биомолекула.ру. Взгляд изнутри.
 

Логин:
Пароль:


Промежуточный мозг: тренируемся на кошках. Вальтер Гесс

[20 сентября, 2015 г.]

Герой нашей сегодняшней истории не так известен — его фамилия оказалась «запачканной» известным нацистским преступником. Однако от этого его работы не стали менее ценными. При этом их ценность — двойная. Во-первых, они показали, какая область головного мозга отвечает за работу вегетативной нервной системы, а во-вторых — сами по себе они стали классикой биомедицинского эксперимента. Ценность этих работ оказалась очевидной и для Нобелевского комитета, который в 1949 году присудил их автору премию — с формулировкой: «за открытие функциональной организации промежуточного мозга как координатора активности внутренних органов». Итак, знакомьтесь — Вальтер Рудольф Гесс.

Нацисты Гесс и Гёсс

Рисунок 1. Лица, опорочившие имя нобелевского лауреата Вальтера Рудольфа Гесса. Слева — Рудольф Гесс (1894−1987). Обергруппенфюрер СС и СА, заместитель Гитлера в НСДАП. Отважный немецкий летчик во время Первой мировой, убежденный нацист, пожизненно преданный Гитлеру, он совершил странный поступок: втайне от руководителей Третьего рейха в 1941-м перелетел за штурвалом «мессершмитта» на территорию Великобритании с целью договориться о заключении мира между братскими арийскими народами. В результате в Германии Гесса объявили помешанным, а в Британии после переговоров с ним арестовали. На Нюрнбергском процессе его приговорили к пожизненному заключению, но в 1987-м в берлинской тюрьме Шпандау Гесса нашли задушенным. Не известно, совершил ли он самоубийство или британцы позаботились о сохранении тайны переговоров 1941 года перед возможным освобождением Гесса. Справа — Рудольф Гёсс (1900−1947). Оберштурмбаннфюрер СС, комендант концентрационного лагеря Аушвиц (Освенцим). А мог бы стать католическим священником — если бы его исповедник как-то раз не нарушил тайну исповеди, отторгнув тем самым 13-летнего Гёсса от церкви... Отец пятерых детей, он с юности был склонен к насилию, отбывал срок за жестокое убийство и «профессионально рос» исключительно в лагерной системе. Эффективный инструмент уничтожения — газ «Циклон Б» — Гёсс как инспектор концлагерей распространил по всей опекаемой им системе. По его собственным заявлениям, за время его управления Освенцимом было уничтожено около 2,5 млн узников. Рядом с одним из крематориев «родного» Освенцима он и был повешен в 1947-м.

Во время поиска информации о нашем нынешнем герое неизбежно возникает путаница. Автору довелось встретить много странной информации о нобелевском лауреате по физиологии и медицине 1949 года. То его называли родственником третьего лица в Третьем рейхе, то человеком, ставившим опыты на узниках концлагеря... А всё потому, что Гесс (Хесс) — очень распространенная фамилия, а Рудольф — очень распространенное имя. Поэтому часто возникает путаница между Рудольфом Гессом (рис. 1), заместителем фюрера по НСДАП (перелетевшим в 1941 году в Англию для переговоров о сепаратном мире), Рудольфом Францем Фердинандом Гёссом (рис. 1) — комендантом Освенцима — и Вальтером Рудольфом Гессом, нобелевским лауреатом из Швейцарии. Все они, к тому же, жили в одно время. Наш рассказ — о последнем из них.

Наш герой родился в 1881 году в столице немецкоязычного швейцарского кантона Тургау, в Фрауэнфельде. Впрочем, «столица» — звучит громко, даже сейчас во Фрауэнфельде живет чуть больше 20 000 человек. Кстати, в этом же городке на 35 лет раньше родился Юлиус Магги, изобретатель бульонных кубиков и основатель компании своего имени, существующей и по сей день.

