Не останавливаясь на сложном и часто противоречивом влиянии на память многочисленных ингибиторов синтеза нуклеиновых кислот и белков, следует отметить лишь один общий эффект их действия — отсутствие временной зависимости в их влиянии на различные стадии образования энграммы (формирование, консолидацию и хранение).
Кроме этого, многие из ингибиторов синтеза РНК и белков тормозят метаболизм нейромедиаторов и ферментов, связанных с их обменом (дофамин β-оксидазу, тирозингидроксилазу, ацетилхолинэстеразу и др.), а также замедляют аксональный транспорт различных белковых компонентов и медиаторов.
В больших дозах они вызывают выраженные токсические эффекты. Исчерпывающий анализ механизма действия ингибиторов синтеза РНК и белков представлен в монографии Avers [Avers С. J., 1976].
На основании приведенных данных можно считать, что РНК-зависимый синтез белков является непременным условием формирования и консолидации следа памяти. Однако эта гипотеза потребовала дальнейшего экспериментального подтверждения. Н. Hyden предположил, что при обучении происходят не только количественные, но и качественные изменения в соотношении нуклеотидных оснований, иначе говоря, синтез специфических типов РНК.
Дальнейшие исследования по выявлению клеточной специфичности РНК в мозговой ткани позволили обнаружить убедительные различия в транскрипции уникальных последовательностей оснований ДНК в нейронах и глиальных клетках, что послужило, в свою очередь, основанием для выделения специфических типов РНК в глиальной и нейрональной ткани [Soga К. и Takahashi Y., 1976].
Исследования, начатые в лаборатории Н. Hyden еще в 50-е годы и продолжающиеся до настоящего времени, позволили выявить ряд качественных изменений в составе РНК при обучении и запоминании. Так, содержание аденина в ядерной РНК нейронов ядра Дейтерса крыс, обученных балансированию на проволоке, оказалось выше, а урацила — ниже, чем в РНК контрольных животных. При этом в РНК глиальных клеток головного мозга обычных крыс было обнаружено увеличение соотношения аденин/урацил и снижение уровня цитозина. Сходные изменения в нейронах коры больших полушарий были выявлены и при качественно иной схеме обучения, в частности при обучении крыс доставать пищу непредпочитаемой лапой.
Характерно, что проверка сохранения выработанного ранее навыка не вызывала активации синтеза РНК. Обнаруженные Н. Hyden при обучении крыс изменения в составе оснований РНК нейронов в области поля СА3 гиппокампа, а также увеличение включения уридина в ядерную и цитоплазматическую РНК всех типов, являются неспецифическими, ибо наблюдаются и в ситуации стресса, связанного с обучением. Поэтому эти и аналогичные им данные позволили предположить, что причиной наблюдаемых сдвигов в составе оснований вновь синтезированной РНК могут быть изменения относительных количеств различных типов РНК (транспортной, РНК-посредника, рибосомальной), регистрируемые на разных стадиях формирования энграммы.
При обучении крыс доставать пищу непредпочитаемой лапой Н. Hyden обнаружил увеличение включения 14Соротовой кислоты в РНК нейронов области поля СА3 гиппокампа с коэффициентом седиментации 8—9S, 16S, 17S и 18S.
На этом основании Н. Hyden считает, что при обучении избирательно усиливается синтез РНКпосредника. Однако В. В. Дергачев убедительно показал, что процесс обучения сопровождается преимущественным ускорением синтеза ядерной и рибосомальной РНК [Дергачев В. В., 1977]. Интересно, что вещества, повышающие синтез РНК и белков, ускоряют процесс образования энграмм. Например, формирование двигательнооборонительных условных рефлексов у крыс значительно ускорялось при предварительном введении им фолиевой или оротовой кислоты, а также витамина В12.
При этом значительно возрастает активность РНК-полимеразы I и II. В опытах на крысах по угашению прочно выработанного инструментального навыка получать воду в экспериментальной камере G. N. Catravas с соавт. (1973) также отмечал увеличение активности РНК-полимеразы. В. В. Kaplan [Kaplan В. В. et al., 1973, 1975] установил, что в головном мозге золотых рыбок при обучении происходит избирательное повышение активности транспортной РНК, несущей аминокислоту лейцин. В то же время активность других 9 транспортных РНК не коррелирует со способностью к обучению. Эти данные в принципе совпадают с данными об усилении синтеза транспортной РНК при созревании мозга в постнатальном периоде [Johnson S. М., 1976].
«Нейрохимические и функциональные основы долговременной памяти»,
Ю.С. Бродкин, Ю.В. Зайцев