Для выяснения роли РНК в механизмах памяти экспериментаторами было предложено несколько оригинальных методических приемов. Особая заслуга в работах подобного типа принадлежит шведскому нейрохимику Г. Хидену, разработавшему способ извлечения из мозга подопытных животных отдельных нервных клеток и определения в них количественного и качественного содержания РНК. В частности, он проводил такие опыты на крысах. Животных предварительно обучали добираться до полки с пищей по натянутой проволоке. Когда обучение достигало успеха и крысы превращались в «циркачей», ученый начинал исследовать содержание РНК в их мозгу. Оказалось, что у животных, овладевших таким сложным навыком добывания пищи, содержание РНК в нейронах вестибулярных ядер, ответственных за управление равновесием, увеличивалось и превышало обычное. Если же крыс обучать доставать пищу какой-либо конкретной лапой — только левой или только правой, то уровень РНК начинает повышаться в той зоне мозга, которая ведает регуляцией движениями этой конечностью. Аналогичные факты получили экспериментаторы также в опытах на других объектах исследования, в частности на золотых рыбках.
Казалось бы, «место хранения» следов памяти обнаружено: они кодируются в молекулах РНК. Однако последующие эксперименты не всегда подтверждали первоначально установленные результаты, так как методы биохимического анализа РНК не были достаточно точными. Более того, было установлено, что через 24–48 часов после выработки у животных каких-либо навыков уже не обнаруживались изменения структуры РНК и ее концентрации. След памяти снова исчезал, как было отмечено и ранее при изучении механизмов запечатления информации в электрической активности нервной системы.
После этих экспериментов наметились новые пути к изучению рази белков — основы всей жизни — в механизмах памяти: ученые допустили, что РНК является не главным звеном в регистрации информации, поступающей в мозг, а промежуточным, связующим между ДНК и белками.
Гипотеза эта не беспочвенна. В основу ее были положены определенные экспериментальные данные. Например, американские психологи У. Дингмэн и М. Спорн решили изучить воздействие 8-азагуанина на способность крыс запоминать путь через лабиринты. Почему внимание ученых было привлечено к этому химическому соединению? Оказывается, 8-азагуанин настолько похож по структуре на гуанин, являющийся одним из четырех оснований, включенных в состав РНК, что ферменты, синтезирующие РНК, «считают» его гуанином. А раз так, то ферменты в соединении с 8-аза-гуанином начинают синтезировать РКН нового типа. Другими словами, она не несет в себе кода, так как выработана мозгом на основе искусственно полученного соединения.
Решив таким образом обмануть природу, У. Дингмэн и М. Спорн проводили эксперименты с животными в водном лабиринте. Представлял он из себя бак с водой. В одном углу бака находилась стартовая площадка, а в другом — лесенка, по которой крыса могла выбраться из бака. Между стартовой площадкой и лестницей ставился лабиринт из металлических пластинок, через который животное должно было проплыть. В ходе эксперимента учитывалось время, затрачиваемое крысой на преодоление лабиринта, и число ошибок, совершаемых ею при этом. В первом эксперименте крыс обучали преодолевать лабиринт. Затем им делались инъекции 8-азагуанина, а затем смотрели, влияет ли это соединение на уже выработанный навык. Оказалось, что нет. Животные со стартовой площадки до лестницы добирались так же быстро и легко, как и раньше. Если же крысам экспериментаторы вводили 8-аза-гуанин до начала обучения, то у них процесс выработки новых навыков осуществлялся с большим трудом и с большим количеством ошибок. Разница между результатами контрольной группы животных, которым «двойник» гуанина не вводился перед началом обучения, и этой группой крыс, которым была сделана инъекция, оказалась очень наглядной. Посудите сами. Крысы, подвергнутые инъекции, делали в два-три раза больше ошибок в ходе испытаний, нежели те из них, которые были выделены в контрольную группу. При этом любопытно отметить, что небольшая разница между двумя группами животных, тестируемых на способность выбираться из водного лабиринта, проявилась только во время нескольких первых заплывов. В дальнейшем различия между ними сглаживались.