Как это часто бывает, разгадка нашлась неожиданно…
Почти двадцать лет на биологическом факультете МГУ выращивают мышей с различной массой мозга. Член-корреспондент РАН Л. В. Крушинский поставил перед сотрудниками задачу выяснить, как наследуются и чем определяются интеллектуальные способности животных. Какова здесь роль морфологических особенностей их нервной системы и, в частности, размера головного мозга? В результате многолетних исследований удалось установить, что роль веса мозга в уровне интеллектуальных способностей у мышей очень велика. Средний вес мышиного мозга – 400-500 миллиграммов. Чтобы получить потомство с большой массой мозга, мышей, у которых она оказывалась больше средней, скрещивали между собой. Таким путем группе сотрудников под руководством доктора биологических наук И. И. Полетаевой и кандидата биологических наук Н. В. Поповой удалось вывести линии мышей, чей мозг был тяжелее обычного на 75 миллиграммов. Интересно, что животные с более тяжелым мозгом гораздо быстрее находили выход из лабиринта и лучше, чем их сородичи, решали другие поставленные перед ними задачи.
Один из авторов этой статьи предложил оценить, как реагируют животные с большим мозгом на ядовитые вещества, вызывающие судороги, и на раздражение мозга электрическим током. И оказалось, что у них судороги случаются гораздо реже, чем у животных с мозгом нормального размера. Эти результаты не были для нас неожиданными. Все дело в том, что мозг – саморегулирующаяся система. Для таких систем применимо понятие структурной устойчивости: большее число частей системы определяет большую устойчивость к внешним воздействиям. То есть более сложно организованный большой мозг труднее “сбить с толку”.
Профессор В. С. Кесарев показал, что отбор мышей с большой массой мозга привел к усложнению его структуры. Произошло это не случайно – еще известный эволюционист, академик И. И. Шмальгаузен заметил, что в природе действует закон “канализации процессов морфогенеза”. Согласно этому закону, изменение одних признаков неизбежно влечет за собой изменение других, на первый взгляд никак с ними не связанных. С точки зрения генетики это можно объяснить взаимодействием сцепленных, то есть наследующихся одновременно, генных ансамблей. С точки зрения физиологии – особенностями адаптации.
Итак, мыши с большой массой мозга оказались более сообразительными и более устойчивыми к судорогам. Эти факты и породили гипотезу, объясняющую, по нашему мнению, загадку гигантского мозга Тургенева.
На графике показано, как реагировали мыши с большой (БМ) и маленькой (ММ) массой мозга на действие препарата (ПТ), вызывающего судороги.
Детальное описание иллюстраций:
На графике показано, как реагировали мыши с большой (БМ) и маленькой (ММ) массой мозга на действие препарата (ПТ), вызывающего судороги. По оси ординат – процент животных, у которых развивались судороги. По оси абсцисс – доза препарата в миллиграммах на килограмм тела животного. Для того чтобы вызвать судороги у мышей с большой массой мозга, необходимо увеличить дозу препарата. Это наблюдение и послужило основанием гипотезы, что большая масса мозга служит препятствием для развития судорог и потому снижает вероятность возникновения эпилепсии.
Журанл “Наука и жизнь”. №11, 2000 год
