Люди употребляли галлюциногенные грибы 9000 лет назад

Грибной шаман

Плато Тассилин-Адджер находится на юго-западе Алжира, в Сахаре. Вся эта местность — объект наследия ЮНЕСКО, здесь найдены сотни тысяч доисторических рисунков. Самые ранние датируют седьмым тысячелетием до нашей эры. И они настолько поразительны, что за них тут же уцепились криптозоологи и уфологи, видящие в них инопланетян и потусторонних монстров.

В особенности это касается рисунка, который получил название «Грибной шаман с пчелиным лицом». Но все оказалось еще любопытнее, чем псеводнаучные домыслы. Эта картина — первое известное нам изображение, доказывающее что в доисторические времена люди употребляли псилоцибиновые грибы.

Грибной шаман

Когда-то плато Тассилин-Адджер было цветущим краем, где росли леса, текли полноводные реки, паслись огромные стада копытных, жили слоны и жирафы. Для доисторического охотника это был рай на Земле. Но постепенно Сахара брала свое: реки пересохли, стада ушли, а с ними завяла и местная культура. И тысячи петроглифов в деталях рассказывают эту историю — от расцвета до упадка. Первые из них, те самые, которым около 9 тысяч лет — самые детальные. Их делали тщательно и зачастую в пещерах — видно, что они играли огромную роль в культуре и религии.

Плато Тассилин-Адджер

Вид на плато Тассилин-Адджер из космоса

В это же время, как считают ученые, местные жители были на пороге одомашнивания скота, по крайней мере, он играл в их жизни большую роль. А там, где пастбища, зачастую обитают псилоцибиновые грибы. Так что древние жители плодородных равнин, как минимум, пробовали их и знали об их эффекте. И, будучи психоделиками, те наверняка играли большую роль в представлениях о потустороннем. Однако до находки «Грибного шамана с пчелиным лицом» и подобных ему петроглифов у этой гипотезы не было явственных подтверждений. Современные микологи делают вывод о том, что здесь изображены именно псилоцибиновые грибы — древний художник неплохо постарался, пытаясь передать их форму.

Грибной шаман

Грег Данн: Эстетика и изысканность человеческого мозга в искусстве

Грег Данн

Мозг называют самой сложной структурой во Вселенной. Но он также может быть и самым красивым. Работы Грега Данна передают эстетику и изысканность самого загадочного человеческого органа.

Кортикальные колонны

© www.livescience.com

Ранняя работа Данна, состоящая из очень минималистичных композиций. Для вдохновения он использовал изображение из микроскопа, но рисовал все нейроны самостоятельно.

«Ветвление нейронов это почти дзен, я был очень заинтересован на начальном этапе», — сказал он.

Корзина и пирамиды

© www.livescience.com

Данн разработал процесс, включающий в себя напыление чернил на не-абсорбирующую бумагу. Форма бумаги и воздушные завихрения заставляют чернила расплёскиваться так, что они в полной мере передают древовидные связки нейронов.

Золотой кортекс II

© www.livescience.com

Есть определённая степень хаотичности в образцах нейронов, которую трудно передать, рисуя их. «При попытке нарисовать нейроны вручную вы следуете самым разным подсознательным правилам», — сказал Данн.

В отличие от этого, метод напыления чернил отчасти похож на итальянскую кулинарию: вы просто берёте лучшие компоненты, и учитесь управлять ими.

Кортикальная печатная плата

(микротравление золотом по стали)

© www.livescience.com

Более новая работа Данна, созданная с использованием вышеуказанной техники микрогравюры. Такие гравюры он создаёт вместе со своим коллегой Брайаном Эдвардсом. Сначала Данн рисует все нейроны вручную. Потом он помещает изображение в компьютер и обрабатывает его с помощью специальных программ. После чего Данн и Эдвардс создают изображение высокого разрешения, состоящее из заштрихованных линий.

Электронный микрограф микрогравюры

© www.livescience.com

Далее Данн и Эдвардс наносят изображение на металл, используя для этого технику, называемую фотолитографией. Сначала они печатают изображение на прозрачном листе, который затем помещается на светочувствительный материал, покрытый слоем стали. Там, где на листе есть чернила, свет пройти не может. Далее они светят на металл ультрафиолетовой лампой. И на стали возникает гравюра. Затем на поверхность наносится золото.

Что помнит крыса?

Как видят мир животные? Как работает их память? Раньше считалось, что крысы могут держать в памяти всего одно-два-три события, но исследование, проведенное учеными университета штата Индиана, показало, что они могут запоминать около трех десятков эпизодов.

