Lesbók Morgunblaðsins - 13.11.1966, Blaðsíða 9

kjarnasýrur — og vlrðast hún sannast
af tilraunum, sem gerðar hafa verið með
minnis-yfirfærslu. Skammvinn minnisat-
riði, eins og t.d. símanúmer, sem fund-
ið er í skránni og gleymt síðan— virð-
ast vera rafmagnsáhrif, sem fara rétt
sem snöggvast gegn um tauganetið. Öll
minnisatriði byrja sennilega þannig, að
þau, sem ætluð er að verði varanleg,
halda áfram að ganga þangað til þau
komast í efnasamband og geymast þann-
ig. Það virðist líklegt, að rafmagns-
verkanir, sem verða ef til vifl til gegnum
efnaáhrif, skilji eftir einhver áhrif á
KNA, eða þá eggjahvítuagnir, sem RNA
framleiðir.
Að minnsta kosti breytist rafmagns-
minnið í efnaminni, sem hægt er að
endurtaka nákvæmlega, meðan veran
lifir. DNA virðist ekki koma beinlínis
við sögu í þessari atvikakeðju. En samt
getur það gert grein fyrir ósjálfráðri
hegðun, sem útskýra mætti sem erfð frá
foreldri til afkvæmis.
x. in nýja tækni við minnisyfirfærslu
gæti orðið ómetanlegt tæki til þess að
ákvarða, hvernig minnið geymist. Og
áður en lýkur, gæti það einnig orðið til
skýringar á öðru, sem er enn éljósara:
móttöku fræðslunnar. Sé gengið út frá
að efnafræðilega kenningin um minnið
sé í höfuðatriðum rétt, er samt sem
áður enn mörgum spurningum ósvarað.
Eru minnisatriðin geymd í RNA sjálfu
eða í eggjahvítuefnunum eða ögnun-
um, sem það sjálft framleiðir? Verkar
efnið eins og gataspjald, þar sem hvert
minnisatriði er táknað með vissu gata-
kerfi? Eða verka þessi efnasambönd
eins og eins konar slökkvarar, sem
breyta jafnvæginu í tauganetinu, til
þess að auðvelda straum rafmagns-
áhrifa, eftir sérstökum leiðum?
F yrstu tilraunir til minnisflutn-
ings gáfu til kynna, að RNA sé geymslu
staður fyrir minnið. Árið 1953 tóku sig
til tveir sálfræðikandídatar við Texas-
háskóla, James V. McConnel og Robert
Thompson og fóru að kenna smáormum,
sem kallaðir eru planaríanar. Þeir vöndu
ormana við að búast við losti, hvenær
sem þeir sæju ijósblossa. Og lostið
virtist koma ormunum til að hringa
sig upp. Eftir margar tilraunir virtust
ormarnir vera orðnir álíka tamdir og
hundar Pavlovs: þ.e. þeir hringuðu sig
upp við blossana, jafnvel þótt ekkert
lost fylgdi á eftir.
Þegar svona ormar eru skornir sund-
ur, deyja þeir ekki. Hvert stykki verð-
ur aftur að heilum ormi. McConnel fann
það út með hjálp stúdenta, að allir
svona „endurfæddir“ ormar, hvort
heldur þeir komu frá höfuðenda eða
halaenda varðveittu þessi ósjálfráðu
viðbrögð. Hann gekk nú feti framar og
gaf „óæfðum“ ormum bita af hinum,
sem æfðir voru. Svo merkilega vildi til,
að þessir óæfðu kanníbalar virtust fá
minnið með fæðunni. Það þurfti aldrei
að gefa þeim lost, því að þeir hringuðu
sig upp, ef aðeins blossaljósinu var beitt.
t frá þessu ályktaði McConnel,
að langminni geymist ekki aðeins í hin-
um frumstæða heila þessara orma, held-
ur í einhverju efni, sem berst um allt
taugakerfið. Aðrir vísindamenn létu
síðan sundurskorna orma „endurfæð-
ast“ í vatni, sem var blandað „ribonu-
clease“, en það er enzým, sem eyðir
RNA. Með þessari aðferð urðu höfuð-
endarnir að fullkomnum ormum, en
hinir endurfæddu halaendur svöruðu
ekki áhrifum ljóss. Þetta gaf til kynna,
að annað hvort heilinn eða RNA geymdu
ininnið.
í nokkur ár voru planarían-ormar og
vísindamenn, allt frá gagnfræðanemum
til Nóbelsverðlaunahafa, að fræða hvor-
ir aðra í talsverðum mæli. En gat
árangurinn af þessu átt við minni hjá
seðri dýrum? Vitanlega var ekki hægt
að láta mýs eða menn éta hvora aðra.
Blóðheit dýr eru að því ólík ormunum,
að þau melta fæðuna of rækilega.
