не знаем. Между тем именно здесь ученых ждет немало интересного. Вот только один пример.
Наши сельскохозяйственные животные, коровы и овцы, сильно страдают от одного из неприятнейших паразитов — ланцетовидной двуустки, которая опасна и для человека. Поселяется этот паразит в печени, а его личинки могут жить только в теле муравьев. Поедая на пастбищах зараженных насекомых, коровы и овцы заражаются сами. Но как это происходит, ученым долгое время оставалось непонятно. Почему такие юркие существа, как муравьи, позволяют съесть себя заживо? Интересно еще и то, что зараженных муравьев может быть ничтожно мало, скажем, один на 10 тысяч здоровых, а скот, несмотря на это, болеет часто. Сколько же корова должна съесть муравьев, чтобы среди них оказался хотя бы один опасный? Создавалось впечатление, что скот в зараженных районах питается исключительно муравьями.
Бороться с ланцетовидной двуусткой очень трудно. Даже зараженные пастбища и то не всегда удается выявить. Дело это очень кропотливое и трудоемкое. Чтобы узнать, носит ли муравей в своем теле личинок опасного паразита, его раньше приходилось вскрывать, извлекать желудок и, изготовив из него препарат, разыскивать под микроскопом черненькие точечки — следы каналов, проделанных церкариями (так называется личинка двуустки на одной из стадий развития) в стенке муравьиного желудка, когда они его покидали.
Недавно ученые заинтересовались, что делают церкарии, покинув желудок. Совершенно неожиданно оказалось, что большинство их остается в брюшной полости муравья, но хотя бы одна церкария обязательно должна проникнуть в его подглоточный ганглий, являющийся важнейшим отделом нервной системы насекомого, и здесь в передней части нервного узла, в углублении между корешками нервов, отходящих к челюстям муравья, превратиться в метацеркарию, последнюю стадию развития личинки паразита. До сих пор неясно, как они между собой договариваются, кому следует отправиться в ганглий, и как узнают, что квартира уже занята. Между тем, как вы увидите из дальнейшего, церкариям совершенно необходимо иметь своего представителя в одном из верховных командных пунктов нервной системы муравья.
Ученых заинтересовала судьба зараженных муравьев, ведь появление живого существа в мозгу насекомого не могло не отразиться на его поведении. Однако долгое время ничего обнаружить не удавалось. Оказалось, что, пока температура воздуха достаточно высока, зараженных муравьев трудно отличить от нормальных. Они бегают по своим заветным дорожкам, тащат в муравейник корм, строительный материал, принимают участие во всех общественных работах. Но как только с приближением вечера температура начинает понижаться, муравьи — носители церкариев забираются на верхушки растений, вцепляются в них челюстями, да так крепко, что оторвать их бывает не легко, и в такой позе замирают до следующего утра, пока солнце не согреет землю. Вот этих-то оцепеневших муравьев и поедает скот при утренней и вечерней пастьбе. Чем холодней погода, тем дольше стадия оцепенения и тем больше вероятность заражения скота.
Сделанное учеными открытие не только интересно, но и очень важно. Ведь, наблюдая за поведением муравьев, помещенных в холодильник, можно без всякого труда узнать, есть ли среди них больные.
По существу, в наши дни изучение болезней мозга низших животных еще не поставлено на повестку дня, однако ученые нисколько не сомневаются, что заниматься этим необходимо.
Ученые предполагают, ученые сомневаются
Перед современной биологией стоит величайшая задача: раскрыть тайны памяти. Над этой проблемой работают сотни ученых в различных странах мира. В настоящее время никто еще даже очень приблизительно не знает, что такое наша память, где, в каких отделах мозга, храним мы свои воспоминания, огромный багаж знаний, по крупинкам собираемый всю жизнь, а главное, как он там закодирован. Иными словами, ученым предстоит узнать, на какой бумаге, какими чернилами и используя какой алфавит фиксирует наш мозг поступающую в него информацию.
Это лишь некоторые из основных проблем памяти, а их немало. Например, не худо было бы знать, как ведется поиск, отбор и извлечение из хранилищ памяти нужной мозгу информации. Есть серьезные основания полагать, что человеческий мозг прочно фиксирует всю поступившую в него информацию, и только несовершенство механизма извлечения заставляет нас пользоваться лишь незначительной частью того, что хранится в кладовых нашего мозга.
Все существующие в настоящее время теории памяти можно группировать вокруг двух основных. Первая из них — биохимическая теория памяти. Она предполагает, что информация в мозгу кодируется на молекулах РНК, то есть рибонуклеиновой кислоты, или на каких-то других макромолекулах. В пользу этой теории говорит, во-первых, то, что биохимическое кодирование позволяет фиксировать практически неограниченное количество информации. Второй, еще более веский довод, что природа уже в первые моменты зарождения жизни изобрела именно этот способ хранения информации и до сих пор пользуется им для передачи сообщений от одного поколения к другому.
Речь идет о так называемой генетической информации, то есть о наборе очень жестких правил и требований, определяющих, каким должен быть представитель данного вида организмов. Он определяет не только внешний вид животного, особенности работы его внутренних органов, но даже поведение. Ведь муравьиному льву никто не показывает, как строить ловушки, подкарауливать и ловить добычу, паука никто не обучает плетению паутины, а бабочку-капустницу — отличать самцов своего вида от посторонних кавалеров. Все это врожденные знания, они так же прочно закреплены, как и другие свойства организма. Недаром Вагнер взамен морфологической классификации пауков (а ее нельзя считать очень удачной, так как некоторые виды очень похожи друг на друга) предложил классификацию, основывающуюся на их поведении.
Особенности поведения высших животных и даже человека отчасти определяются наследственностью. Новорожденного ребенка никто не учит сосать, это врожденная реакция организма. Подобных реакций, видимо, очень много, хотя о них еще пока мало известно.
Недавно ученым пришлось удивиться. Как оказалось, только что вылупившиеся из яйца цыплята, даже если они вывелись из яиц, отложенных курицей, которой самой никогда не приходилось встречаться с хищником, прекрасно умеют отличать хищных птиц от безобидных. Когда новорожденным цыплятам показывали движущийся силуэт летящего коршуна (маленькая втянутая в плечи головка, большие растопыренные крылья и длинное тонкое туловище и хвост), они панически пугались. Если тот же силуэт двигали в обратную сторону, то хвост превращался в голову на длинной вытянутой вперед шее, а небольшая голова в короткий хвост. Словом, птица напоминала летящую утку или гуся, и цыплята ее не боялись.