Долговременную память принято подразделять на эпизодическую и семантическую. Семантическая память хранит абстрактные, деперсонализованные знания. Эпизодическая – это память о событии, обычно происходившем с человеком лично, и контекстные детали к нему. Если вы увидели знакомое лицо, но не можете вспомнить, откуда вы знаете этого человека – это сбой эпизодической памяти, возможности вспомнить контекст, где и когда вы видели лицо.

Ответ на вопрос, существует ли эпизодическая память у крыс, важен практически: на основе понимания работы мозга крыс проводятся исследования и разрабатываются лекарственные препараты для лечения влияющих на память заболеваний человека, включая болезни Альцгеймера и Паркинсона. И если фармацевтическая компания создает препарат для лечения, например, болезни Альцгеймера, ориентируясь на тип памяти, ответственный за нахождение объектов, а не на тип памяти, помогающий помнить важные для человека детали, есть риск получить препарат, который поможет человеку вспомнить, где ключи от машины, но не как он познакомился с будущей женой.

В проведенном исследовании крысам давали нюхать в общей сложности несколько десятков образцов разных запахов и научили, что если крыса выбирает запах, который в этот день она еще не нюхала, ей дают лакомство. Носитель запаха находился в неких чашках, поставленных в произвольных местах на специальной тренировочной площадке, и считалось, что крыса выбрала запах, если сдвигала крышку чашки.

Тестирование способности к запоминанию событий в зависимости от контекста проходило так: крысу сажали на площадку, условно, белого цвета (площадки на самом деле различались многими деталями) и давали нюхать, например, запах клубники. Затем ее сажали на площадку условно черного цвета и давали нюхать другой запах, например, голубики, а затем вновь запах клубники. Наконец, крысу сажали опять на белую площадку, на которую ставили чашки с обоими запахами. Крыса выбирала запах голубики, так как в этот день еще не сталкивалась с ним, находясь на белой площадке – в контексте деталей, отличающих эту площадку от второй, то есть, она использовала эпизодическую память. Потом все повторялось, крысе предлагали следующий новый на этот день запах и так далее. Животные могли таким способом запоминать десятки событий и выполняли задачу, даже когда им специально пытались мешать, быстро меняя контекст или, наоборот, удлиняя время между «тренировками».

Крысы тоже любят играть в прятки

Игру в прятки любят все дети. Она кажется простой, но на самом деле игрокам нужно следовать строгим правилам и выбирать стратегии поведения. Тем не менее с ней успешно справляются не только дети, но и… крысы! На YouTube можно найти видео, на которых эти домашние питомцы с увлечением играют в прятки. Ученые решили проверить, насколько хорошо крысы способны выучить правила этой игры, и получают ли они от нее удовольствие

Вдохновленные просмотром видео с играющими в прятки крысами, нейробиологи из Берлинского университета им. Гумбольдта (Германия) решили провести подобный эксперимент в условиях лаборатории. Экспериментальная игровая площадка представляла собой комнату, где находились обычные и прозрачные коробки и картонки, в которых можно было прятаться – как животному, так и партнеру-человеку. А чтобы изучить нейрональные основы игрового поведения крыс, ученые имплантировали им в область медиальной префронтальной коры мозга, связанной с обучением, устройства, воспринимающие электрические сигналы от нейронов.

Сначала крыс обучили правилам игры. Когда крыса исполняла роль «водящего», ее помещали в непрозрачную коробку, крышку которой можно было закрыть и открыть дистанционно, дернув за веревку. Пока крышка была закрыта, экспериментатор прятался в одном из трех предназначенных для этого мест. Затем он открывал коробку, и животное начинало поиски. Последние считались успешными, если крыса подходила к человеку на расстояние не меньше 40 см и могла его увидеть. Тогда она получала вознаграждение в виде поглаживаний – угощения не предлагали.

Если прятаться должна была крыса, то коробка оставалась открытой, а экспериментатор садился рядом, давая сигнал начала игры. Крыса выскакивала и бежала в одно из семи укрытий. После того как животное скрывалось из виду, его «находили», и также почесывали и поглаживали в качестве поощрения.

Все шесть экспериментальных животных в течение 1–2 недель научились правильно выступать в роли водящего, а пять из них научились правильно прятаться и не менять роли в течение игры.

Двери восприятия: без психоделиков не было бы нейронауки

Наука постепенно реабилитирует психоделики — в последнее время возрождается интерес к экспериментальным исследованиям псилоцибина и других психоактивных веществ. Полезно вспомнить, с чего все началось: в 1960-х опыты по расширению сознания стали кладезем новой информации для психотерапевтов и нейробиологов. В частности, именно благодаря им выяснилась роль серотонина в функционировании мозга — а из этого открытия выросла вся современная психофармакология.

