Глава 3. 1. Каждая клетка – автономный организм

В порядке постановки проблемы необходимо рассмотреть в крайне ограниченном объеме информационные механизмы, обеспечивающие действие жизненных процессов, и механизмы, связанные с запоминанием и обработкой информации о биохимических процессах в клетках, органах и системах организма. Этот вопрос будет изложен скорее в философском, чем в физиологическом плане, поскольку мне вовсе бы не хотелось вторгаться в области, далекие от психологических проблем. Здесь проблема будет только обозначена.

Для обеспечения нормального функционирования механизмов выживания организм, естественно, должен помнить не только все то, что происходило когда-либо во внешнем мире, но должен запоминать также и все то, что происходило в самом организме.

Иначе говоря, преемственность форм жизни на Земле не означает исчезновения свойств низших организмов при переходе к более сложной организации. Следовательно, каждая клетка живого организма в некотором смысле живет автономно, реализуя свою функцию выживания. Можно также сказать, что любой более сложный, чем одноклеточный, организм представляет собой всего лишь конгломерат автономных одноклеточных организмов.Соответственно, каждый автономный орган сложного организма представляет собой законченный по функциям организм со своими параметрами разума.

“Установлено, что живая клетка, изолированная или составляющая часть сложного многоклеточного организма, представляет подвижную, саморегулирующуюся систему. Она не находится в абсолютном равновесии со своим окружением. Ее внутренняя организация поддерживается активными процессами, направленными на ограничение, предупреждение или устранение сдвигов, вызванных различными воздействиями из внешней и внутренней среды.

Способность возвращаться к исходному состоянию после отклонения от некоторой средней величины, вызванного тем или иным физическим, химическим, физиологическим фактором, - особое преимущество живой клетки. В известной мере это относится и ко всему организму, который состоит из огромного числа строго дифференцированных клеток” (Г. Н. Кассиль “Внутренняя среда организма”, М., “Наука”, 1983 г., стр. 22).

Идея определенной автономности существования каждой из клеток организма как раз и означает, что и память в живом организме “начинается” с уровня клетки.

Память, как было сказано ранее, является некоторым вместилищем данных, необходимых для формирования необходимых полных функций отражения, обеспечивающих реализацию выживания. На уровне клетки, таким образом, при указанном понимании, психические функции формируются в необходимом объеме и качестве. Поэтому на данном этапе попытаемся выяснить что, как и насколько долго может хранить (воспроизводить) предшествующую информацию отдельная клетка организма. При этом мы прибегнем к методу аналогии, сопоставляя жизнедеятельность отдельной клетки с жизнедеятельностью одноклеточного организма. Посмотрим, как понимается функция памяти на уровне одноклеточного организма.

“Самая элементарная индивидуально вырабатываемая реакция снижения возбудимости называется привыканием. Она возникает при многократном систематическом повторении определенного раздражителя, не грозящего организму существенными последствиями, и заключается в постепенном достаточно устойчивом ослаблении самой реакции или уменьшении частоты появления вплоть до полного исчезновения. Иными словами, животное “обучается” не реагировать на раздражитель, не причиняющий ему вреда, и привыкание становится как бы “отрицательным обучением”...

Способность к выработке привыкания обнаружена у самых примитивных организмов. Из одноклеточных существ для подобных исследований чаще всего используют разноресничную инфузорию спиростомум амбигуум. Это колосс в микромире. Инфузория достигает в длину 2 мм и хорошо видна невооруженным глазом. При небольшом увеличении спиростомумы выглядят белесыми червячками, активно ползающими по поверхности стекла или любого другого субстрата.

Если к поверхности крохотного аквариума, где находятся эти инфузории, прикоснуться кончиком карандаша, вызвав колебания пленки поверхностного натяжения, а вслед за ней и толщи воды, все находящиеся там спиростомумы мгновенно, как по команде, прекратят движение и съежатся в комочек. Испуг от неожиданного вторжения в их маленький мир скоро пройдет, тела инфузорий вытянутся, и они, как ни в чем ни бывало, продолжат свое движение.

Притрагиваясь раз за разом к поверхности аквариума, удается приучить его обитателей меньше бояться безобидного воздействия. Скоро инфузории перестанут полностью сжиматься и будут быстрее возобновлять обычное движение. Проявив настойчивость, можно приучить спиростомумов совершенно не обращать внимание на сотрясение воды, не сжиматься в комочек и не прекращать движение...

У простейших привыкание весьма недолговечно и не поддается тренировке. Если через час после выработки у инфузорий привыкания проверить его сохранность, то окажется, что спиростомумы полностью отвыкли от вибраций и снова реагируют на нее обычной оборонительной реакцией. Чтобы они привыкли опять, потребуется столько же предъявлений раздражителя, сколько было сделано в первый раз...

