ЖАНРЫ

Искра жизни. Электричество в теле человека
Шрифт:

Достоинство ботокса в том, что он соединяется со своей целью очень сильно, его вымывание идет крайне медленно, и мышцы остаются расслабленными в течение многих месяцев. Вместе с тем примерно раз в полгода процедуру необходимо повторять. Оборотной стороной этого метода является то, что токсин блокирует также сокращение мимических мышц и приводит к появлению неподвижной «маски сфинкса» на лице. Еще хуже то, что при слишком частом использовании ботокс может вызвать местный паралич, выражающийся в опущении верхнего века или углов рта. Сон нобелевского лауреата

Ботокс вызывает паралич в результате блокирования передачи электрических импульсов от нерва к мышце. Эти два типа клеток не связаны физически, и импульс не может преодолеть пространство, которое разделяет их. Поэтому сигнал от одной клетки к другой передает химический мессенджер, или медиатор (нейромедиатор). Передача информации от нервной клетки к мышечной клетке (или к другой нервной клетке) происходит в особых областях, называемых синапсами, где щель между двумя клетками очень мала — около одной стомиллионной части метра (примерно 30 нм[16]). По очевидным причинам клетку в начале цепочки, которая выделяет медиатор (в нашем случае нервная клетка), называют пресинаптической клеткой, а ее цель — постсинаптической клеткой.

Окончание нервного волокна усеяно небольшими мембранными пузырьками (везикулами), наполненными нейромедиатором. В синапсе между нервом и мышцей нейромедиатором служит ацетилхолин, но для передачи информации между различными типами нервных клеток в головном мозге используется множество других химических веществ. Когда электрический импульс достигает нервного окончания, он заставляет везикулы выделять их содержимое в щель между двумя клетками. Нейромедиатор диффундирует через щель и присоединяется к рецептору на поверхности постсинаптической клетки, инициируя генерирование электрического импульса. В мышечной клетке такой импульс вызывает сокращение.

Процесс передачи информации от нерва к мышце с помощью химического вещества был открыт Отто Лёви, блестящим ученым, который проработал большую часть своей жизни в австрийском городе Граце. Он родился в 1873 г. во Франкфурте и поначалу больше интересовался рисованием, музыкой и философией, чем естественными науками, и хотел стать искусствоведом. Однако по настоянию домашних он поступил в высшее медицинское учебное заведение. Там Лёви быстро увлекся наукой. На протяжении всей жизни для него были характерными неистребимое жизнелюбие, страсть к исследованиям и чувство юмора. Даже в последние годы жизни он настаивал на том, что «волнение полезно ему».

В 1921 г. Лёви продемонстрировал, что в передаче электрических импульсов между нервными и мышечными клетками участвуют химические вещества. Он объяснял эту догадку озарением, которое пришло ему во сне. Вот, что он писал: «Ночью перед пасхальным воскресеньем в тот год я проснулся, включил свет и что-то нацарапал на небольшом клочке бумаги. После этого я снова уснул. Утром часов в шесть до меня дошло, что ночью я записал что-то очень важное, но не смог разобрать свои каракули. Следующей ночью в три часа эта идея вернулась. Она касалась эксперимента, позволяющего определить, правильной или неправильной была моя гипотеза химической передачи информации, высказанная 17 лет назад. Я тут же вскочил с постели и отправился в лабораторию и провел простой эксперимент на сердце лягушки точно так, как он привиделся мне ночью».

Лёви знал, что если электрическим разрядом возбудить нерв, управляющий сердцем лягушки, то ритм его сокращений должен замедлиться. Если, как он предположил, это связано с химическим медиатором, высвобождаемым из нервных окончаний, то химическое вещество должно попасть в жидкость, в которой находится сердце. Сначала во сне, а потом наяву Лёви увидел, как при погружении другого сердца в собранный раствор ритм его биения тоже замедляется. Это означало, что первое сердце выделяет растворимый химический медиатор, который затем действует на второе сердце.

Лёви назвал этот химический медиатор «вагусным веществом» (Vagus-stoff), поскольку его выделял блуждающий нерв (vagus), передающий сигналы сердцу. Сейчас мы знаем, что это ацетилхолин, как и предполагал Лёви. Он был слишком осторожным, чтобы публиковать непроверенные сведения, которые могли оказаться некорректными. Лишь в 1926 г. после многочисленных дополнительных экспериментов он пришел к выводу, что это может быть ацетилхолин. Лёви очень повезло, поскольку нерв, передающий сигналы лягушачьему сердцу, имеет два набора волокон: одни набор выделяет химическое вещество, замедляющее сердечный ритм (ацетилхолин), а другой — субстанцию (норадреналин), ускоряющее его. Частота, при которой Лёви стимулировал нерв, должна была в точности соответствовать той, что обеспечивает преобладание действия ацетилхолина. Здесь удача вновь сыграла ключевую роль в открытии.