 Перевод статьи доктора медицинских наук Николаса В. Коззи о том, чем нейронаука обязана открытиям Хофманна и Шульгина.

В середине ХХ века преобладающими гипотезами в психологии и психиатрии были гипотезы о том, что настроение, желания, чувства, память, поведение и личность обусловлены окружающей средой, детскими переживаниями, взаимосвязью вознаграждения, наказания, вытеснения и подкрепления подсознательного ума и, в числе прочих, психосексуальными механизмами. Считалось, что активность мозга по своей природе является электрической. До 1940-х и в начале 1950-х точка зрения, что сознание находится под влиянием, если не обуславливается, действия химических веществ, производимых в мозге, была совершенно чужда медицинской среде.

Важные события, которые повлияли на изменение существующих парадигм и породили нейрохимию и нейрофармакологию и привели к непосредственному развитию психофармакологии как научной дисциплины, на самом деле сосредоточены вокруг открытия и исследования психоактивных эффектов диэтиламида лизергиновой кислоты (ЛСД), N, N-диметилтриптамина (ДМТ), псилоцибина и других психоделических веществ.

Возможно самым важным открытием среди исследований психоделических средств было определение роли серотонина в психических процессах. Серотонин, химическая структура которого была определена в 1949 году, как стало известно с конца 1800-х годов, присутствует в свернувшейся крови. Здесь нам открывается его кровоостанавливающая роль: при повреждении тканей он помогает предотвратить кровотечение. В случае травмы серотонин освобождается из тромбоцитов, вызывая локальное сужение сосудов и стимулируя дальнейшую агрегацию тромбоцитов, помогая сформировать сгусток и остановить кровотечение.

Серотонин также был открыт в тканях мозга в начале 1950-х, что указывало на его потенциальную роль в функционировании мозга и сознания. Обнаружение серотонина в мозге было произведено независимо и одновременно группой ученых в Соединенных Штатах и другой группой ученых в Эдинбурге, Шотландия, во главе с сэром Джоном Х. Геддамом. Однако в формировании ранних теорий относительно участия серотонина в процессах сознания особое значение имели эксперименты Геддама с ЛСД, проведенные на себе.

Джон Х. Геддам

Сэр Джон Х. Геддам, британский фармаколог, принимал участие в первоначальных исследованиях серотонина. Четыре раза в 1953 году Геддам принимал ЛСД, чтобы узнать о его воздействии на свой организм. Без сомнения, частично благодаря этим экспериментам на себе и частично его лабораторным экспериментам с ЛСД и серотонином Геддам стал первым, кто предположил наличие связи между ЛСД и серотонином, и затем допустил, что влияние ЛСД на функции серотонина были ответственны за психоделические эффекты ЛСД. Его рукописные заметки о самостоятельном эксперименте с 86 микрограммами ЛСД от 1 июня 1953 года выглядят следующим образом:

«9:48 Моя рука выглядит странно, будто это чудовищный рисунок руки, который корчится, пока я не сфокусирую на нем взгляд. У нее удивительные цветовые контрасты. Я вижу будто бы более чем реальный рисунок, что вызывает довольно странные чувства — как будто она принадлежит кому-то другому. Все в комнате стоит довольно нестабильно». 

Метедрин не ликвидировал воздействие на ощущения. Он продолжает:;

«Доказательства наличия HT (серотонина) в некоторых частях мозга могут быть использованы в поддержку теории о том, что психические эффекты диэтиламида лизергиновой кислоты появляются из-за интерференции с HT (серотонином)». 

Таким образом, в личности сэра Джона Геддама произошло слияние личного опыта употребления ЛСД и научного осмысления, что и дало толчок зарождению химической нейронауки.

«Эндогенный ДМТ играет важную роль в таких состояниях сознания, как восторженное состояние, мечтание, творчество, клиническая смерть»

Независимо от него, Д. Вулли и Э. Шоу в Нью-Йорке предложили, «…что психические нарушения, вызванные диэтиламидом лизергиновой кислоты, должны быть отнесены к вмешательству кислоты в действие серотонина в мозге». Кроме того, они утверждают, что «Геддам также знал о психических эффектах диэтиламида лизергиновой кислоты и действии серотонина в мозге. Мы предположили, что он думал о том же самом, что и мы, об отношении серотонина к психическим нарушениям, вызванным веществом». В отличие от Геддама, относительно Вулли или Шоу нет доказательств, что они принимали ЛСД.

