Выбрать главу

Вторая проблема, которой занимался Борис Николаевич, тесно связана с той, о которой я уже рассказал. Он формулировал ее так: как передается сигнал с внешней стороны мембраны нейрона внутрь клетки? Со времен Нобелевских работ Алана Ходжкина и Андру Хаксли было известно, что нервные импульсы, который осуществляют коммуникации между нервными клетками, формируются потенциал зависимыми потоками ионов натрия и калия. Однако изменение внутриклеточной концентрации этих ионов при генерации потенциала действия ничтожно, поэтому этот процесс не может быть сигнальном для управления внутриклеточными процессами. По той же причине и ионы магния не подходят для этой цели, даже если бы они и участвовали в генерации потенциала действия. Остается последний претендент — ионы кальция. Было хорошо известно, что внутриклеточная концентрация ионов кальция на три порядка меньше внеклеточной. Если бы в процессе генерации потенциала действия открывались пути поступления ионов кальция внутрь нервной клетки, то это могло бы вызвать многократное увеличение их внутриклеточной концентрации, что могло бы быть управляющим сигналом для ряда метаболических путей. Эти рассуждения поддерживались и тем, что кальций, являясь физиологически активным ионом, регулирует активность большинства известных белков. Эти предпосылки подтолкнули Бориса Николаевича предположить, что на теле нервной клетки, в процессе генерации трансмембранного потенциала действия, открываются пути поступления кальция внутрь нейрона. Проверкой этой красивой идеи он занялся вместе со своими коллегами Игорем Крастсом и Ольгой Жереловой. Объектом исследования были гигантские нейроны прудовика, о которых я рассказывал чуть раньше. В конце 60х годов еще не существовало подходов для исследования ионных токов методом фиксации потенциала на нейронах, поэтому был выбран метод исследования амплитуды „овершута“ — превышения амплитуды потенциала действия над нулевым уровнем. По теории Нернста его величина пропорциональна проводимостям тех типов ионных токов, которые участвуют в формировании потенциала действия. Для проведения исследований была разработана аппаратура для обеспечения жизнедеятельности мозга моллюска, смены растворов и достаточно точного измерения амплитуды потенциала действия. Полученные результаты однозначно показывали, что в формировании потенциала действия нейрона однозначно участвуют ионы кальция и натрия. При этом на пике потенциала действия проницаемость мембраны для ионов кальция многократно превышала таковую для ионов натрия. Этот результат был принципиально новым и не укладывался в общепринятую, устоявшуюся теорию Ходжкина — Хаксли о натрий-калиевой природе потенциала действия. Я помню конференции в Паланге по биофизике мембран, на которых горячо обсуждались эти работы и приводились самые разные доводы, почему ионы кальция не могут участвовать в формировании потенциалов действия, а его роль вторична. Действительно метод овершута — косвенный метод, а для критически настроенных ученых требовались прямые экспериментальные доказательства. И только приблизительно через десять лет с использованием метода фиксации потенциала на изолированных нейронах в институте Физиологии им. Богомольца в Киеве П. Г. Костюку с коллегами удалось зарегистрировать и охарактеризовать кальциевые токи, которые возникают при деполяризации мембраны нервной клетки. Приоритет этих работ был зафиксирован в сертификате на открытие. Борис Николаевич умел ставить принципиальные задачи и, как оказывалось, интуиция его практически никогда не подводила и они практически всегда решались.»