Нейрофизиология инде күпме еллар буена хайван яки кешенең нәрсәгәдер өйрәнгән вакытта – белем алганда – ниләр булганын тикшерергә омтыла. Бу вакытта баш миендә ниндидер матди эзләр калырга тиеш. Кызганычка каршы, психологлар, физиологлардан аермалы буларак, әлеге күренешне башкачарак тасвирлыйлар һәм акылны ниндидер мөстәкыйль бер зат буларак тасвирлыйлар. Физиологларны радиоалгычны сүтеп караучы физиклар белән чагыштырып булыр иде. Алар да әлеге җайланманы ачып, барлык детальләрне карый ала, ләкин эчтәге көйне алар беркайчан да ишетмәячәкләр, чөнки ул анда юк. Безнең баш мие дә шуңа охшаш. Бездә фикер туа, әмма чынлыкта ул күренми.
Фикер туу
Шуңа карамастан, безнең баш миендә кала торган эзләр бар. Мәсәлән, без кайчан да булса ишеткән көйне хәтердә калдырырга сәләтле. Аның берничә нотасын ишетеп калсак та, без аны үзебезнең баш миендә дәвам итә алабыз, ягъни анда без ишеткән әйберне саклап кала торган матди эзләр бар. Нәкъ менә шул эзләрне галимнәр гасырлар буена эзли дә инде. Өч мең ел элек барлыкка килгән беренче теория баш миен балчык такталар җыелмасы итеп күз алдына китерә. Аларга нәрсәдер язып урнаштырганнар һәм кирәкле вакытта гына тартып чыгарганнар. Ләкин чынбарлыкта галимнәргә бернинди матди эзләрне дә күрергә насыйп булмаган. Моннан тыш, хәтер яңарып тора дигән берничә гипотеза да яши. Таныш көй ишеткән саен без аны хәтердә генә яңартмыйбыз, ә хәтерне тудырабыз да.
Хәтернең аксымга бәйлелеге
Безнең хәтер катлаулы күренешләрдән гыйбарәт. Аларны аңлау хәзерге нейрофизиология өчен шактый авыр. 2006 елга кадәр галимнәр арасында хәтернең аксымнан торуы төгәл кабул ителгән иде. Бу төрле хайваннарда аксым ясалу туктатылу юлы белән тикшерелә, бу блокаданы кичергәндә озак вакытлы түгел, ә кыска вакытлы хәтер барлыкка килә. Мәсәлән, әгәр дә без хайван яки кешене нәрсәгәдер өйрәтеп, аннары аңа аксым килү юлларын бер-ике сәгатькә туктатып торсак, бу вакыт үтүгә, аның бернәрсә дә хәтерләмәве ачыкланачак. Ягъни ниндидер хәтер саклансын өчен, аксымның булуы мөһим. Ләкин эш шунда ки, аксымнарның яшәү вакыты ничәдер көн, атна яки чак кына күбрәк вакытка туры килә. Аларның 98% 3-4 көн эчендә таркала һәм яңалары белән алмашына. Бу алмашыну һәрдаим бара. Без хәтерне молекулалар ярдәмендә саклана дисәк, алар берничә көн арасында таркалып бетәргә тиеш булыр иде. Ә безнең белүебезчә, хәтер дистәләрчә ел буена сакланырга да сәләтле.
Хәтер өчен үзенчәлекле молекулалар эзләү
Хәтернең яңадан барлыкка килүе яки һәр вакыйга барышында формалашуы турындагы бер гипотеза да матди эзләрнең катнашмавыннан башка була алмый. Хәтер өчен үзенчәлекле молекула эзләү максатыннан, барлык биохимик һәм молекуляр системалар өйрәнелә. Һәрбер система хәтер өчен кирәкле. Әгәр дә без нерв күзәнәге мембранасы белән идарә итүче системаны җимерсәк, хәтер югала. Шулай итеп, күзәнәкнең һәрбер биохимик системасы хәтерне барлыкка китерү һәм тагын башка күп кенә функцияләр өчен әһәмиятле роль уйный.