Карл Людвиг

Рисунок 2. Карл Людвиг (1816−1895). Немецкий физиолог, автор знаменитых в свое время трудов по функционированию системы кровообращения, в том числе иннервации сердца и сосудов. Установил, что расширение и сужение сосудов регулируется общим сосудодвигательным центром в продолговатом мозге. Людвиг также изучал работу всех звеньев пищеварительной системы, иннервацию слюнных желез, газообмен в крови и лимфе. Научной работе он отдал 56 лет жизни и оставил после себя множество талантливых и сделавших приличную карьеру учеников. Все биологические процессы Людвиг предпочитал изучать физико-химическими методами и потому изобрел ряд интересных аналитических приборов. Он страдал от необходимости периодического прибегания к вивисекции и в течение 20 лет — до самой смерти — был председателем Лейпцигского общества покровительства животным.

Отец будущего нобелиата — Клемент Гесс — преподавал физику, и юный Вальтер очень рано узнал, что такое научный метод и эксперимент. Правда, Гесса-младшего тянуло к живой природе, к медицине. И, несмотря на то, что первые научные работы были проведены с отцом по физике, Гесс поступил в университет, чтобы учиться на медика; это случилось в 1900 году. Поступал Гесс в Университет Лозанны, но за шесть лет проучился и в Берне, и в Киле, и в Берлине, и в Цюрихе. В последнем городе Вальтер получил докторскую степень — за исследование гемодинамики*: он изучал связь вязкости крови и работы сердца. Это случилось в 1906 году, но сразу стало понятно — в Швейцарии начала XX века медицинской наукой не прокормиться, денег на исследования не хватает. Пришлось двумя годами позже открыть офтальмологическую практику. Она отнимала много времени, но приносила много денег. Тем не менее четыре года спустя то ли денег у Гесса накопилось достаточно, то ли просто нудное выписывание очков пациентам надоело хуже горькой редьки, но в 1912 году кабинет закрылся, а уже почти ставший отцом семейства Гесс занял место ассистента (со смешной зарплатой) в физиологическом институте Университета Цюриха и продолжил заниматься гемодинамикой. При этом Гесс работал у профессора Гауле, ученика великого физиолога и исследователя кровообращения Карла Фридриха Вильгельма Людвига (рис. 2). (Людвиг — это фамилия! Людвиг, Карл!!!)

* — О том, что влияет на гемодинамику, защищая при этом организм от кровопотерь, а конкретно — о механизмах свертывания крови — рассказано в статье «Как работает свертывание крови?» [1]. — Ред.

И вот в 1917 году Гесс уже директор физиологического института в Цюрихе. Еще восемь лет с небольшим перерывом на призыв в швейцарскую армию на завершающем этапе Первой мировой Гесс изучает работу сердца. Он путешествует в Великобританию (мы помним, что языком науки тогда был немецкий, но Гесс владел и английским), за счет знания языка общается со многими великими учеными того времени — Дейлом [2], Шеррингтоном [3], сэром Фредериком Хопкинсом, тоже будущим нобелиатом (премия 1929 года)... И всё чаще задается вопросом — что в организме управляет так называемой вегетативной нервной системой, которая отвечает за сердцебиение, дыхание и прочие функции организма, которые не контролируются сознанием. Изучение пациентов с повреждениями мозга наталкивает его на мысль о том, что все функции вегетативной (автономной) нервной системы контролируются промежуточным мозгом*. В 1925 году он приступает к капитальному изучению этой темы, ставшей делом всей его жизни.

* — Промежуточный мозг (diencephalon) — древний отдел головного мозга, расположенный над средним мозгом, под мозолистым телом. Он подразделяется на таламический мозг (включает таламус, эпиталамус и метаталамус; в таламус приходят все сигналы от органов чувств, а относящийся к эпиталамусу эпифиз (шишковидная железа) вырабатывает серотонин, мелатонин и адреногломерулотропин), гипоталамус, три десятка ядер которого регулируют всю нейроэндокринную деятельность мозга, и третий желудочек.