Þessi elektróniska eftirlíking af
mannsheilanum, gerð í Ameríku af
TJpjohn-fyrirtækinu, sýnir, hvernig
hugsanir þróast, hvernig hugurinn
E n ef minnið þoldi ekki að verða
étið, mátti ef til vill sprauta því eins
og bóluefni. Þessi hugmynd varð til
þess, að hópur manna í UCL.A, undir
forustu sálfræðingsins Allans L. Jacobs-
sons, hóf nýjan tilraunaflokk um minn-
isflutning fyrir tæpu ári. Fyrsta tilraun-
ín var einföld. Rotta var tamin í kassa,
þar sem bolli stóð í einu horninu. Henni
var kennt, að í hvert sinn, sem hún
heyrði smell, datt matarpilla niður í
bollann. Eftir að nokkur dýr höfðu ver-
ið vanin við að hlaupa að bollanum,
þegar smellurinn heyrðist voru þau
drepin og heilinn tekinn úr þeim. Vef-
irnir voru síðan malaðir og efnahreins-
aðir þannig, að eftir varð kjarni með
tiltölulega miklum RNA í, en þó fleiri
efnum. Þessu var svo dælt inn í magann
á óæfðum rottum. Arangurinn varð
eftirtekarverður; Þessar rottur sýndu
greinilega tilhneigingu til að nálgast
bollann, þegar þær heyrðu smell. Væri
þetta tekið trúanlegt, sýndi tilraunin,
að þetta kjarnaefni „myndi“ þýðingu
bendingarinnar.
Jacobsson og hans menn fylgdu brátt
á eftir uppgötvun þessari með marg-
vílegum öðrum tilraunum. Þeir kom-
ust að því, að efni úr rottum, sem höfðu
vanizt smellinum, komu óæfðum rott-
um til að svara smellunum en ekki
blossa. Á sama hátt komu efni úr rott-
um, sem vanar voru blossanum, æfð-
um rottum til að svara ljósmerkinu, en
öðru ekki. Þeir gengu meira að segja
svo langt að venja hamstra við smell-
ina, og fluttu svo þessa „fræðslu" í
rotturnar me'ð innspýtingu efna úr heil-
anum.
En samtímis voru aðrir vísindamenn
að gera tilraunir með sjálfstæðum af-
brigðum. Georges Ungar í Baylor-há-
skólanum kenndi rottum að látast ekki
heyra glyminn í hamarshöggi í stál-
plötu, sem venjulega gerir þeim, er
heyra, hverft við. Og honum tókst að
yfirfæra þetta viðbragðsleysi fyrst til
annarra rottna og síðan til músa.
S ívaxandi fjöldi tilraunamanna er
kominn inn á þetta svið minnis-flutn-
ings, með alls konar tilraunadýr, sem
tamin eru á margvíslegan hátt. Til dæm-
is hefur rottum verið kennt að synda
að þurrum palli í völundarhúsi, sem
fyllt var vatni. Dúfum hefur verið
kennt að svara ýmislega litu ljósi, sem
lofar fæðu af mismunandi magni.
snýst við því, sem sést og heyrist
daglega, og hvernig hann framkallar
endurminningar.
Skýrslur hafa borizt um innspýtingu
lifrarkjarna í viðbót við eða í staðinn
fyrir heilakjarna.
En nokkrir vísindamenn hafa geng-
ið að málinu frá hinni hliðinni. í stað
þess að auka minnið með kjörnum hafa
þeir dregið úr því með því að spýta
inn efnum, sem eyða samsetningu RNA
eða eggjahvítuefnis eðc hvort tveggja.
Til dæmis hefur Bernard Agranoff við
Michiganháskólann kennt gullfiskum
að synda yfir milligerðir í kerinu þeirra,
til þess að forðast raflost, er fylgir
ljósi, sem kveikt er. Venjulega ráða
þeir við þessa þraut eftir endurteknar
tilraunir í einn dag og muna, hvernig
þeir eiga að sleppa við lostið, þremur
dögum síðar. Sennilega hefur skamm-
vinnt raf-minni þróazt á meðan í lang-
varandi kemiskt minni. En ef Agranoff
— snemma á þessum þróunarferli —
spýtir ofurlitlu puromycini í hauskúp-
fisksins, stöðvast þróunin, og fiskurinn
svarar neikvætt við tilrauninni þremur
dögum seinna. Puromycin er antibíótik,
sem hefur þann einkennilega eiginleika
að eyða samsetningu eggjahvítuefnis og
RNA.