Әдәбият: Davis,H.P.,andSquire,L.R.(1984). Proteinsynthesisandmemory:areview. Psychol.Bull. 96, 518–559.doi:10.1037/0033-2909.96.3.518
Хәтер молекуласы
Молекулаларда бернинди үзенчәлек тә табарга насыйп булмый. Әмма 2006 елда хәтер молекуласы дип атап була торган бер молекула турында язылган берничә мәкалә дөнья күрде. Ул нерв системасының иң кискен урынында – нерв күзәнәкләре арасында барлыкка килгән аксым молекуласы булып чыга. Аны «синаптик бәйләнеш» дип тә атыйлар. Бөтен хикмәт бәйләнешләрдә булып чыга. Нерв күзәнәкләре мәгълүмат ала һәм тапшыра, әлеге тапшыру электр юлы аркылы нерв күзәнәге эчендә бара, күршеләргә исә ул химик тапшыру аша килеп җитә. Электр энергиясе химик энергиягә әверелгән элемтә урынында, мәгълүмат тапшыру нерв челтәрендә бара. Асылда, нейрон челтәрләре арасындагы элемтәнең нәтиҗәле булуы синаптик бәйләнештән тора.
Көйләү барышында синапс нәтиҗәләренә бөтен бер молекула системасы катнашлык күрсәтә. Аның кискен урынында рецепторларның синаптик өлешкә күчүен көйләүче молекула тора (хәтер молекуласына охшаш). Икенче төрле әйткәндә, әлеге молекула башка аксымнар белән дә идарә итә. Әмма бу системаны юкка чыгарсаң, эксперимент үткәрелә торган хайван тормышында хәтер элементлары төшеп калудан башка бернинди үзгәрешләр дә булмый. Әлеге хайван яхшы туклана, йөри һәм өйрәнергә сәләтле, ягъни әлеге система озак вакытлы хәтер саклаудан башка бүтән бернәрсәдә дә катнашмый.
Аксым системасының молекула механизмнарының эшен тикшерү вакытында, нәкъ менә шул молекулаларның үз-үзләрен барлыкка китерүләре ачыклана. Әлеге молекулалар нерв системасының аерым бер урыннарында барлыкка килеп, артсалар да, нәкъ шул урында сакланалар. Бу молекулалар саны үзләрен барлыкка китерүгә сәләтле. Кайсыдыр мәгънәдә бу күренеш «хәтерне тотып тору» дип тә санала. Бүгенге көндә бу молекуляр системаның ясалмасын барлыкка китерү механизмы да билгеле.
Хәтер молекуласы механизмнарын тикшерү кыенлыклары
Хәзерге вакытта без хәтернең аерым төрләре барлыкка килү һәм саклану күренешенең молекуляр схемаларын тасвирлый алабыз. Бәлки, хәтерне контрольдә тотарга, аны яхшыртырга яки начарайтырга өйрәнербез. Хәзерге көндә төп кыенлык – гади умырткалы хайванның ун миллиард нейроны (кешедә 100 млрд) булуы һәм һәр нейронның күршеләр белән өстәмә ун мең элемтә коруы. Нәрсәгә дә булса өйрәнгән вакытта, хәтердә триллионнан берничә мең элемтә үзгәрә ала. Кирәкле синаптик бәйләнешне күрергә яки үзгәртергә мөмкин түгел, чөнки андый алым һәм технологияләр әлегә уйлап табылмаган, табигать исә моны бик җиңел башкара. Бәлки бу өлкәдәге яңа алымнар электрофизиологиядә, классик нейрофизиологиядә дә түгел, ә нәкъ менә нейрогенетикада барлыкка килер.
Хәтернең молекуляр механизмын тикшергән вакытта, хәтер барышында бер генә молекула гына түгел, ә бөтен бер охшаш (гомологичный) гаилә катнашуы ачыкланды. Алар төрле медиаторлар кулланып, хәтернең төрле өлкәләрендә катнашалар. Ләкин мәгънә барыбер шул ук кала: аксым молекулалары нерв системасының төгәл бер өлкәсендә эшнең нәтиҗәлелеген үзгәртә алалар. Бу молекуляр системаның вакыт белән чикләнмәгән үз барлыкка килү һәм үз тәэмин итү механизмы булуы билгеле. Һәм кайбер очракларда аны үзгәртеп тә була. Хәзер бу өлкәне нейрофизиология бик җентекләп өйрәнә.
Павел Балабан, биология фәннәре докторы, РФА мөхбир әгъзасы, профессор, РФА Нерв югары эшчәнлеген һәм нейрофизиологиян
Алинә Галиева тәрҗемәсе
Тәрҗемә мөхәррире: Марат Мансур улы Хәйдәр, югары категорияле невролог
Асылчыганак: Постнаука сәхифәсе
Фото: Global Panorama