Вот тут-то Гессу и пригодился талант экспериментатора, любовно воспитанный в нём отцом-физиком. Для тех лет эксперименты Гесса были очень точными и изящными. Как и герой Георгия Вицина, Гесс экспериментировал на кошках. Может быть, еще и поэтому его сейчас путают с комендантом Освенцима: для интернет-человека, конечно, эксперименты на котиках страшнее издевательств над людьми. Но деваться было некуда — Гессу нужно было модельное животное со сложной вегетативной нервной системой. Улитки с несколькими сотнями нейронов не годились.

Под наркозом при помощи стереотаксического инструмента (обеспечивающего движение в трех плоскостях) животному вводилась в точно определенную зону промежуточного мозга тоненькая проволочка, изолированная везде, кроме своего конца (мозг у кошки и так маленький, а промежуточный, само собой, еще меньше, потому точность движений требовалась потрясающая). Когда рана заживала, а действие наркоза заканчивалось, можно было возбуждать слабым током определенные участки промежуточного мозга или разрушать их, наблюдая за последствиями.

В результате возбуждение различных зон приводило к разным эффектам: кошка могла вздыбливать шерсть, выгибаться дугой и шипеть (выражая страх), погружаться в сон, опорожнять кишечник или мочевой пузырь, расширять или сужать зрачки, выделять слюну. В общем, делать всё то, за что отвечает вегетативная нервная система. Разумеется, простым наблюдением швейцарец не ограничился. Он сполна впитал лучшие качества немецкого и швейцарского народа — кропотливость, точность, усидчивость, упорядоченность. Наблюдения в ходе раздражения мозга дополнялись дальнейшими поведенческими наблюдениями, посмертным анатомированием и гистологическим анализом. Вот тут действительно ужас — кошечек после эксперимента приходилось убивать. Во имя того, чтобы понять, как работает наш мозг.

«Нечто, всё еще находящееся во мраке в начале моих собственных исследований, — писал Гесс, — это размещение определенных функций в конкретных морфологических структурах... Другими словами, органическая структура контроля вегетативной нервной системы в промежуточном мозге. Как можно полнее изучить эту проблему — вот цель, которую я поставил перед собой».

Работы заняли полтора десятилетия — с 1925 года по 1940-й. Однако война, несмотря на то, что Швейцария оставалась нейтральной страной, не позволила опубликовать результаты работ. Гесс продолжил трудиться и писать книгу. Фундаментальный труд по четвертьвековому исследованию связи участков промежуточного мозга и функций вегетативной нервной системы назывался «Функциональная организация промежуточного мозга»[4] и вышел в 1948 году. В нём уже точно указывалось, какие именно анатомические уголки промежуточного мозга отвечают за те или иные проявления вегетативной нервной системы. И — уникальная почти история — Нобелевская премия последовала незамедлительно. Уже в 1949 году пришло высшее признание: Гесс получил заслуженную Нобелевскую премию по физиологии и медицине. Точнее, ее половину. Вторую половину присудили тоже за работы в области неврологии. Ее получил португальский нейрохирург Антониу Каэтану ди Абреу Фрейри Эгаш Мониш «за открытие терапевтического воздействия лейкотомии при некоторых психических заболеваниях». Для современного русскоговорящего человека это звучит отстраненно, но никого не должно вводить в заблуждение: Мониш придумал лоботомию* (рис. 3). Впрочем, лоботомии и Монишу мы посвятим отдельную статью — нобелевский лауреат, как-никак.