Позже они написали:

«Эти фармакологические открытия указывают на то, что серотонин играет важную роль в психических процессах, и что подавление его действия вызывает психическое расстройство. Другими словами, отсутствие серотонина является причиной расстройства. Если же дефицит серотонина в центральной нервной системе является результатом нарушения метаболизма, а не вызван фармакологическими средствами, можно ожидать проявления тех же самых психических расстройств. Возможно, такой недостаток отвечает за естественное появление заболеваний… Таким образом, мы выдвигаем следующие предположения: серотонин, вероятно, играет роль в поддержании нормальных психических процессов; нехватка серотонина, вызванная метаболизмом, может способствовать появлению некоторых психических расстройств; серотонин, или его производное длительного действия, может облегчить психические расстройства, подобные шизофрении».

В этих ранних отчетах можно узреть источник текущих исследований и разработок современных психотерапевтических препаратов, которые породили миллиардную фармацевтическую промышленность, направленную на изменение действия серотонина и других нейромедиаторов в головном мозге с целью лечения психических заболеваний.

ДМТ также сильно повлиял на эволюцию нашего представления о нормальных и экстраординарных состояниях сознания. В 1961 году лауреат Нобелевской премии Джулиус Аксельрод сделал замечательное открытие: ткань млекопитающих (легкое кролика) имеет способность синтезировать ДМТ.

Серотонин

Это открытие было подвергнуто всестороннему исследованию в начале 1970-х, когда стало известно, что ткань человеческого мозга, подверженная биопсии, может выполнять ту же биотрансформацию. Открытие того, что ткань человеческого мозга может производить, по крайней мере, в лабораторных условиях, небольшое количество ДМТ, привело к бурному обсуждению относительно возможной роли ДМТ в человеческом сознании. Тем не менее, аналитические технологии того времени не были столь чувствительны или надежны, как сегодня.

Осьминоги – самые умные беспозвоночные

Среди всех существ в царстве животных осьминоги являются одними из самых умных и удивительных. Они сбегают из закрытых аквариумов в океан и даже предсказывают результаты Кубка мира. Стали ли осьминоги такими умными из-за того, что они потомки инопланетян?

Нет, осьминоги не прилетели из космоса

Необычно бурную дискуссию в научных кругах вызвала статья, опубликованная 13 марта 2018 года в журнале Progress in Biophysics and Molecular Biology(doi:10.1016/j.pbiomolbio.2018.03.004).

Эволюция из кальмара в осьминога совместима с набором генов, введённых внеземными вирусами, считают авторы научной работы. По их мнению, сценарий заключается в том, что популяция криоконсервированных эмбрионов осьминога прилетела из космоса 275 миллионов лет назад.

Коллектив авторов (33 автора из 23 научных заведений) предлагает необычное объяснение кембрийского взрыва — резкого увеличения количества живых существ на Земле, которое случилось около 540 млн лет назад. К данному периоду относится появление в палеонтологической летописи останков хордовых, членистоногих, моллюсков, иглокожих и других видов животных. То есть в один момент сильно увеличилось биоразнообразие на планете с общим кардинальным увеличением количества животных.

Так вот, авторы статьи продвигают идею, что кембрийский взрыв может иметь внеземное происхождение! Это реинкарнация старой гипотезы панспермии, которую выдвинул в 1970-е годы один из авторов новой статьи. Впрочем, не он первый: идея описана в романе «Штамм “Андромеда”» Майкла Крайтона и других научно-фантастических произведениях.

Нет, осьминоги не прилетели из космоса

Гипотеза панспермии предполагает, что возможен перенос живых организмов с естественными объектами, такими как метеороиды, астероиды или кометы, а также с космическими аппаратами. Следствием этой гипотезы является предположение о зарождении жизни на Земле в результате занесения её из космического пространства.

Косвенным подтверждением данной теории является существование на земле экстремофилов — микроскопических форм жизни, способных выжить в условиях космоса. Такие животные могут долгое время находиться в неактивной форме, пока не попадут на другую планету или не смешаются с веществом протопланетных дисков.

Есть и гипотеза «мягкой панспермии», согласно которой из космоса прилетели органические молекулы, на основе которых в процессе абиогенеза на Земле произошло зарождение жизни. В настоящее время установлено, что в облаках межзвёздного газа и пыли существуют условия для синтеза органических соединений. Более того, простейшая органика найдена на кометах и других космических телах.

