Вечные странники — страница 29 из 36

лапы у саламандры, зависит от ее возраста и окружающей температуры. Второе его открытие: лягушки и жабы, лишившись лап, остаются инвалидами.Полученные результаты были во многом загадочны для Спалланцани. Особенно его поразил тот факт, что у головастиков лапы вырастают, а у взрослых лягушек и жаб — нет. Спалланцани размышляет: «Но если животные способны восстанавливать конечности в молодом возрасте, почему же они не делают этого в своем дальнейшем развитии?.. Можно ли отнести столь удивительную способность к восстановлению лишь за счет действия водной среды, в которой обитают молодые животные? Но ведь этому противоречат наблюдения над саламандрами, которые восстанавливают части своего тела и при жизни на суше» И, продолжая размышлять, Спалланцани заканчивает свои рассуждения оптимистично: «Если вышеупомянутые животные, как водные, так и земноводные, восстанавливают свои конечности, когда их содержат на суше, почему не представить, что другие животные, обитающие на суше постоянно, и лучше известные нам, не наделены той же силой? Быть может, они приобретают способность к восстановлению с помощью каких-либо полезных усовершенствований? И следует ли считать химерой надежду на то, что мы сами сможем когда-нибудь воспользоваться подобной силой природы?»Вырастить новую ногу, руку или хотя бы палец эта мысль давно не дает покоя исследователям.Основные правила регенерации были известны со времен Чарлза Дарвина. Вот они: чем старше животное, тем хуже у него восстанавливаются органы, чем сложнее устроен организм животного, тем меньше у него способность к регенерации.Отделится от гидры, планарии — плоского ресничного червя — или дождевого червя, кусочек тела — вырастет целая гидра, вырастут целые черви. У тритона, саламандры, аксолотля появляются только новые органы. А птицы, млекопитающие и человек не могут рассчитывать и на это.В 1932 году Лев Владимирович Полежаев, тогда еще студент, приступил к первым своим опытам. Его подопытными стали головастики лягушек. Лягушки, жабы и жерлянки стоят посередине между хвостатыми амфибиями и млекопитающими, а Полежаев задавал себе те же вопросы, что и Спалланцани: почему у лягушек не вырастают заново лапы? Нельзя ли как-то заставить их расти?Головастики вот-вот должны были стать травяными лягушками. Они уже не в состоянии восстанавливать какие-либо свои органы. И в этот момент Полежаев ампутирует им задние лапки. А дальше он поступает так: левую лапку не трогает, а культю правой колет и колет иглой. Лапка сильно краснеет, воспаляется. И вдруг начинает расти.Шел день за днем, и у лягушки появилась новая правая лапка, а в левой лапке, которая была предоставлена самой себе, не произошло никаких изменений, образовался рубец и все. Оказалось, что в остатке правой лапки ткани сильно разрушились, перестали быть на себя похожими, произошел как бы возврат их к более ранней стадии развития. Клетки получили свободу и стали активно размножаться. Образовался зачаток, из которого и развилась лапка.Полежаев проводит новые исследования, они подтверждают результаты первых опытов. И вот уже не головастики, а взрослые лягушки лишаются передних лапок. Опять ткани лапок разрушают иглами или растворами химических веществ, которые, как выяснилось, действуют не менее эффективно. А в итоге обе лапки у лягушек вырастают.Новая серия опытов. Теперь на млекопитающих Лапки новорожденных крысят обрабатывают по прежней методике. И то, что казалось фантастическим, становится реальным. У крысят появляются лапки, а самое интересное — регенерация происходит у них очень сходно с регенерацией у бесхвостых амфибий.Восстановить руку или ногу у человека проблема не считается сейчас абсолютно неразрешимой. Однако это еще далекая перспектива, а другую проблему удалось полностью решить.Сломает человек ногу, руку или палец — приятного мало, но дело поправимое. Кости срастутся. А если попадет человек в автомобильную катастрофу, и придется удалить кусок кости черепа — кусок этот никогда не восстановится Мозг окажется незащищенным. Как же принудить кости черепа — очень твердые кости — регенерировать? Ответ на этот вопрос искали в лаборатории Л. В. Полежаева несколько лет. Когда же поиск закончился, было разработано четыре метода восстановления костей черепа. А самый простой и самый эффективный подсказали аксолотли.Еще раньше Л. В Полежаев задумал выяснить: зависит ли регенерация от структуры тканей остатка органа? У аксолотля удалили заднюю лапку, но не полностью, оставили «манжетку» из кожи и нерв. А то, что удалили, размельчили ножницами и растерли в ступке. «Фарш», в котором сохранились только клетки, поместили в «манжетку», «провели» нерв и зашили. Через две недели рукав, начиненный «фаршем», прижился, и тогда кончик его обрезали. Вскоре у аксолотля выросла вполне обычная лапа.Если лапа способна регенерировать, когда полностью уничтожена нормальная структура ее тканей, может, и с костями черепа случится то же? Восемь и даже двенадцать квадратных сантиметров — такие куски черепа удалили у собак и размельчили. Получились опилки. Эти опилки, смоченные кровью, положили на твердую мозговую оболочку, зашили рану и стали наблюдать за происходящим. Через неделю от опилок не осталось следа, они растворились. Но из них выделились вещества, которые начали действовать на клетки незрелой соединительной ткани, масса которых появилась в то же самое время. Мало-помалу образовалась молодая кость, похожая на губку. Она развивалась, уплотнялась, становилась все компактней. Наконец, в ней возник костный мозг, она слилась с краями старой кости, и не отличить ее уже от старой.