* — Лоботомия (от греч. λοβος — доля + τομη — разрез), или лейкотомия (λευκος — белый + τομη — разрез) — нейрохирургическая операция, во время которой одну из долей мозга отсекают от остальных, а иногда и просто удаляют. Мониш (рис. 3), придумавший лоботомию в 1935 году, предлагал рассекать белое вещество нейронных связей, соединяющих лобные доли мозга с остальными. Отсюда и термин «лейкотомия» — сами-то доли не повреждались. Операция предлагалась для лечения психических расстройств в безнадежных случаях. Впервые ее провели в 1936 году, причем сам Мониш оперировать не мог — у него развилась подагра. Оперировал профессор нейрохирургии Алмейдо Лима под руководством Мониша. Период массовых лоботомий пришелся на годы после присуждения Нобелевской премии Монишу и был связан с именем ярого пропагандиста лоботомии, американского психиатра Уолтера Джексона Фримена. Интересно, что первые подобные операции Фримен проводил при помощи ножа для колки льда. Основной инстинкт, понимаешь!

Эгаш Мониш и лоботомия

Рисунок 3. Эгаш Мониш и его изобретение. Слева — Португальский психиатр и нейрохирург Эгаш Мониш (1874-1955), лауреат Нобелевской премии по физиологии и медицине 1949 г. Справа — Схема его изобретения — лоботомии.

Представляя лауреатов перед вручением премии, профессор Каролинского университета Герберт Оливеркрона подробно описал эксперименты Гесса и сказал: «Гениальный способ сделал возможным точное определение анатомической локализации функций после прекращения эксперимента, и таким образом наметился анатомический субстрат сложных вегетативных функций. Благодаря своим исследованиям Гесс блестяще ответил на ряд сложных вопросов, касающихся локализации функций организма в головном мозге» [5].

Сам же Гесс в речи на нобелевском банкете [6] не стал особенно вдаваться в свою научную работу, оставив это на нобелевскую лекцию [7], зато проявил своеобразную широту взглядов — обратился к ботанике, соединив Швецию и Швейцарию тем, что красивейшие цветы из Альп вместе с ледниками давным-давно пришли на родину Нобеля.

После своего триумфа Гесс прожил еще более двух десятилетий, дожив до 92 лет (заметьте — нобелиаты-медики, как правило, живут долго). Он продолжил изучать промежуточный мозг и его структуры. После премии успели выйти еще три его фундаментальных труда: «Биология ума» (1964) [8], «Гипоталамус и таламус» (1969) [9] и посмертная «Биологический порядок и организация мозга» (1981) [10]. А классический первый труд остался классическим и поныне. И не только как классика неврологии, но и как классика точности и строгости научного эксперимента.

Литература

  1. биомолекула: «Как работает свертывание крови?»;
  2. биомолекула: «Обратная сторона рефлекса»;
  3. биомолекула: «Фармаколог, понявший нейроны: Генри Дейл»;
  4. Hess W. The Functional organization of the diencephalon. NY: Grune & Stratton, 1957. — 180 p.;
  5. Оливеркрона Г. Речь на церемонии награждения лауреатов Нобелевской премии 1949 года. Сайт Нобелевского комитета;
  6. Речь В. Гесса на нобелевском банкете (1949). Сайт Нобелевского комитета;
  7. The Central control of the activity of internal organs. Нобелевская лекция В. Гесса (1949);
  8. Hess W. The Biology of mind. Chicago: University of Chicago Press, 1964. — 203 p.;
  9. Hess W. Hypothalamus and thalamus (2nd edition). Stuttgart: Thieme, 1969. — 77 p.;
  10. Hess W. Biological order and brain organization. Berlin: Springer-Verlag, 1981. — 347 p.

Автор: Паевский Алексей.

Число просмотров: 360.

Creative Commons License — условия использования и распространения материалов сайта.
Вернуться в раздел «Личность»

Комментарии

(Оставить комментарий) (показывать сначала старые комментарии)

Яндекс.Метрика

© 2007–2015 «биомолекула.ру»
Электропочта: info@biomolecula.ru
О проекте · RSS · Сослаться на нас

Дизайн и программирование —
Batch2k15.

Сопровождение сайта — НТК «Биотекст».

Условия использования сайта
Об ошибках сообщайте вебмастеру.