Апологеты панспермии считают, что жизнь не только могла зародиться из внеземного источника, но в процессе эволюции она могла обогатиться из него. Например, те же фантастически живучие тихоходки вполне могли прилететь на Землю с какой-нибудь кометой или астероидом.

Авторы новой научной работы выдвигают идею, что такое обогащение стало причиной кембрийского взрыва. Например, на Землю могли прилететь оплодотворённые яйца животных из других миров.

Взгляните на осьминога

К сожалению, авторы статьи не предоставляют никаких фактических доказательств. Но идея напрашивается сама собой, если просто… взглянуть на осьминога!

По мнению авторов, сложная нервная система, «камероподобные» глаза и способность к маскировке осьминогов «внезапно и без прецедентов» развились в их генеалогическом древе. Не похоже, что гены для этих адаптаций получены от предков осьминогов, но «тогда правдоподобно предположить, что [эти черты], заимствованы из далекого «будущего» с точки зрения земной эволюции или более реалистично из космоса в целом».

В статье излагается одна из теорий, что оплодотворённые яйца осьминогов прилетели на Землю с ледяной кометой в начале кембрийского взрыва. Другое объяснение, по их мнению, что внеземной вирус заразил популяцию ранних кальмаров, заставив их быстро эволюционировать в осьминогов, как мы их знаем сегодня.

Другие исследователи не поддерживают эту теорию: «Нет никаких сомнений, ранняя биология увлекательна — но я думаю, что это, мягко говоря, контрпродуктивно, — прокомментировал изданию Live Science Кен Стедман, вирусолог и профессор биологии Портлендского государственного университета. — Многие утверждения в этой статье выходят за рамки умозрительных предположений и даже не основаны на литературе».

Например, по словам Стедмана, геном осьминога расшифрован в 2015 году. Хотя в нём действительно оказалось много сюрпризов, одним из важных выводов было то, что гены нервной системы осьминога выделились от кальмаров только около 135 миллионов лет назад — спустя долгое время после кембрийского взрыва.

Стедман добавил: чтобы ретровирус на основе РНК мог каким-то образом превратить кальмара в осьминога, он должен эволюционировать в мире, где уже существует много кальмаров. Современные ретровирусы долго эволюционируют под конкретную цель, а ретровирус из космического пространства не может быть настолько нацелен именно на кальмаров, если только он не прилетел с планеты, где тоже обитает много кальмаров. «Но я думаю, что такое предположение маловероятно», — сказал Стедман.

Микроглия

Перед вами — одно из первых изображений собственной иммунной системы мозга, клеток микроглии. Эта зарисовка сделана с натуры великим гистологом и одним из основателей нейронаук, Сантьяго Рамон-и-Кахалем. Рисунки Кахаля стали одним из элементов национальной культуры, которые активно «продвигает» в мире специально созданный для этого Институт Сервантеса.

Микроглия – это настоящая многофункциональная аварийно-спасательная и очень хозяйственная бригада мозга. Она «выносит» из него «мусор», помогает бороться с инфекциями, включает при необходимости химическую «сирену», призывая на помощь иммунные клетки, переключает связи с поврежденных нейронов на уцелевшие и вообще выполняет массу всего крайне полезного.

Микроглия (от древне греч. mikros, маленький; glia, клей) представляет собой совокупность мелких удлинённых звёздчатых клеток (микроглиоцитов) с плотной цитоплазмой и сравнительно короткими ветвящимися отростками. Они, как правило, располагаются вдоль капилляров центральной нервной системы (ЦНС). Они знаменательны тем, что это специальные макрофаги, берущие своё начало из соединительной ткани, которые находятся в ЦНС постоянно, а не время от времени (резиденты). Происходят они непосредственно из моноцитов (белых клеток крови, необходимых для иммуннитета) или околососудистых макрофагов и относятся к так называемой макрофагально-моноцитарной системе.

Наследник великого гистолога и мозговые фагоциты

Термин «микроглия» ввёл ученик знаменитого гистолога Сантьяго Рамон-и-Кахаля – Пио дел Рио-Гортега – ещё в 1920-х годах, когда он разделил глиальные клетки мозга на макро- и микроглию. Впоследствии их стали называть клетки Гортега, и так учёный навсегда вписал в историю своё имя.

Пио дель Рио-Гортега (1882-1945 гг.).

