Плевнята, където той работи, е в страната на коне в Милбрук, Ню Йорк, но отеква с трели, туитове и облигатос - бурна музика на повече от хиляда канарчета и финчета. "Чу ли, че човек пее сърцето си?" - пита Фернандо Нотебом. "Той има повече от дузина песни. Той казва на мъжките:" Това е моята територия. " Той казва на женските: „Хей, погледни ме“.
Свързано съдържание
- Песните на тази птица споделят математически белези с човешката музика
- Как нашите мозъци правят спомени
Разрушаването на птичия песен може да изглежда малко вероятно да разклати биологията. Но изследванията на Nottebohm разбиха убеждението, че мозъкът получава квотата си на нервни клетки малко след раждането и стои безпомощно, като една по една умират - „факт“, набит в черепа на всеки ученик. Напротив, често роненият биолог, роден в Аржентина, демонстрира преди две десетилетия, че мозъкът на мъжки песенник расте на свежи нервни клетки през есента, за да замени тези, които умират през лятото.
Констатациите бяха шокиращи и учените изразиха скептицизъм, че мозъкът на възрастния човек има същата кокал за регенерация. "Прочетете устните ми: няма нови неврони", отвърна Паско Ракич, невролог на Йейлския университет, който се съмнява, че човек като птица може да отглежда нови неврони, само за да научи песен.
И все пак, вдъхновени от работата на Nottebohm, изследователите продължават да откриват, че други възрастни животни - включително хора - наистина са способни да произвеждат нови мозъчни клетки. И през февруари учените съобщиха за пръв път, че чисто нови нерви в мозъка на възрастни мишки изглеждат да провеждат импулси - констатация, която се отнасяше към съществуващите опасения, че новообразуваните неврони при възрастни може да не функционират. Въпреки че подобни доказателства са предварителни, учените смятат, че това нарастващо изследване ще даде представа за това как хората учат и помнят. Освен това, изучаването на неврогенезата или растежа на нервите може да ги накара да разберат по-добре и може би да лекуват опустошителни заболявания като болестта на Паркинсон и Алцхаймер, причинени от пропилени нерви в мозъка.
Малцина биха предвидили, че канарските ухажвания ще доведат до такъв пробив. Изследванията на птиците на Nottebohm "отвориха очите ни, че мозъкът на възрастните наистина се променя и развива нови клетки през целия живот", казва невробиологът Фред Гейдж от Института Salk в Ла Джола, Калифорния, чиято лаборатория наскоро откри доказателства за регенерация на нервните клетки в човешкия мозък.
Изследванията на Nottebohm постигнаха известност в биологията и извън нея. Учен, който постига нетрадиционен възглед и по-късно е отмъстен, прави убедителна драма, представяйки герой, който се обръща към бунтовника в нас, и предупредителен урок, за да останем безгрижни. И все пак Нотебом предпочита да бъде революционер на държавник. „Веднъж бях сред 5 или 10 процента учени, които вярваха в неврогенезата“, казва той. "Сега 95 процента приемат тази позиция. По-скоро ми хареса, че е по-добре да съм в малцинството."
Той е любител на птиците още от детството си, в Буенос Айрес. "Слушането на птици беше нещо като мое хоби", казва той. "Други момчета имаха коли, аз имах птици. Харесва ми да се опитвам да ги идентифицирам по техните песни." Той получи докторска степен в Калифорнийския университет в Бъркли - да, учи птици - преди да се премести в университета Рокфелер.
Ключов момент дойде през 1981 г., когато той показа, че обемът на частта от мозъка на мъжкия канар, който контролира създаването на песни, се променя сезонно. Той достига своя връх през пролетта, когато нуждата от чифтосване изисква най-много музикалните способности на ухажора, и през лятото се свива. След това започва да се разширява отново през есента - време за учене и репетиране на нови мелодии. Тези колебания, Нотебом и неговите колеги показват по-късно, отразяват смъртта, а също и раждането на хиляди неврони. „Удивително“, написаха наскоро Гейдж и колега.
