Читать книгу "Будущее разума - Митио Каку"

Не исключено, что ключом к фотографической памяти служит не способность выдающегося мозга усваивать информацию, а наоборот, неспособность забывать. Если это так, то может оказаться, что фотографическая память — не такая уж загадочная штука.

Исследование, о котором идет речь, провели ученые из Исследовательского института Скриппса во Флориде, работавшие с плодовыми мушками. Они выяснили, как обучаются эти мушки, и эта информация может перевернуть с ног на голову тщательно лелеемые представления о том, как формируются и забываются воспоминания. Дрозофил помещали в атмосферу с различными запахами, а затем давали им подкрепление (положительное — пищей или отрицательное — электрошоком).

Ученым было известно, что серьезную роль в формировании воспоминаний играет нейромедиатор дофамин. Они обнаружили, к немалому своему удивлению, что дофамин активно участвует не только в запоминании, но и в забывании. Оказалось, что в процессе создания воспоминаний активируется рецептор dCA1, а забывание инициируется активацией рецептора DAMB.

Прежде считалось, что забывание — всего лишь деградация воспоминаний со временем, происходящая пассивно, сама по себе. Однако новое исследование показывает, что забывание — активный процесс, требующий участия дофамина.

Чтобы доказать это, исследователи продемонстрировали, что можно произвольным образом изменить способность дрозофил запоминать и забывать, вмешавшись в действие рецепторов dCA1 и DAMB. Так, мутация рецептора dCA1 отрицательно сказывается на способности мушек запоминать, а мутация рецептора DAMB снижает их способность забывать.

Исследователи говорят о том, что этот эффект, в свою очередь, может иметь отношение к савантским навыкам. Возможно, у савантов нарушена способность забывать. Джейкоб Берри, один из участвующих в проекте аспирантов, утверждает: «У савантов прекрасная память. Но, может быть, дело здесь вовсе не в памяти; возможно, у них плохо действует механизм забывания. Может быть, именно в этом направлении следует идти в поисках лекарств для улучшения когнитивных способностей и памяти. Как насчет лекарств, которые подавляют механизм забывания и укрепляют тем самым когнитивные механизмы?»

Если такой результат подтвердится в экспериментах на людях, вероятно, это подтолкнет ученых к созданию новых лекарств и нейромедиаторов, способных подавить процесс забывания. И можно будет, нейтрализуя процесс забывания, селективно и по желанию включать фотографическую память. При этом нам не придется постоянно сражаться с лавиной бесполезной информации, сдерживающей развитие мышления людей с синдромом саванта.

Интересно, что проект BRAIN, продвигаемый администрацией Обамы, вероятно, сможет отыскать конкретные нейронные пути, связанные с приобретенным синдромом саванта. Транскраниальные магнитные поля пока слишком грубы, чтобы выделить нужную горсточку нейронов. Но не исключено, что использование нанозондов и новейших технологий сканирования мозга позволит нам выделить конкретные одиночные нейронные маршруты, отвечающие за фотографическую память и невероятные вычислительные, художественные или музыкальные навыки. Миллиарды долларов в ближайшее время будут потрачены на определение конкретных нервных путей, связанных с психическими расстройствами и другими недугами мозга; не исключено, что одновременно будет раскрыта и тайна савантских способностей. Затем, я надеюсь, можно будет из обычного человека сделать саванта. В прошлом такое происходило чисто случайно, после несчастного случая. В будущем это, возможно, станет несложной и прекрасно отработанной медицинской процедурой. Время покажет.

До сих пор ни один из методов, о которых мы говорили, не был направлен на изменение природы человеческого мозга или тела. Речь пока идет всего лишь о том, чтобы раскрыть при помощи магнитных полей спящие способности, которые потенциально уже имеются в нашем мозгу. Считается, что в каждом из нас дремлет савант и достаточно слегка изменить нейронные сети мозга, чтобы его разбудить и вытащить скрытые таланты на свет божий.

Но существует и другой подход, в котором речь идет о непосредственном изменении мозга и генов с привлечением генетики и биологии мозга. Один из многообещающих методов в этой области — стволовые клетки.

Стволовые клетки для мозга

Догма о том, что нервные клетки не восстанавливаются, жила много десятилетий. Казалось, что починить старые, умирающие клетки мозга невозможно, как невозможно и вырастить новые, а значит, невозможно и подстегнуть мыслительные способности конкретного человека. Все изменилось в 1998 г., когда ученые выяснили, что взрослые стволовые клетки можно обнаружить в гиппокампе, в обонятельной луковице и в хвостатом ядре. Если очень коротко, то стволовые клетки представляют собой «мать всех клеток». Например, зародышевые стволовые клетки с готовностью развиваются в любые другие разновидности клеток. Хотя каждая клетка нашего тела содержит генетический материал, необходимый для строительства человеческого организма, только зародышевые стволовые клетки реально способны дифференцироваться, превращаясь в клетки любого типа из тех, что присутствуют в организме.

Взрослея, стволовые клетки теряют хамелеоновы способности, но по-прежнему могут воспроизводиться и заменять старые, умирающие клетки. Если говорить об улучшении памяти, особый интерес представляют взрослые стволовые клетки в гиппокампе. Оказывается, каждый день естественным образом рождаются тысячи новые клеток гиппокампа, но большая их часть быстро погибает. Однако было показано, что у крыс, освоивших новые навыки, сохраняется больше новых клеток. Увеличить долю выживших новых клеток можно при помощи комбинации специальных упражнений и лекарственных препаратов, поднимающих настроение. Стресс же, напротив, ускоряет гибель новых нейронов.

В 2007 г. произошло знаковое событие: ученые из штата Висконсин и Японии сумели превратить обычные клетки человеческой кожи в стволовые клетки, для чего пришлось перепрограммировать их гены. Будем надеяться, что когда-нибудь можно будет взять стволовые клетки — естественные или перекодированные при помощи генной инженерии — и ввести их в мозг человека с болезнью Альцгеймера для замены умирающих клеток. (Хотя эти новые клетки не будут иметь нужных связей и не смогут сами встроиться в существующую нейронную архитектуру мозга. Это означает, что человеку для включения свежих нейронов в готовую структуру придется заново осваивать некоторые умения.)

Работа со стволовыми клетками на данный момент представляет собой одно из наиболее активных направлений изучения мозга. «Исследование стволовых клеток и регенеративная медицина в настоящий момент находятся на интереснейшем этапе развития. Мы очень быстро накапливаем знания, и многочисленные новообразованные компании начинают клинические исследования в различных областях», — говорит Йонас Фризен из Каролинского института в Швеции.

Генетика интеллекта

Помимо изучения стволовых клеток развивается и другое направление исследований: выделение генов, отвечающих за человеческий интеллект. Биологи отмечают, что генетически мы на 98,5 % идентичны шимпанзе, но при этом живем вдвое дольше; кроме того, за последние 6 млн лет у нас наблюдается взрывное развитие интеллекта. Выходит, среди горстки несовпадающих генов должны быть те, что дали нам человеческий мозг. Через несколько лет ученые получат полную карту всех генетических различий, и тогда секрет человеческого долгожительства и повышенного интеллекта нужно будет искать в пределах этого небольшого набора генов. Ученые уже сосредоточили свое внимание на нескольких генах, которые, вероятно, и послужили движущей силой эволюции человеческого мозга.