И вот испытания в клиниках. Первыми применили уникальный метод нейрохирурги Харькова и Ижевска. Регенерация костей черепа у людей, попавших в клиники этих городов, прошла успешно.За семь лет до первых опытов Полежаева, в 1925 году, на заседании Биологического общества в Париже выступил с сенсационной информацией Р. Маттей. Он перерезал зрительный нерв у тритонов, а зрение у них восстанавливалось. Новые нервные волокна, которые отрастали от культи, прокладывали путь к зрительным центрам в головном мозге. То, что зрительный нерв и, как позже сообщил Маттей, даже сетчатка могут регенерировать у взрослого животного, удивило всех. Но совсем уже на грани невероятного был факт, что восстанавливалась сложная сеть нервных связей между глазом и множеством определенных точек в мозге. Как у животного, у которого все зрительные волокна перерезаны вдали от их окончаний, могла воссоздаться упорядоченная система проводящих путей? Было предложено два объяснения. Первое. При регенерации перерезанного нерва образуется очень много новых волокон, они ветвятся и расходятся по всему мозгу, и животное учится использовать те связи, которые случайно оказываются правильными. Вторая точка зрения. У каждого волокна особые свойства, и как-то это каждое волокно добирается до места своего назначения в мозге, образует там связь.Американский ученый Роджер Сперри задумал проверить первую точку зрения: действительно ли тритон учится видеть? Сперри перевернул глаз тритона на сто восемьдесят градусов. Будет тритон видеть все «вверх ногами»? А если будет, то исправится ли такое видение от приобретенного опыта и тренировок?И вот тритону показывают корм вверху: держат над его головой. Тритон роет гальку и песок на дне аквариума. Ему подносят корм спереди, он поворачивается и начинает искать еду в противоположной стороне. А стоило приманке очутиться сзади тритона, он бросался вперед.Тритоны вели себя ненормально не только когда дело касалось еды. Они меняли свою окраску не под цвет дна аквариума, а под цвет воды. Они постоянно двигались по кругу. Два года жили тритоны со своими необычными глазами, однако никто из них не смог научиться видеть все там, где надо.В следующем эксперименте Сперри и поворачивал глаза тритонов на сто восемьдесят градусов, и перерезал зрительные нервы. И опять животные воспринимали все перевернутым «вверх ногами» и задом наперед Опять они не делали никаких поправок.И еще серия экспериментов. Теперь у тритона перерезаны зрительные нервы, и соединены они не с противоположной стороной мозга, как положено, а с той же стороной. Тритоны, заметив добычу правым глазом, реагируют на нее так, словно видят ее левым глазом, и наоборот. Научиться учитывать дефекты своего зрения они снова не сумели.Лягушки, у которых были перевернуты глазные яблоки, а потом перерезаны зрительные нервы, вели себя, как и тритоны. Лягушек, как и тритонов, не удалось переучить, хотя за каждое неправильное движение их наказывали.Вряд ли что-нибудь, касающееся поведения живых существ, вызывало у всех больший интерес, чем спор о роли наследственности и опыта, приобретаемого с помощью учебы. Спор этот велся десятилетия. Велся он долго и потому, что проблема, столь интересующая многих, трудна для точного исследования. Почти во всех формах поведения есть и врожденные, и приобретенные элементы. И роль их разграничить сложно.Когда Роджер Сперри начал свои эксперименты, существовало мнение: животные рождаются с глазами, но умение видеть должно созреть. «Так где же кончается врожденная способность видеть и начинается обучение? Или, иначе говоря, с каким физиологическим аппаратом и с какими инстинктивными способностями мы рождаемся?» — вот что хотел понять Роджер Сперри, проводя эксперименты. Исследования такого рода были первыми. А итог их оказался однозначным. Видеть животные не учатся, опыт тут ни при чем. Все дело было в другом: в том, что между нервными клетками существуют генетически запрограммированные связи. Как бы ни поворачивали глаза тритонов и лягушек, поправившись после операции, амфибии все видели. Но зрение их восстанавливалось автоматически. Перерезанные волокна, образующие зрительный нерв и идущие от разных точек сетчатки, начинали расти, добирались до мозга. Каждое волокно «знало», что должно установить связь обязательно со своими клетками мозга, и находило их. Этот участок мозга и соответствовал исходному пункту волокна в сетчатке. Добравшись до места назначения, все нервные волокна снова выполняли положенную им работу, словно ничего не произошло.Другое открытие, открытие выдающееся, Роджер Сперри сделал, исследуя функции больших полушарий головного мозга человека.В 1981 году Роджеру Сперри была присуждена Нобелевская премия.Еще двое ученых, получивших Нобелевскую премию вместе со Сперри — Дэвид Хьюбел и Торстен Визел, раскрыли принципы переработки информации в мозге. Их подопытными были кошки. Но постановка эксперимента была сходной с той, что использовали массачусетские ученые: перед глазом кошки, как и перед глазом лягушки, устанавливали экран. Приступая к исследованиям зрительной системы млекопитающих, Хьюбел и Визел опирались на уже установленные факты, на работу все тех же массачусетских ученых: «Что сообщает глаз лягушки мозгу лягушки».Человек, стараясь понять, как работает мозг, преследует разные цели. И среди них есть одна особая — корыстная.Слово «робот» придумал в 1920 году Карел Чапек. В его драме «R. U. R.» существа, сделанные на фабрике, «весьма приятного человеческого облика», «обладают невероятно сильным интеллектом». Роботы, «мужчины» и «женщины», служат бухгалтерами, секретаршами, продавщицами. Они прекрасно справляются с обязанностями каменщиков, подметают улицы, выра