Rannsóknir eftir þessum leiðum
hjálpa til að mæla tímann, sem þarf
til þess að gera grein fyrir varanlegu
minni. D. J. Albert, einnig frá Michig-
an, hefur beitt dálítið annarri tækni:
að lama starfsemi annars helmings rottu
heila, en temja hinn helminginn sám-
tímis. Fljótlega eftir að hann leyfir
deyfða helmingnum að „vakna“ fer
hann samstundis að taka til sín upp-
lýsingar frá tamda helmingnum. Albert
er nú farinn að trúa því, að þróunin
verði í þremur stigum: hið fyrsta tekur
nokkrar mínútur, hið annað eina eða
tvær klukkustundir og hið þriðja allt
að fimm klukkustundum. Seinlæti
þriðja stigsins gæti gefið til kynna, að
RNA (eða eitthvert annað efni) síist
raunverulega gegnum heilann og beri
minnið með sér.
A rangurinn af minnisflutningi
hefur ekki verið alls kostar uppörvandi.
Ýmsir vísindamenn hafa árangurslaust
i'eynt að endurtaka tilraunir Jacobsons.
Enda þótt þeir hafi reynt að fara að
alveg eins og hann, þá getur verið, að
þeir hafi notað eitthvað aðra aðferð
við að undirbúa kjarnana eða temja
dýrin. Þar sem kjarnarnir eru frekar
óákveðnar blöndur, með hundruðum
efna í, sem óhugsandi er að greina
nákvæmlega, væri það i rauninni furðu-
legt, ef nokkrar tvær tiiraunir gæfu
sama árangur.
Frank Rosenblatt við Cornell-háskól-
ann er sannfærður um, að enn sé eitt-
hvað tilviljunarkennt við hverja vel-
heppnaða tilraun til minnisflutnings.
Við tilraunir sínar með rottur hefur
hann tekið eftir því að stundum tekst
minnisflutningurinn í ríkum mæli, en
stundum alls ekki, rétt eins og kúabólu-
setning kemur ekki alhaf út, eins og
það er kallað. Hann grunar, að heili
dýrsins þurfi að vera i óeðlilegu ástandi
til þess að geta tekið hinu nauðsynlega
efni í kjarnanum. Fyrirbæri, sem enn
veldur heilabrotum og kallað er „blóð-
vörn heilans" aftrar venjulega mörgutn
efnum í blóðrásinni frá að komast inn
í æðarkerfi heilans. Það er yfirleitt
ósigrandi fyrir stórar frumagnir, eins
og þær, sem virðast standa í sambandi
við minnið. En smávægilegar heilalam-
anir, sem ef til vill stafa frá vægum
sótthita, geta valdið leka á þessari girð-
ingu. Það er eftirtektarvert, að sumar
hinna furðulegustu tilrauna Rosenblatts
í sumar sem leið urðu samtímis hita-
bylgju og bilun á lofthreinsuninni, þeg-
ar rotturnar hans voru við bága heilsu.
S ennilega kostar það nokkur ár
og miklar nákvæmar tilraunir að sanna,
að minnisflutningur sé annað en til-
viljun, og að læra að endurtaka hann,
hvenær sem vera skal. Fyrsta skrefið
verður að endurtaka frumtilraunirnar
með miklu meiri dýrafjölda en hingað
til. Einnig er nauðsynlegt að staðla
öll skilyrði — svo sem útbúning kjarn-
anna, umhverfið í rannsóknarstofunum
og jafnvel meðferð dýranna, áður en
farið er að temja þau.
Slíkar aðferðir gætu gefið eitthvað
fast undir fótinn við tilraunir til minn-
isflutnings. Og verði svo, geta vísinda-
mennirnir gengið öruggir að verki við
að greina nákvæmlega, hvernig minnið
geymist. Og í rauninni getur það geymzt
á ýmsan hátt, eftir því um hvaða minn-
isefni er að ræða. Ungar hefur til dæm-
is grun um, að lítil ögn af eggjahvítu-
efni geti haft inni að halda nægilegt
minni til að gera dýri kleift að skipta
sér ekki af miklum hávaða, en til flókn-
ari verka kunni að þurfa heilar frum-
agnir af eggjahvítuefni eða jafnvel
RNA.
En það verður erfitt að sannfæra efa-
semdamennina. Eins og sumir hafa bent
á, er saga líffræðinnar krök af upp-
götvunm, sem hafa reynzt ómerkar.
En hver sem lokadómurinn kann að
verða um minnisflutning, er það næst-
um öruggt, að vísindin græða á þess-
um nýju tilraunum. Hinn ögrandi árang
ur, sem hingað til hefur orðið, hefur
freistað heilla hópa vísindamanna til að
rannsaka málið frá öllum hliðum. Og
góðar horfur eru á því, að sumir þeirra
muni öðlast nýja innsýn í sambandið
milli heila og hegðunar. Og það er ekki
nema vel hugsanlegt, að einhver þeirra
muni finna örugga og virka leið til að
stjórna varðveizlu og endurheimt
minnisins.
13. nóvember.
LESBÓK MORGUNBLAÐSINS 9