В 1936 г. Лёви (вместе со своим другом детства британским ученым сэром Генри Дейлом) был удостоен Нобелевской премии. А всего два года спустя, 12 марта 1938 г., Германия вторглась в Австрию. Лёви в тот же день сказали, что нацисты оккупировали его страну, но его слишком занимали исследования, чтобы придавать значение этой новости. Свою ошибку он понял в 3:00 на следующее утро, когда десяток вооруженных штурмовиков ворвались в его дом и отправили ученого в тюрьму вместе с другими евреями. Не зная, что с ним будет, и ожидая расстрела в любой момент, Лёви изложил последние результаты исследований на открытке, указал на ней адрес научного журнала (Die Naturwissenshaften) и упросил часового бросить ее в почтовый ящик. Мысль о том, что результаты его исследований не будут потеряны, принесла ему облегчение.

Через два месяца Лёви выпустили из тюрьмы и позволили уехать из страны при условии, что он передаст все свое состояние нацистам, в том числе отдаст приказ шведскому банку в Стокгольме перевести денежное вознаграждение, причитавшееся нобелевскому лауреату, в подконтрольный нацистам банк в качестве выкупа. Он уехал в Англию без гроша в кармане.

Некоторое время Лёви прожил у Дейла в Лондоне, потом недолго поработал в Брюсселе и в Оксфорде, а в 1939 г. отправился на пароходе в США, чтобы занять должность профессора фармакологии на медицинском факультете Нью-Йоркского университета. Он прибыл в Нью-Йорк в июне 1940 г. в возрасте 67 лет, имея лишь въездную визу да справку о состоянии здоровья. Глядя на эту справку в ожидании приема у чиновника иммиграционной службы, он с ужасом обнаружил в ней приговор: «Глубокая старость, не способен зарабатывать на жизнь». К счастью, чиновник решил не обращать внимания на это сомнительное препятствие, и Лёви получил разрешение на жительство. Он никогда не сетовал на этот тяжелый период жизни. Более того, считал, что судьба была добра к нему, поскольку в США у него появилась возможность продолжить научную деятельность в таком возрасте, когда в Австрии вынуждают выходить на пенсию. На протяжении еще 21 года он передавал знания студентам, а летом был постоянным участником оживленных дискуссий в Лаборатории биологии моря в Вудс-Хоуле. Подарок Гитлера2

Сэр Генри Дейл был не только выдающимся ученым, но и мудрым, влиятельным и авторитетным выразителем взглядов научного сообщества, который пользовался глубоким уважением со стороны коллег. Высокий, душевный человек с обширными познаниями, он играл важную закулисную роль в спасении биологов-евреев, включая Лёви, из нацистской Германии. Он также активно участвовал в открытии процесса передачи информации между клетками с помощью химического вещества. Как и Лёви, Дейл всегда подчеркивал значение «счастливого случая» в своих исследованиях. Не менее важным, однако, было и его упорство. Участие Дейла в этой истории берет начало в 1913 г., когда он получил экстракт спорыньи (грибка) для рутинного тестирования. Этот экстракт обладал сильным и неожиданным физиологическим действием, которое заинтересовало ученого. С помощью строгих классических химических методов его коллега, химик Артур Эвинс, сумел выделить активное начало — им оказался ацетилхолин. Физиологическое действие ацетилхолина напоминало то, что возникало при возбуждении определенных нервов, и это привело Дейла к мысли о том, что если в тканях животных обнаружится ацетилхолин, то он будет хорошим кандидатом на роль нейромедиатора. Исследования были прерваны Первой мировой войной, когда Дейлу пришлось заниматься другими вопросами. Однако годы спустя ему все же удалось доказать, что ацетилхолин действительно естественным образом вырабатывается животными. Ацетилхолин был выделен из селезенки лошади.

Интерес Дейла к ацетилхолину снова вспыхнул, когда он узнал об эксперименте, увиденном Лёви во сне. И Дейл вознамерился выяснить, не ацетилхолин ли выделяется из нервных окончаний в месте контакта нерва и мышцы. Это была задача не для слабых духом, поскольку ацетилхолин выделялся в ничтожных количествах и, как заметил Дейл, имел бесконечно малое действие. Дейлу требовался высокочувствительный аналитический метод, и провидение в образе нацистов помогло ему в этом.

В 1933 г., вскоре после прихода к власти, Гитлер приказал уволить всех евреев, работавших в государственных учреждениях. Практически в одночасье большое число ученых лишилось работы. Уильям Беверидж, директор Лондонской школы экономики, подвигнул британских ученых не только принять план их спасения, но и поддержать финансово. Он также убедил Фонд Рокфеллера учредить для ученых-евреев специальный фонд, помогающий им перебраться в американские университеты. В результате многие евреи получили возможность эмигрировать в США и Великобританию. Это был огромный подарок Гитлера союзникам. Гитлер, по-видимому, не представлял себе их ценности — он заявил, что «если увольнение ученых-евреев уничтожит современную германскую науку, то мы несколько лет обойдемся и без науки». Такая политика оказалась самоубийственной.

Поделиться с друзьями: