Как мы видим? Нейробиология зрительного восприятия - [22]

Итак, закончив с этой работой, мы могли задать следующий вопрос: какое количество амакриновых клеток отсутствует в нашем реестре установленных клеточных типов? Мы начали с амакриновых клеток, потому что те были самыми большим классом нейронов внутреннего слоя сетчатки и наименее изученным. Другими словами: каково соотношение всех имеющихся в сетчатке амакриновых клеток и тех типов этих клеток, которые мы уже знаем? Ответ нас шокировал: известные нам типы амакриновых клеток в совокупности составляли всего 24 % от общего числа таких клеток.

Ответ обнадеживал разве что своей четкостью. Как вы помните, целью всего этого начинания, заставлявшей нас считать нейроны до поздней ночи, было понять, как сетчатка обрабатывает информацию: каким образом она формирует сообщения, отправляемые ганглионарными клетками в мозг? Другими словами, как cетчатка запускает первый этап зрительного восприятия? Мы оказались в тупике: 76 % потенциальных входов в ганглионарные клетки оставались для нас невидимыми.

ЭНРИКА СТРЕТТОИ

Энрика Стреттои – директор по исследованиям в Институте нейронаук Национального исследовательского совета Италии. Эта невысокая женщина пленяет своей жизнерадостностью и изысканным стилем. Большую часть времени она ходит на каблуках, и даже если изредка является в лабораторию в джинсах, в ее наряде всегда есть что-то креативное – обычные футболки не для Энрики. В моей памяти навсегда запечатлелась картина: Энрика идет по многолюдной улице в Пизе в разгар лета, на ней элегантный белый льняной пиджак, такая же юбка и жемчужные украшения, ее высокие каблуки легко цокают по неровной брусчатке.

Она родилась, выросла и живет в Пизе – городе, где был основан один из первых университетов средневековой Европы. В детстве она жила на втором этаже над продуктовым магазином, который держала ее мать. Сейчас они с мужем Лукой живут в пригороде в добротном фермерском доме, окруженном прекрасным садом. У них двое дочерей: одна стала врачом, другая учится на врача. В отличие от своей темпераментной матери, ее дочери – спокойные и тихие девушки, по крайней мере когда говорят по-английски.

Энрика – трудоголик. Как настоящая итальянка, по выходным она любит готовить для семьи вкусные блюда, но в рабочие дни приезжает в лабораторию первой и уезжает последней. Она не любит дураков, но вежливо их терпит. График жизни у Энрики такой: на много месяцев уйти с головой в работу, в августе как следует отдохнуть с семьей на море или в итальянских Альпах, а Рождество встретить дома в Пизе. Энрика – набожная католичка. Кроме того, они с Лукой увлекаются пением и поют в местной оперной труппе. Свои электронные письма друзьям она подписывает: «Крепко обнимаю, Энрика».

Один из ее проектов направлен на поиск способов противодействовать развитию слепоты, которая вызывается распространенной группой наследственных заболеваний, в совокупности известных как пигментный ретинит. Причина этих заболеваний в дефектных генах, экспрессируемых в фоторецепторах сетчатки. У человека, унаследовавшего один из таких генов, происходит дегенерация фоторецепторов, и человек теряет зрение – иногда за несколько лет после рождения, иногда за несколько десятилетий.

Энрика задалась вопросом, не может ли сенсорный ввод влиять на течение дегенеративного процесса. Вместе со своими учениками она решила проверить эту гипотезу на мышах с такими же мутациями фоторецепторных генов. Они вырастили одну группу таких мышей в обычных скучных клетках, а экспериментальную группу – в клетках, полных «игрушек» – деревянных блоков, по которым можно было лазить, норок, где можно было прятаться, и колес для бега. К своему удивлению, ученые обнаружили, что сетчатки мышей в такой обогащенной среде деградировали гораздо медленнее. Дальнейшие эксперименты показали, что основной положительный эффект дает беговое колесо – точнее говоря, физическая активность – в сочетании с сенсорной стимуляцией[14].

Как именно это работает, до сих пор неясно, и результаты исследований Энрики не вызвали у научного сообщества большого интереса. В том, что физическая активность полезна, нет ничего нового; все знают, что это – «чудодейственное лекарство», способное замедлить и даже полностью предотвратить развитие практически любых заболеваний от головы до пят. Поскольку исследования Энрики всегда отвечают высочайшим научным стандартам, я убежден, что им можно доверять. И я считаю, что пациенты, страдающие пигментным ретинитом, должны знать, что с помощью физических упражнений они могут замедлить дегенеративный процесс в своей сетчатке. Поверьте, если бы я начал слепнуть от такого заболевания, я бы не ленился дважды в день потеть на беговой дорожке.

ПРОЛИВАЕМ СВЕТ НА АМАКРИНОВЫЕ КЛЕТКИ

Так как же нам установить идентичности этих 76 % таинственных амакриновых клеток? Мы перепробовали весь каталог потенциальных иммунохимических маркеров, но это не дало нам ничего нового. Нам нужно было найти новый подход к изучению нейронов сетчатки, который позволил бы идентифицировать все типы клеток.

Прежде всего мы решили сосредоточиться не на молекулярном окрашивании, а на форме клеток. Причудливые паттерны ветвления нейрональных дендритов и аксонов зачаровывали нейробиологов с момента рождения дисциплины. Некоторое время назад в Массачусетском технологическом институте состоялась