Нейроны способны обмениваться сигналами на расстоянии.

Нейроны способны обмениваться сигналами на расстоянии. Отсюда рукой подать до телепатии, телекинеза и реальных открытий в нейробиологии. Про передачу нервного импульса через пустое пространство думали, что его не бывает. А теперь оказалось, что бывает.

Когда Доминик Дюран и его коллеги описали этот факт в статье и послали ее в Journal of Psychology, рецензенты поначалу отреагировали очень предсказуемо: предложили авторам на свежую голову повторить все эксперименты и потом сообщить, что они на самом деле увидят. Исследователи смиренно приняли поругание, но это ничего не изменило. По всему выходило, что открыт новый способ передачи нервного сигнала от нейрона к нейрону. Статью все же приняли, однако на всякий случай снабдили пояснением: мол, мы отдаем себе отчет в том, что все это и правда странно, а не только кажется странным на первый взгляд.

Нейроны общаются между собой так: в возбужденном нейроне по аксону бежит волна деполяризации мембраны, добегает до синапса, где передается соседнему нейрону через химическое вещество — нейротрансмиттер. Это тот самый способ, которым, как принято считать, мы все думаем (а если его правильно смоделировать, то точно так же станет думать какой-нибудь искусственный интеллект). Есть, однако, у нейронов и более изысканные способы подавать друг другу знаки. Например, эфапс — особым образом устроенный контакт между клетками, где электрический сигнал от нейрона к нейрону передается безо всяких медиаторов, через специальные белки, торчащие из мембран. Общая черта всех этих вариантов (а они на самом деле довольно разнообразны) в том, что клетки должны вступить между собой в очень тесный, почти интимный контакт. Считалось самоочевидным, что само собой электричество с нейрона на нейрон не перескочит, потому что это ведь не настоящее электричество, как в проводах, а химия, и для нее нужна клеточная мембрана.

Дюран и его коллеги изучали медленные ритмы мозга, которые наблюдаются в коре полушарий и в гиппокампе во время сна. Считается, что эти ритмы как-то соотносятся с консолидацией памяти о событиях, происшедших во время бодрствования. Изучать медленные ритмы можно разными способами. Например, на живом мозге у спящих или одурманенных наркозом мышей: там эти ритмы вполне натуральны, но разобраться в их механизмах непросто. Другой вариант — просто вырастить культуру клеток-нейронов. Как ни странно, такие нейроны, никогда не участвовавшие в работе какого бы то ни было мозга, тоже демонстрируют координированную периодическую активность, которая напоминает альфа-ритмы во время сна (и, видимо, не случайно: уж бодрствованием-то жизнь культуры нейронов на питательной среде никак не назовешь).

Есть и третий вариант, промежуточный: берем срез мозга, который только что был живым. Ученые-нейробиологи называют это умным латинским словом ex vivo. Именно с такими срезами гиппокампа мышиного мозга и работали исследователи из Огайо. В них также наблюдалась медленная периодическая активность. И им удалось выяснить, что обычная передача сигнала через синапс эту активность не объясняет. По всей видимости, в этой истории была замешана «эфаптическая» передача, то есть прохождение электрического импульса через контакт между нейронами.

Тут пока еще не было большой сенсации: эфапс ли, синапс ли — все это интересно только кучке нейрофизиологов. Но дальше начались странности: оказалось, что общение между нейронами можно было усиливать или подавлять слабыми электрическими полями. А потом исследователям стало уж совсем не по себе. Это случилось, когда они рассекли ткань таким образом, чтобы между двумя частями среза образовался зазор.

Волна медленной периодической активности в гиппокампе, дойдя до разреза, порождала возбуждение на другом его берегу. А это значит, что нейроны вступили в коммуникацию между собой — то есть обменялись электрическими сигналами — на расстоянии. Расстояние пусть и небольшое, но лиха беда начало: если так бывает, то, возможно, и шапочка из фольги — не столь уж бесполезный гаджет. А главный вывод состоит в том, что медленные ритмы — явление, известное уже почти полвека и явно участвующее в самых фундаментальных механизмах работы мозга вроде сна, — распространяются с помощью совершенно неизвестного механизма, в котором как-то участвуют электрические поля.

«Мы еще совершенно не понимаем ту часть нашего открытия, которая должна стать ответом на вопрос “И что с того?!”» — справедливо отмечает автор Доминик Дюран. Это, впрочем, само по себе тянет на маленькую революцию в нейробиологии. Совсем недавно казалось, что этот вопрос был задан еще в 1950-м, когда Алан Ходжкин понял, как по нейрону распространяется потенциал действия. Оставалось лишь уточнить и детализировать ответы на него. И вот здрасьте: нейроны оказались куда более странными штуками.