Credit: Wikipedia

Пио дел Рио-Гортега впервые представил концепцию микроглии, как определённого клеточного элемента центральной нервной системы, в главе Microglia, написанной для книги, ставшей в последствии знаковой – Cytology and Cellular Pathology of the Nervous System (Цитология и клеточная патология нервной системы). Она вышла под редакцией Уайлдера Пенфилда в 1932 году. В этой главе Рио-Гортега говорил о том, что микроглия мигрирует в ЦНС на ранних этапах эмбриогенеза и в развивающемся мозге присутствует временная её форма – амёбоидная. Она, активно фагоцитируя (поглощая посторонние включения), выполняет защитную функцию в ранний послеродовый период, когда ещё не вполне развит гематоэнцефалический барьер и вещества из крови легко попадают в мозг. При этом такие клетки имеют большую способность мигрировать и размножаться.

Происхождение и развитие микроглии.

Credit: researchgate.net

Нужно отметить, что Гортега имел предшественников и не он был первооткрывателем клеток Гортеги. Кто был первым, пока что неясно. Вроде бы, в 1878 году Карл Фроманн идентифицировал клеточные изменения в определенных областях головного и спинного мозга умершего от рассеянного склероза пациента 22 лет. Мы точно знаем, что в конце XIX – начале XX века эти клетки видели и зарисовывали Франц Ниссль, Алоис Альцгеймер и Людвиг Мерцбахер. Да и сам учитель Гортеги, Сантьяго Рамон-и-Кахаль тоже отметился на этом поприще.

Зарисовки Алоиса Альцгеймера

Сейчас уже известно, что микроглия принципиально отличается от полученных из костного мозга моноцитов/макрофагов, которые часто можно найти в периферических тканях. Отличие в том, что её клетки берут своё начало из примитивных макрофагов, которые происходят из стенки желточного мешка, во время эмбриогенеза (8-я неделя эмбрионального развития) и входят в мозговой рудимент через систему кровообращения.

Эти предшественники окружают нейроэпителий развивающегося мозга вокруг к 9-й неделе эмбрионального развития и на 64-й день входят в нейроэпителий, начиная заселять ткань ЦНС. Действительно, микроглиоциты на этом этапе развития имеют амёбоидную, а не ветвящуюся форму.

Интересно, что учёный ещё в 20-х годах 20 века в главе «Microglia» писал, что мигрируя вдоль сосудистых сплетений, оплетающих нервную трубку, и проводящих путей белого мозгового вещества, клетки микроглии проникают во все отделы ЦНС. В сформированном мозге они по своему виду схожи с астроцитами (клетками макроглии), и в таком виде в них можно различить тело и множество не переплетающихся друг с другом отростков (такое состояние микроглии известно сегодня как «покоящаяся» микроглия). То есть представление о них по прошествии десятков лет не сильно изменилось.

Микроглия полностью заселяет ЦНС лишь к 28 дню постнатального развития. Развитие и выживание микроглии зависит от нескольких факторов, включая фактор транскрипции PU.1, а также CSF1R.

В уже сформированном головном мозге клетки микроглии распределены равномерно во всех его отделах и, за редким исключением, проявляют небольшую вариативность. Но как только возникает патологический процесс, эти клетки, активируясь, приобретают амёбовидную форму, которая присуща им на ранних этапах эмбриогенеза.

Дель Рио-Гортега ввёл свои постулаты на основе исследований, опубликованных в серии статей между 1919 и 1927 годами, в которых для маркировки микроглиальных клеток он использовал усовершенствованную методику импрегнации серебром (специальная окраска, которую придумал Камилло Гольджи, за что совместо с Рамон-и-Кахалем получил Нобелевскую премию). Техника визуализации была утомительной и достаточно продолжительной по времени, но она того стоила – получались качественные и чёткие изображения микроглиальных клеток.

Помимо термина «микроглия» дель Рио-Гортега также ввёл термин «микроглиоцит». В учебниках по нейронаукам, издававшихся после Второй мировой войны, эти клетки уже назывались клетками микроглии. Название хоть и слегка изменилось на микроглиальные клетки, но остаётся актуальным до сих пор.

Микроглиоциты бывают разные…

Препараты микроглии, полученные дель Рио-Гортегой: (A) клетка микроглии в «покоящемся» состоянии; (B) клетка микроглии в реактивном состояниию. Credit: public domain

Микроглиальные клетки, рассеянные по всей ЦНС и способные к самообновлению, в зависимости от выполняемых ими функций пребывают в двух состояниях. В состояние «покоящейся» микроглии тело клетки чаще продолговатой формы, 6 мкм в диаметре. В ней отмечается высокое содержание лизосом в цитоплазме, а отростки клеток покрывают площадь порядка 15 мкм и практически не пересекаются друг с другом.

