Наше тело — это… большой мозг: эксперимент русского ученого может совершить революцию в медицине

С самого детства каждый из нас усвоил аксиому: память — это исключительная функция мозга. Воспоминания, навыки, знания — все это надежно (не всегда, правда) хранится в извилинах нашего главного органа. Но что, если эта картина неполная?


Новое исследование русского ученого Николая Кукушкина заставляет усомниться в исключительности головного мозга. Напротив, получены доказательства, что сама основа нашего тела — клетки — может обладать своими формами памяти.

Клетки учатся… запоминать

В XIX веке немецкий психолог Герман Эббингауз открыл феномен, известный как «эффект интервала». Он выяснил, что информация запоминается намного лучше, если ее повторять с перерывами, а не заучивать единым массивом. Этот принцип, лежащий в основе современных техник обучения, всегда считался прерогативой нейронных сетей. Его наблюдали у людей, животных, даже у морских слизней — и всегда в контексте работы нервной системы.

Команда исследователей из Нью-Йоркского университета под руководством Николая Кукушкина, ученого русского происхождения, задалась поистине революционным вопросом. А применим ли эффект интервала за пределами мозга? Чтобы проверить свое предположение, специалисты провели эксперимент, который запросто можно назвать изящным.

Ученые взяли два типа человеческих клеток: одни из нервной ткани, а другие — из почечной, то есть изначально не имеющие отношения к нервной системе. Клетки были генетически модифицированы – в них встроили «ген памяти», который активировался белком CREB и подавал световой сигнал.



Тут следует сделать пояснение. CREB — это своего рода молекулярный переключатель, критически важный для формирования долговременной памяти в нейронах. Но самое главное — он присутствует практически в каждой клетке организма.

Исследователи начали «обучать» эти клетки, подвергая их коротким трехминутным импульсам химических веществ, имитирующих сигналы обучения в мозге. Суть была в ритме: в одном случае импульсы подавались с интервалами, в другом – подряд, без пауз.

Результат оказался потрясающим. Клетки, получавшие стимуляцию с перерывами, начинали светиться ярче и дольше. Их «ген памяти» оставался активным в течение нескольких часов после «урока». Особенно сильный эффект наблюдался при интервале в десять минут. А вот когда те же самые импульсы подавались скопом, свечение быстро угасало. Клетки явно предпочитали распределенное обучение зубрежке.

В одном из опытов клетки, получившие четыре импульса с интервалом в 24 часа, продемонстрировали в 2,8 раза более сильную активацию гена памяти, чем те, что получили один длинный сигнал. Клетки не просто реагировали на химию – они распознавали ритм подачи сигналов, разницу между одиночными ударами и сплошным потоком. Они буквально запоминали, когда и в каком порядке приходили стимулы.


— пояснил Кукушкин.

Память есть везде

Самое поразительное, что результаты были абсолютно идентичны как для нервных, так и для почечных клеток. Это означало, что открытое явление — это не специализация нейронов, а фундаментальное свойство живой материи.


— заявил Кукушкин в интервью IFLScience.

Открытие русского ученого ведет к сенсационному выводу: для памяти в ее базовой форме мозг не нужен! Память может быть универсальным биологическим процессом, способом, которым клетки обнаруживают и сохраняют закономерности во времени в окружающей среде. Неважно, кто или что так делает: нейронная сеть, кровь или почечная ткань.



Разумеется, это не значит, что клетки вашей печени или кожи помнят стихотворение Пушкина или первый поцелуй. Но они, похоже, улавливают повторяющиеся схемы и в следующий раз реагируют иначе. Они «запоминают» предыдущий опыт на молекулярном уровне. Некоторые молекулярные переключатели, вроде CREB, остаются измененными даже спустя 24 часа, заставляя клетку «помнить», как ее стимулировали ранее.

Это открытие находит неожиданное подтверждение в реальной жизни, а именно в феномене «клеточной памяти» донорских органов. Известны случаи, когда пациенты, перенесшие трансплантацию сердца или почки, начинали испытывать необъяснимые изменения: новые вкусовые предпочтения, нехарактерные эмоции или даже смутные обрывки воспоминаний, которые, как выяснялось, были свойственны донору.

Официальная наука долго относилась к таким историям скептически, но теперь у них может появиться биологическое обоснование. Если клетки сердца или почки способны сохранять следы прошлого опыта (реакции на стресс, гормональные настройки, метаболические алгоритмы), то при пересадке они могут «поделиться» этой информацией с новым организмом, интегрируя ее в общую систему. Это, конечно, не память в человеческом понимании, но сложный молекулярный отпечаток, способный влиять на работу организма.

Наше тело — это… большой мозг

Если гипотеза команды Кукушкина верна, это может полностью изменить подходы в медицине и диетологии. Врачи будущего будут рассматривать тело не как набор органов, управляемых мозгом, а как единую распределенную сеть умных клеток, каждая из которой обладает своей «памятью».


— говорит Кукушкин.

Это открывает новые горизонты для персонализированной медицины. Если клетки «запоминают» воздействие лекарств, то время приема препарата может быть так же критично, как его состав и дозировка. Прерывистые, ритмичные схемы терапии могут оказаться эффективнее постоянного приема. То же самое касается и питания.


— Кукушкин.

Работа русского исследователя Николая Кукушкина и его коллег из Нью-Йоркского университета показывает, что даже простые клетки могут быть хронометристами, кодирующими течение времени и сохраняющими следы опыта. Это заставляет нас пересмотреть самые основы биологии.