1.2. Особенности химической организации мозга
Химическая организация мозга имеет одну очень важную и «хитрую» особенность — организацию управления. Я имею в виду ДНК. Как и везде, работает лишь часть её. Есть четыре типа активных генов, но их соотношение в нейронах отлично от остальных клеток:
• «нерегулируемые» (18%) одинаково экспрессируются во всех тканях и органах (мозг, печень, почки и т. п.); они кодируют белки, необходимые для деятельности любой клетки;
• «регулируемые» (26%) экспрессируются в разных тканях в разной степени;
• «мозгоспецифичные» экспрессируются только в мозге, их 30%, т. е. треть наследственной информации человека обеспечивает функции его мозга, большая часть ДНК занята управлением высшего органа, в остальных тканях работает менее 10%, обычно 2—4%;
• «редкие» (26%), которые современными методами обнаруживаются не всегда, но и их можно считать специфическими.
Таким образом, почти половина наследственной информации занята маленьким мозгом. Это указывает на его важность. Всякая система управления для большей эффективности требует максимального разнообразия. В частности, биохимическое разнообразие информонов в нервной системе обеспечивает её лучшую пластичность. Чем выше стоит животное на эволюционной лестнице, тем сложнее его поведение, пластичней функции нервной системы и разнообразней информоны этой системы. Это особенно хорошо видно на нервной системе теплокровных, в первую очередь приматов.
Экспрессия уникальных последовательностей генов в мозге млекопитающих прогрессивно возрастает в позднем эмбриогенезе и раннем постнатальном онтогенезе. Максимум достигается к моменту полового созревания. У половозрелых животных также обнаружены заметные различия между наборами экспрессирующихся генов в разных отделах нервной системы и даже между типами разных клеток внутри каждого из отделов. У человека экспрессия генома выше в гностических областях коры по сравнению с проекционными областями; в лобной коре левого полушария выше, чем в лобной коре правого; в коре выше, чем в мозжечке и в стволовых отделах мозга.
Генетическая специализация нейронов мозга весьма высока и составляет, по-видимому, в целом несколько тысяч клеток, разделённых на группы по несколько десятков-сотен клеток. Объединение их в ансамбли необходимо для повышения надёжности работы системы, для включения её в новые варианты связей
В процессе роста нейрона, его дифференцировки, как и при дифференцировке любой другой эмбриональной ткани, включается «фактор роста» — специальный пептид или белок, кодирующий включение генов, специфических для данной ткани. В результате в печени вырастают печёночные клетки, в крови — эритроциты и лейкоциты, в мускулах — мышечные волокна. Рост и дифференци-ровка клетки осуществляется последовательным включением ряда факторов: быстро реагирующих на экстремальные воздействия и малоспецифических; факторов «первоочередного реагирования»; факторов роста данного типа клеток. Для нейронов первым относительно неспецифическим фактором, запускающим экспрессию генома в экстремальной ситуации, служит повышение уровня Са