Сантьяго Рамон-и-Кахаль

Сантьяго Рамон-и-Кахаль

Родился: 1 мая 1852 года, Петилья-де-Арагон (провинция Наварра, Испания)

Умер: 17 октября 1934 года, Мадрид (Испания)

Нобелевская премия по физиологии и медицине 1906 года (совместно с Камиллом Гольджи).

Формулировка Нобелевского комитета: в знак признания их трудов о структуре нервной системы.

Наша речь зайдет в дремучие, словно нейронная сеть в головном мозге, леса неврологии. На этот раз поговорим об отце современной нейробиологии, обладателе одной из первых Нобелевских премий, прекрасном художнике, гистологе, анатоме, человеке многих талантов и увлечений (у гениев по-другому не бывает), а также о том, кто в конце XIX века сломал стереотипы о представлении учеными нервной системы и выстроил совершенно новую концепцию восприятия и изучения области мозгов и иже с ними. Причем, для этого воспользовался методами своего ярого пожизненного противника и оппонента, с которым по иронии судьбы и разделил Нобелевскую премию 1906 года «за работу по изучению структуры нервной системы». Итак, знакомьтесь — Сантьяго Рамон-и-Кахаль

В том, что в семье Рамон-и-Касасусов в разгар весны родился гений, родителям ни разу в жизни усомниться не пришлось. Но достаточно скромные и небогатые Джюсто и Антония даже подозревать не могли, что их сын Сантьяго когда-нибудь прославит Петилью — маленькую горную деревушку на юге Пиренеев с населением в 23 человека (на 2010 год) — на весь мир и, более того — на века.

Юное дарование оказывается крайне резвым, шаловливым, и неусидчивым, но чрезвычайно одаренным и разносторонним. «Я прыгал как кузнечик, лазал как обезьяна, бегал как газель», — пишет о себе ученый в автобиографии «Воспоминания о моей жизни». Мальчик рано начинает рисовать и уже буквально в трехлетнем возрасте поражает родителей достаточно подробными и технически правильными рисунками. Овладев словом, он пишет небольшие стихотворения и рассказы, продолжив это писательское дело и во взрослом возрасте. Кроме того, он обожает и хорошо чувствует музыку, плюс, помимо своих творческих данных, увлекается спортом и также достигает успехов.

Кахалю год

Неудивительно, что при такой всесторонней одаренности уже подросток оказывается перед крайне трудным выбором — ему нравится всё. Но всё же, в конце концов он больше склоняется к профессии художника, чем расстраивает отца, который настаивал на врачевательстве, заманивая мальчика на докторскую стезю. И снова история показывает отличный пример того, как родительская мечта, и потому рекомендация благополучно сказывается на судьбе ребенка. Почему мечта? Дело в том, что Джюсто мечтал стать врачом, и именно поэтому, когда Сантьяго исполнилось пять лет, семья переехала в Сарагосу, где отец семейства все же свою мечту осуществил. И даже стал профессором прикладной анатомии в университете Сарагосы.

Попробовав себя и в роли парикмахера, и в роли сапожника, Сантьяго все же поддался уговорам отца и шестнадцатилетним подростком поступил на медицинский факультет Сарагосского университета. Вот здесь и развернулась душа художника — вместе с отцом будущий гистолог подготовил к выпуску анатомический атлас, рисунки к которому выполнил самостоятельно, но по стечению обстоятельств и банальному отсутствию денег книгу опубликовать не удалось. Анатомия увлекла исследователя не на шутку, но творческая натура взяла своё, и в 1872 году Сантьяго объединил свои привязанности к живописи и писательству в создании романа.

«Я написал объёмистый биологический роман… В нём рассказывается о драматических приключениях путешественника, необъяснимым образом попавшего на планету Юпитер и повстречавшего человекоподобных чудовищ, в десятки тысяч раз больших, чем человек. По отношению к таким колоссам путешественник имел размеры микроба и был невидим. Герой через кожные железы проник в кровь чудовищ и, перемещаясь на эритроците, наблюдал сражения лейкоцитов и паразитов, зрительные, слуховые, мышечные и другие функции и, наконец, прибыл в мозг и открыл секрет мысли и волевого импульса. Многочисленные цветные рисунки иллюстрировали приключения героя, не раз спасавшегося от вязких щупальцев лейкоцитов. Жаль, что я потерял эту книгу, её вполне можно было бы опубликовать с современными доработками», — сетует ученый в автобиографических воспоминаниях.

