Господин Свещаров
Биология за всички (47)

Биохимия на паметта

Човекът може неизмеримо много повече да учи и да си спомни много по-добре, отколкото всяко друго живо същество на нашата планета. Неговата добре развита памет действително е едно от най-важните качества, които го отличават коренно от най-висшите представители на животинския свят.

Неоспорим факт е, че по собствено желание дори и най-възрастният човек може в който и да е момент да си припомни щастливите детски години или отдавна заглъхнали гласове на близки хора.

Човешкият мозък задържа най-важните сведения и при необходимост лесно ги „извлича“ от „архивите“ на паметта. Според най-приблизителни изчисления той пази информация, която трудно би се побрала в десет тома по хиляда страници. Това се равнява на около сто милиарда „бита“ единици информация.

Древногръцките философи са смятали, че човек се ражда с „дух“, който може да се сравни с гладка плоча, върху която пишат „пръстите на житейския опит“. Ако човек иска да си припомни нещо, той трябва да прерови „стенограмите“ на паметта си. Действително, когато понякога се стараем да си спомним отдавна слушана мелодия или името на наш приятел, ние като че ли „преравяме“ библиотеката на нашите спомени. Но това са редки случаи. Обикновено много спомени изплуват с лекота в нашето съзнание. А голяма част от нашите възпоминания, необходими за ежедневната ни дейност, протича несъзнателно. Например никога не е необходимо да казваме на нашите ръце и крака как да държат кормилото и да натискат педалите на управляваната от нас кола — те вършат това без съзнателно указание.

Учените от монреалската школа на Пенфийлд твърдят, че мозъкът съхранява в себе си абсолютно всичко, което стига до него чрез сетивните органи. След като Пенфийлд започнал да търси местоположението на говорните зони в кората на мозъка, той случайно се сблъскал с наистина забележително явления. Допирането на електрод до кората на мозъка пробуждало внезапно в съзнанието на участвуващите в експеримента подробни спомени за отдавна минали събития. Някои можели да повторят наизуст цяла страница от отдавна прочетена книга, други чували оркестър да изпълнява мелодия, която в никакъв случай не биха могли да възпроизведат на глас, а една оперирана жена дочувала гласа на малкия си син откъм двора заедно с други звуци — автомобилни клаксони, кучешки лай и гласовете на други деца.

Подобни предизвикани чрез електростимулация спомени очевидно винаги възпроизвеждат някакви реални събития от миналото на даден индивид. Ясно е обаче, че това са спомени, които експериментираният човек не се е стремял да запази — те са съвсем делнични и маловажни. Макар и да носят белег на тривиалност, възпроизвежданите събития никога не са били смътни. Тяхната яркост винаги ги е отличавала от образите на обикновената памет. Според Пенфийлд това минало се разгръща последователно, миг след миг. То напомня възпроизвеждане на магнетофонен запис или прожекция на филм. Времето на този филм върви винаги напред и никога в обратна посока, макар че се касае за отдавна минали събития. Най-интересното е, че възпроизвеждането на даден епизод може да се повтори, ако дразненето бъде прекъснато и след това възстановено в същата или в някоя близка точка. В този случай епизодът винаги започва от един и същ момент.

Тези и други подобни експерименти (особено с хора, притежаващи т.нар. „феноменална памет“) доведоха повечето от учените до заключението, че механизмите на паметта не биха могли да бъдат разшифровани само с помощта на физиологията и психологията. През последните няколко години биохимиците и генетиците успяха да разшифроват някои механизми на наследствената памет. Те доказаха, че предаването на информация в наследство става с помощта на съдържащите се в клетките ДНК и РНК. Тези открития наведоха физиолозите на мисълта, че и индивидуалната памет, т.е. тази, която се придобива от човека в продължение на целия му живот, но не се предава по наследство, може би се реализира за сметка на същите механизми, открити от биохимиците.

Днес ние знаем, че хромозомите, които се намират във всяко ядро на клетката, се състоят от ДНК — една много сложна молекула, която играе ролята на върховна централа, командуваща всички биохимични процеси в клетката. Чрез РНК тя осъществява синтезата на белтъците (фиг. 25). В известен смисъл може да се каже, че ДНК съхранява свръхиндивидуалната видова памет на дадено живо същество. Тя като че ли си „спомня“ как са изградени неговите предшественици. Така през миналото десетилетие на шведския биолог Холдер Хиген хрумнала идеята, че може би РНК съдържа индивидуалните възпоминания на едно живо същество, т.е. че тя играе ролята на легендарната „плоча“, върху която пръстите на придобитата опитност пишат, като изменят структурата на РНК-молекулата. По-късно и негови опити показаха, че при изпълнението на дадена задача, общото количество на РНК в мозъчните клетки значително нараства. Тази теория разпали бързо увеличаващия се интерес към биохимията на паметта и мнозина учени предприеха по-нататъшни опити в тази насока. Последваха редица експерименти на Конъл и Джейкобсън с планарии, които дадоха сензационни, но за съжаление не съвсем убедителни резултати. Те давали на планарии да изядат свои събратя с изработени условни рефлекси. „Канибалите“ веднага започвали да реагират на точно същите дразнители, които по-рано са предизвикали рефлекс у изядените от тях планарии. Но трудно бе да се убеди учения свят, че паметта е нещо, което може… да се яде!

Фиг.25. Синтезиране на РНК и белтъци в клетка.

В Съветския съюз твърде интересна хипотеза, предложена от чл.-кор. Рижиков, предизвика бурни дискусии, но скоро намери голям брой поддръжници. Същността на тази хипотеза е в това, че постъпващата в организма информация се фиксира не за сметка на имащи чисто химичен характер процеси, а за сметка на конфигурационни процеси, извършващи се чрез завиване и развиване на отделни участъци на хромозомите в ядрата на клетките. В отговор на дошла до неврона информация в него по определен начин се изменя концентрацията на калиевите и натриевите йони. Това от своя страна довежда до промяна в конфигурацията на отделни участъци от ДНК в хромозомите. Такова изменение на разположението на различните участъци от хромозомите един към друг изменя тяхната активност и по този начин влияе на „вътрешния свят“ на нервната клетка. Така процесът на запомняне може да се запази за по-кратко или по-продължително време и даже за цял живот.

Безспорно запаметяването е извънредно сложен и многостепенен процес. Като явление то едва ли включва в себе си едно или няколко вещества и процеси. Смята се, че паметта е верига от процеси, в които рибонуклеопротеидите (и на първо място т.нар. „информозоми“) играят съществена роля.

Независимо от това, че е все още рано да приемем за добре обоснована хипотезата, че РНК е „молекулата на паметта“, тя все пак е твърде привлекателна. Защото ако специфично шифрованите молекули на РНК действително представляват природна пренасяща субстанция на възпоминанията, един ден би било възможно да създадем известни знания за бъдещите поколения чрез просто приемане на молекули на паметта. Макар на някои хора подобни предложения да се струват утопия, аспектите, които се разкриват с биохимичното начало в изследванията на паметта, са твърде интересни и насърчителни. А осъществените напоследък синтези по изкуствен път на „жива материя“ — ДНК на вируси, гени и на някои ензими, като рибонуклеазата например, вероятно ще спомогнат твърде много за разгадаване механизма на паметта.