Здесь уместно указать, что в человеческом мозгу количество РНК постоянно возрастает от рождения до 40 лет, в период между 40 и 60 годами оно не меняется, оставаясь на постоянном высоком уровне, а затем постепенно снижается. Не следует, однако, переоценивать указанные данные. Возможно, кривая содержания РНК отражает на самом деле изменение жизненной активности вообще, а параллельные изменения качества памяти — это сопутствующее ей вторичное явление.
Существует мнение, что с возрастом комплекс ДНК менее восприимчив к активации, белковый синтез менее эффективен и перенос белка к синапсам совершается не так быстро. Хиден сообщил, что количество ДНК у человека к старости уменьшается. Некоторые ученые вводили пожилым больным с ослабленной памятью ДНК и РНК. Улучшение памяти, в ряде случаев весьма значительное, наблюдалось только при введении РНК. После прекращения введения РНК память снова ухудшалась. Наряду с этими данными в пожилом возрасте обнаружено также повышение активности рибонуклеазы. Это наводит на мысль, что уменьшение содержания РНК у пожилых людей может быть обусловлено повышенной активностью фермента, разрушающего РНК. Недостаток же РНК в свою очередь неблагоприятно сказывается на белках и других веществах, образование которых находится в прямой зависимости от синтеза РНК.
Таким образом, возможно, что причина ухудшения функции всей системы — от комплексов ДНК до синапсов — состоит в избыточной активности рибонуклеазы.
Наряду с гипотезой об активации ДНК существует и другая гипотеза, согласно которой ДНК при обучении, может быть, не активируется, а определенные виды РНК становятся более устойчивыми к расщеплению рибонуклеазой. Конечным следствием, как и при активации ДНК, было бы увеличение синтеза белка. Возможно, что при обучении действуют оба механизма.
Полученные экспериментальные данные позволяют думать, что РНК имеет непосредственное отношение к процессу запоминания. Крайне сложен вопрос о том, каким образом нервные импульсы, оказывая влияние на химические процессы в клетке, преобразуются в химические реакции, обеспечивающие синтез специфической РНК. По всем этим вопросам пока можно строить только предположения.
Некоторым исследователям удалось показать, что обучение сопровождается увеличением в мозгу не только синтеза определенных групп белков, но также и белково-углеводных комбинаций. Так, например, американский ученый Богоч научил голубей стучать клювом по определенной кнопке, чтобы добыть кукурузное зерно. Он обнаружил при этом, что в мозгу у них возникали не только новые белки, но также и белково-углеводные комбинации (глюкопротеиды). Из своих наблюдений Богоч делает вывод, что память закодирована в белково-углеводных комплексах. Косвенным доказательством этого служит тот факт, что препараты, которые препятствуют выработке сахаров, также ухудшают память тренируемых животных.
В связи с исследованиями механизмов памяти на молекулярном уровне особый интерес приобретают опыты на безнервных животных, способных в той или иной степени накоплять, сохранять и воспроизводить следы от действия различных раздражителей. Такие опыты проводятся сотрудниками чл.-корр. АН СССР Л. Г. Воронина в Московском университете. До сих пор у одноклеточных организмов не обнаружено структурных элементов, которые могли бы быть приравнены к нервной системе. Это дает право предположить возможность формирования памяти на этом уровне филогенеза за счет чисто молекулярных механизмов. Выявленное в эксперименте участие РНК при выработке реакции привыкания у таких безнервных животных, как, например, инфузории, может в известной степени указывать на биохимическую универсальность механизмов памяти, и в частности на участие в этом процессе РНК.
При изучении нейрохимических механизмов памяти закономерно встает вопрос о том, как трансформируется нервный импульс в химические изменения? Есть ли непосредственная связь между этими процессами или они идут параллельно? А может быть, только обусловливают друг друга?
Для решения этих вопросов в Институте биофизики АН СССР проводятся интересные исследования с раздражением отдельных нейронов и почти одновременным введением в них «меченых» аминокислот, с помощью которых удается судить об интенсивности синтеза РНК. Оказалось, что при раздражении клетки содержание «метки» в ядре нейрона значительно снижалось, что, несомненно, свидетельствует об уменьшении в нейроне синтеза РНК. Уменьшение идет параллельно количеству получаемых импульсов. Однако после окончания раздражения в течение часа наблюдается резкое увеличение включения «метки», достигающее 200 %. Данные электронной микроскопии указывают, что в это время происходит интенсивная активация всего аппарата клетки, увеличение синтеза РНК и белка. Удалось установить, что максимум синтеза длится в течение 20―40 минут у позвоночных и в пределах часов — у беспозвоночных. Может быть, это и есть время консолидации следа памяти?