После получения диплома врача в возрасте 21 года (в 1873), Сантьяго уходит на фронт в качестве военного хирурга. Отслужив в Каталонии, а затем на Кубе в экспедиционных войсках, он внезапно тяжело заболел малярией, из-за чего стал инвалидом (мучился от приступов малярии потом всю жизнь) и досрочно вернулся на родину. В 23 года, по возвращении, он активно начал заниматься наукой, будучи ассистентом, а потом и помощником профессора кафедры анатомии в Сарагосе. Это принесло свои плоды, нужно сказать — немалые, ибо всего лишь в возрасте 25 лет (в 1877 году) Рамон-и-Кахаль накопил столько материалов, что их хватило для защиты докторской диссертации. В Мадриде он сдает аспирантские экзамены экстерном и получает звание доктора медицинских наук (попробуйте-ка так сделать в наше время). Случай оказывается судьбоносным — при сдаче экзамена по гистологии молодой человек впервые в жизни заглянул в микроскоп, и увиденное там его настолько потрясло, что вернувшись в родные стены Сарагосского университета, он где-то откопал антикварную модель микроскопа и принялся самостоятельно изучать микроструктуру различных тканей.

Первая его по-настоящему серьезная научная работа была по сути обо всем и ни о чём одновременно: о сути воспаления соединительной ткани на примере брыжейки, хрящей и роговицы (а называлась она «Экспериментальные исследования вопроса развития воспаления, в особенности миграции лейкоцитов» в 1880 году). Его безумно интересовала нервная ткань как самая сложная и непознанная, но он оставил ее «на десерт», решив приступить к ее исследованию лишь после того, как закончит с описанием всех других видов живых клеточных структур организма. Талант художника воплощался на поприще гистологии с лихвой, поэтому все работы Сантьяго сопровождались красочными и очень подробными картинками, подобными полотна Босха или Дюрера. Особенностью стиля отличался и текст, где реснички мерцательного эпителия колосились, словно поля ржи, дендриты нейронов превращались в щупальца осьминога, а кора головного мозга и вовсе представала пред читателями в виде дивного сада с витиеватой кроной деревьев — пирамидных нейронов.

Особую романтичность первым текстам молодого ученого придает еще одно событие, фактически перевернувшее его жизнь и подарившее счастье и душевный покой на долгие годы — свадьба с Доньей Сильверией Фаньянас Гарсия (18 июля 1879 года). Нежность и необычайную любовь к жене Кахаль сохранил на всю жизнь, о чем говорит в автобиографии:

«…Между супругами может возникнуть духовное объединение, подчиненное высоким идеалам. Так оказалось в моем случае. В моей жене я нашел только помощника в реализации моих целей… Несмотря на красоту, которая могла бы тянуть ее к развлечениям, она с радостью приговорила себя к затворничеству, непритязательности, заботам по дому и созданию счастья мужа и детей… Только благодаря такому самопожертвованию жены стала возможной моя научная работа. Об этом даже говорили: “Половина Кахаля — это его жена”».

Семья Рамон-и-Кахаля произвела на свет семерых замечательных детей, двое из которых, к огромному сожалению, погибли еще при жизни отца (дочь Энрикета, умершая в семь лет, и сын Сантьяго, который умер в 27 лет).

Стоит заметить, 1879 год, помимо хорошего (свадьба и избрание Кахаля на пост директора анатомического музея университета Сарагосы) принес немало бед — ослабленный малярией организм ученого легко подвергся воздействию палочки Коха. Однако, долгие месяцы лечения — и от туберкулёза не осталось и следа, а значит, можно продолжать научные исследования.

Рамон-и-Кахаль в молодости, в военной форме на Кубе

После обретения второй половинки карьера у ученого пошла в гору в прямом смысле этого слова: в 31 год он стал профессором общей и описательной анатомии в Валенсии (в 1883 году), в 35 лет (1887) его приглашают на пост профессора гистологии и патологической анатомии в Барселоне, где он будет находиться вплоть до 1892 года — пока не переместится в Мадрид на ту же должность. В это же время он издает первые большие труды: «Руководство по гистологии и микрографии» (1889 год) и «Руководство по общей и патологической анатомии» (1890 год), где впервые в истории описывает опухолевые клетки аденокарциномы молочной железы:

«Островки эпителиальной ткани не окружены базальной мембраной… Клетки не прикреплены друг к другу… Это объясняет их инвазивность: так как они свободны от межклеточного цемента, они могут мигрировать через соединительные ткани».

Таким образом, Кахаль впервые описал процесс так называемой эпителиально-мезенхимальной трансформации (перехода клетки из одного вида ткани в другой), который является основой злокачественного роста. Заметьте — всё это он издает на свои деньги, ибо Испания была слишком обособлена от Европы в подобных исследованиях, чтобы считать нужным их финансировать.