Кроме вибрации у спиростомумов удалось выработать привыкание к прикосновению и электрическому воздействию. И в этих случаях “привычка” не бояться внезапного действия раздражителя сохранялась 30-50 мин и при попытке ее восстановить облегчающего влияния предыдущей тренировки не было заметно. Привыкание вырабатывается лишь у “молодых” сытых инфузорий, лучше всего в возрасте 45-55 ч после последнего деления, а позже, к 105 ч, когда большое ядро (макронуклеус) инфузорий приступит к реорганизации, привыкание уже не возникает” (Б. Ф. Сергеев “Ступени эволюции интеллекта”, Ленинград, издательство “Наука”, ЛО, 1986 г., стр. 105-107).

Как видим, нет прямого понимания того, что механизм “привыкания” спиростомумов обусловлен действием функции памяти. Может быть, сам термин “привыкание” и скрывает в себе действие памяти, но тогда бы и следовало об этом сказать более определенно. Тем не менее, мы в данном случае выявляем не просто “привыкание”, но возникновение условного рефлекса, заключающегося в исключении возможности актуализации потребности безопасности (избегания опасности), что и может быть обусловлено только наличием памяти.

Этот эксперимент показывает и то, что функция отражения, т.е. психическая функция, обусловленная наличием памяти, формируется в полном объеме, т.е. формируются все три комплементарные пары психических проявлений, формируется также и функция компенсации, что и объясняет механизм “привыкания”.

В этом эксперименте обнаруживается и то, что в памяти инфузорий совершенно определенно действует механизм отсчета “времени жизни”, или хронос, так как “узнавание” ситуации возможно только при условии наличия и действия этого механизма, действующего в памяти данного организма. Эксперимент подчеркивает, что в случае прекращения действия хроноса, жизнь организма завершается. У инфузорий в “возрасте” начала реорганизации макронуклеуса (т.е. в конце цикла соматического развития) хронос перестает действовать, и у инфузории не может быть выработано “привыкание” к внешнему стимулу.

Таким образом, этот эксперимент прямо подтверждает сказанное выше о возможности рассмотрения отдельной клетки в качестве автономного организма. Он позволяет также предположить, что принципы организации памяти на уровне одиночной клетки и сложного организма во многом схожи. Это положение об автономности каждой клетки сложного организма не является какой-либо натяжкой, но без этого положения более сложные проявления психики будут просто непонятны. Однако прежде необходимо ответить на вопросы: для чего следует, во-первых, хранить всю информацию о жизни клетки, а во-вторых, для чего необходимо передавать эту информацию, в частности, в центральную нервную систему?

Сначала следует сказать, что жизнь клетки, а точнее – внешние условия ее жизни отражают общую экологическую обстановку в ближайшем окружении. Следовательно, в определенном смысле параметры условий жизни клетки отражают общую экологическую обстановку, в которой живет организм. Поскольку решение задачи выживания остается актуальным и в этом случае, то это означает, что информация о жизни клетки будет отражать те формы противодействия воздействиям внешней среды, которые способен организовать организм благодаря действию механизмов гомеостаза.

Следовательно, информация о мерах по управлению выживанием клетки и всего органа, состоящего из однотипных клеток, будет отражать биологические условия жизни организма. Поэтому совокупная биологическая информация должна сохраняться для “узнавания” условий биологического существования, а саму память этого вида можно назвать “биологической” памятью.

Что касается содержания информации, хранящейся в памяти клетки, то, как видно, это сведения об окружающей среде, в которой находится клетка, т.е. параметры межклеточной жидкости: содержание в каждый момент времени питательных веществ, наличие вредных веществ и данные о температурном режиме окружающей жидкости. Понятно, что изменение параметров внешней среды меняет механизмы жизнеобеспечения, что приводит к изменению внутренней среды клетки, а в конечном итоге - влияет и на химизм биологических процессов внутри клетки, изменяя, например, структуру РНК или белков.

Все эти данные запоминаются, таким образом, в молекулах РНК и белков. Причем параметры среды запоминаются в молекулах РНК, а температурный “график” жизни - в белках. Запоминаемая экологическая информация изменяет продукты отходов жизнедеятельности клетки, т.е. может быть “прочитана”. Носителем хроноса в клетке являются молекулы ДНК, поскольку именно ДНК в определенный момент начинает “раздваиваться”.

Передаваемая в центральную нервную систему биологическая информация используется и для других целей, в числе которых лежит и задача управления “включением” и “выключением” витальных потребностей. Это именно механизм непосредственного управления витальными потребностями, формирующимися при непосредственном участии “первичных” организмов (т.е. клеток). Отсюда видно, как происходит усиление или ослабление степени актуализации витальных потребностей.

Итак, здесь показана принципиальная необходимость наличия памяти на уровне одиночной клетки. Показано также и то, что принцип организации памяти в общих чертах соответствует принципам организации памяти сложного организма. Совсем другое дело мы обнаружим, когда перейдем к “биологической” памяти всего сложного организма.

Дата добавления: 2015-09-05