През годините многобройни лаборатории представят доказателства, че неврогенезата при възрастни се среща при редица животни, включително плъх, дървовист и вид маймуна, мармозетката. Междувременно учените добиха улики за източника на новите неврони. Работейки с птици, млад колега от Нотебом, Артуро Алварес-Буйла, проследи новите нерви в конкретни стволови клетки в лигавицата на вентрикулите, които са пълни с течност кухини в мозъка. Стволовите клетки (толкова много в новините) съществуват в цялото тяло. Те са неопределени клетки, които могат да развият специализирана функция, превръщайки се, да речем, в черен дроб или кръвна клетка. Откритието, че невроните могат да възникнат от стволови клетки в мозъка, разпалва надежди на потенциално неограничен материал за възстановяване на увредената мозъчна тъкан. Но изследователите предупреждават, че засега е просто спекулация, че стволови клетки, способни да станат неврони, могат да бъдат използвани по този начин.
През 1998 г. изследователите съобщават, че растежът на невроните се наблюдава и в мозъка на възрастния човек. Проучванията използват мозъчната тъкан от хора, починали от рак. Пациентите са били лекувани в Швеция и са им инжектирали химикал, наречен BrdU. Тъй като BrdU е включен в ДНК на делящите се клетки, химикалът може да служи като маркер за всякакви нови нервни клетки в мозъка. В проучването шведски изследователи са изпратили мозъчните проби до Гейдж в Ла Джола. Той и неговите колеги са намерили BrdU в хипокампуса, част от мозъка, който оставя спомени, предполагайки, че са се развили нови неврони и може би са играли роля в съхраняването на информация.
Почти всички доказателства за неврогенеза при възрастни при бозайници са ограничени до хипокампуса и никой не е сигурен какво правят тези нови неврони, ако има такива. Докато учените не установят, че нови, функциониращи нерви също се появяват в мозъчната кора, където се обработват по-висши мисли, Ракич и други остават скептично настроени, че неврогенезата при възрастните има много голямо значение за действителната мозъчна функция. "Започваме живота с много необразовани неврони, но в един момент всички те стават висшисти в колежа", казва той. "С неврогенезата в мозъчната кора бихте имали неврони, които никога не са ходили в началното училище. Новите клетки биха разрушили всичките ви спомени. Бихте се отказали от всичко, което сте се трудили да придобиете."
Елизабет Гулд, невробиолог от университета в Принстън, открила неврогенезата в мармозата и други възрастни примати, твърди, че новите нервни клетки трябва да са полезни. „Не мога да повярвам, че природата ще се справи с всички проблеми с създаването на хиляди нови клетки на ден без никаква цел“, казва тя. "Организмът не печели от своите ресурси."
Nottebohm казва, че застаряващият мозък вероятно трябва да развие нервни клетки, за да научи нови неща. "Мозъкът изчерпва пространството на паметта", казва той. "Всички, минали 50 години, знаят това. Ако си спомнихме всичко, щяхме да сме в претоварване."
Със същото усърдие, което прояви, когато за първи път обърка получената мъдрост, Nottebohm започна нова работа с чернокожи пилета в средата на 90-те години. Един от американските видове птици, които издържат на северната зима, пилетата пребледняват през този сезон на семена и други храни, които са скрили в дърветата. Nottebohm установи, че идват есента, птиците отглеждат нови клетки в мозъчен център, занимаващи се с пространствена памет, способност за навигация и намиране на нещата. Добавената мозъчна сила помага на пилетата да определят скритите си пъстърви месеци по-късно, казва Нотебом.
Подобно прозрение печели възхищение. „Фернандо винаги е изпреварил всички“, казва Гулд. "Досега напред, че хората дълго време не бяха в състояние да приемат неговите открития като интересни или важни. Сега те се приближават."
