Мозговых дел мастер

Я вспомнил, что несколько лет назад какой-то венгр привез от Секея подарок - черную круглую бутылку некоей жидкости. Гадость была несусветная.

Мы зашли в ресторан, сели у окна. Снова начинался дождь.

- «Уникум»? - предложил Дьердь. - Прекрасный аперитив!

- М... Да, да.

Официант принес две тонких рюмки. На сей раз эта жидкость была вроде бы получше. Или мои вкусовые рецепторы за месяц в Венгрии перестроились на венгерский лад?

- Так вот, - сказал Секей, - если ты помнишь мою статью шестьдесят третьего года, я расскажу тебе, что было дальше.

Конечно, я помнил эту работу. Дьердь отдал ей несколько лет, и я по письмам мог бы восстановить ее этапы. Это была адская работа, сотни операций, из которых только десять процентов можно было считать удачными. Отличие этой работы в том и заключалось, что она дала ясный ответ на старый запутанный вопрос. Что же еще?

Существо дела состояло в следующем.

Пустим тритона бежать по столу. Кинопленка поможет нам расчленить его движения на фазы, и мы заметим, что оно очень закономерно: каждая из четырех лапок работает в строгом согласии со всеми остальными. Выступает вперед передняя правая лапка, вслед за ней задняя левая, затем передняя левая, задняя правая и снова - передняя правая и так далее. В каждом цикле четыре такта. Топ-топ-топ-топ. Топ-топ-топ-топ.

Чем организуется эта последовательность?

Рассуждение подсказывает две возможности. Во-первых, может быть, что в работающих мышцах возбуждаются чувствительные нервные окончания, и от них идут в мозг сигналы. Эти сигналы запускают следующую фазу цикла, включая в мозге соответствующие моторные нервные клетки. Импульсы от этих клеток заставляют сокращаться новую группу мышц, в тех тоже возбуждаются чувствительные окончания. И так далее. Конечное звено каждого рефлекса порождает начальное звено следующего рефлекса. Получается цепь рефлексов с обязательным участием как мозга, так и мышечных органов чувств.

Вторая возможность: координация движения осуществляется только в мозге, а участие мышечных органов чувств несущественно. По этой гипотезе, в каждый конкретный момент возбужденные нервные клетки оказывают воздействие не только на мышцы, но и на другие нервные клетки, обеспечивая этим наступление новой фазы. В таком понимании координированное движение обеспечивается структурными особенностями нервного центра, характером связей между его клетками.

Оба предположения правомерны, а решить спор должен был эксперимент. Совершенно ясно, что речь идет не только о тритоне и его ходьбе. Это вопрос принципиальный. Что лежит в основе сложных координированных актов? Цепь рефлексов или структура центра? Спешащий же по столу тритончик - лишь относительно простой и удобный объект.

Сама анатомия подсказывала соблазнительную возможность решающего эксперимента: нервы, связывающие спинной мозг с конечностями, устроены так, что можно перерезать чувствительные волокна, не задев двигательных. Тогда импульсы от чувствительных окончаний в мозг идти не смогут, цепь рефлекса прервется, и остается только посмотреть, останется ли координированное движение лапок.

На этом эксперименте сломала зубы не одна лаборатория. В нем оказалась скрытая трудность. Чем больше перерезали чувствительных нервных волокон, тем ниже падал тонус нервной деятельности, животное становилось вялым, расслабленным, апатичным, и не то что бежать, а и просто шагнуть оно было не в силах. Как же тут проверить, сохраняются ли координации! Ученые делали одни и те же опыты, а выводы у всех получались разные.

Секей пошел по другому пути. Никаких перерезок, никаких апатичных животных. Целые, здоровые, бодрые животные, но сделанные на заказ.

Как поведут себя передние лапки, если их будет иннервировать мозговой центр задних лапок? Подобно передним? Или как задние?

Секей конструирует тритонов, у которых участок мозга, иннервирующий передние лапки, заменен взятым от другого тритона участком, предназначенным для задних лапок.

Если права теория цепного рефлекса, передние лапки должны сохранить свои характерные движения на каждой фазе цикла ходьбы: ведь смена этих движений должна контролироваться мышечными органами чувств, а с ними ничего не случилось, - заменен только участок мозга. Но вот тритон вырастает, и передние лапки движутся в фазе задних. Хотя никакие они не задние!

Центр и только центр определяет способ участия мышц в координированном движении. Секей подсовывал мозговой центр передних лапок задним лапкам, и тогда задние начинали вести себя наподобие передних. Между двумя парами собственных лапок Секей выращивал третью пару и напротив нее подменял участок спинного мозга то центром передних конечностей, то задних - и независимо от того, что это были за лапки по своему происхождению, они послушно начинали принимать участие в координированном движении в соответствии с происхождением центра.