Где искать истоки реки забвения

У митохондрий есть собственная ДНК в виде кольцевых молекул.

Одно из наказаний для героев греческих мифов было весьма оригинально: после пересечения реки Леты их лишали памяти. Выдающийся русский физиолог академик Иван Павлов полагал, что рефлексы у собак требуют постоянного «подкрепления» условными и безусловными стимулами, иначе навыки ими быстро забываются. В этом он противоречил Фрейду, который считал, что поведение человека формируется памятью, закрепленной в далеком детстве. Чуть позже в этот спор вмешались американские бихевиористы, рассуждения которых о поведении были еще туманнее. После Второй мировой войны этим теориям на смену пришла концепция стресса, постулировавшая влияние надпочечников и вырабатываемого ими адреналина на мозг с его нейроэндокринологией.

Четверть века назад нейробиологов поразило открытие белковых рецепторов марихуаны (каннабиса) в мозге крысы. Максимальная активность этих рецепторов отмечается в мозжечке, отвечающем за движение и ориентацию в пространстве. Потом был открыт эндоканнабиноид в виде анандамида, названного в честь Ананды, индийской богини сна, который синтезируется клетками мозга. Выяснилось, что этот амид необходим для вытеснения из памяти негативных переживаний. Он воздействует на нейроны гиппокампа, нервные клетки этого мозгового образования отвечают за формирование, хранение и извлечение памяти. В США долгие годы жили два пациента с удаленным гиппокампом, у которых полностью выключилась «оперативная» память.

Сейчас уже хорошо известно, что активность нейронов регулируется белковыми молекулами рецепторов, которые встроены в мембраны нервных клеток. Эти белки «ухватывают» жизненно важные вещества (или фотоны света в случае палочек и колбочек сетчатки глаза), что ведет к передаче сигнала в клетку и затем ее ядро, где включаются те или иные гены. Один из них отвечает за синтез рецептора каннабиноидов.

Красные митохондрии у края движущихся клеток. Иллюстрации Physorg

Протеины клетки для осуществления своих функций требуют энергетической поддержки. Энергоснабжением в организме занимаются особые внутриклеточные структуры – митохондрии. Оказалось, что рецептором каннабиноидов обладает и оболочка митохондрии. Ученые выключили его ген у подопытных мышей, в результате чего животные перестали реагировать на наркотик и два его синтетических аналога.

На клеточном уровне выяснилось, что генетически модифицированные животные сохранили подвижность митохондрий, а их ферменты продолжали активно вырабатывать клеточную энерговалюту в виде макромолекулы АТФ. Результаты этих исследований опубликованы в журнале Nature. Не пострадало у таких мышей и формирование памяти – по крайней мере на протяжении экспериментов. Интересно, что бы сказал Иван Павлов с его условными рефлексами и их подкреплением.

Пока исследователям удалось определить лишь некоторые звенья сложной молекулярной цепи, ведущей от момента «привязки» каннабиноида к его рецепторам в мембране митохондрии. Но выявление прямого воздействия наркотика на энергопроцессы в митохондриях показывает направление, в котором надо искать пути избавления от различных зависимостей и возможного восстановления памяти у людей, страдающих разного рода амнезиями, столь любимыми авторами книг, фильмов и сериалов.