Нейроперсоналии: Сантьяго Рамон-и-Кахаль

Снова речь наша зайдет в дремучие, словно нейронная сеть в головном мозге, леса неврологии. На сей раз поговорим об отце современной нейробиологии, обладателе одной из первых Нобелевских премий, прекрасном художнике, гистологе, анатоме, человеке многих талантов и увлечений (ибо у гениев по-другому не бывает), а также о том, кто в конце XIX века сломал стереотипы о представлении учеными нервной системы и выстроил совершенно новую концепцию восприятия и изучения области мозгов и иже с ними. Причем, для этого воспользовался методами своего ярого пожизненного противника и оппонента, с которым по иронии судьбы и разделил Нобелевскую премию 1906 года «за работу по изучению структуры нервной системы». Итак, знакомьтесь — Сантьяго Рамон-и-Кахаль.

440px-Cajal-Restored

Родился: 1 мая 1852 года, Петилья-де-Арагон (провинция Наварра, Испания)
Умер: 17 октября 1934 года, Мадрид (Испания)

Нобелевская премия по физиологии и медицине 1906 года (совместно с Камиллом Гольджи).

Формулировка Нобелевского комитета: в знак признания их трудов о структуре нервной системы.


В том, что в семье Рамон-и-Касасусов в разгар весны родился гений, родителям ни разу в жизни усомниться не пришлось. Но достаточно скромные и небогатые Джюсто и Антония даже подозревать не могли, что их сын Сантьяго когда-нибудь прославит Петилью — маленькую горную деревушку на юге Пиренеев с населением в 23 человека (на 2010 год) — на весь мир и, более того — на века. Юное дарование оказывается крайне резвым, шаловливым, и неусидчивым, но чрезвычайно одаренным и разносторонним. «Я прыгал как кузнечик, лазал как обезьяна, бегал как газель», — пишет о себе ученый в автобиографии «Воспоминания о моей жизни». Мальчик рано начинает рисовать и уже буквально в трехлетнем возрасте поражает родителей достаточно подробными и технически правильными рисунками. Овладев словом, он пишет небольшие стихотворения и рассказы, продолжив это писательское дело и во взрослом возрасте. Кроме того, он обожает и хорошо чувствует музыку, плюс, помимо своих творческих данных, увлекается спортом и также достигает успехов.

Неудивительно, что при такой всесторонней одаренности уже подросток оказывается перед крайне трудным выбором — ему нравится всё. Но всё же, в конце концов он больше склоняется к профессии художника, чем расстраивает отца, который настаивал на врачевательстве, заманивая мальчика на докторскую стезю. И снова история показывает отличный пример того, как родительская мечта, и потому рекомендация благополучно сказывается на судьбе ребенка. Почему мечта? Дело в том, что Джюсто мечтал стать врачом, и именно поэтому, когда Сантьяго исполнилось пять лет, семья переехала в Сарагосу, где отец семейства все же свою мечту осуществил. И даже стал профессором прикладной анатомии в университете Сарагосы.

Попробовав себя и в роли парикмахера, и в роли сапожника, Сантьяго все же поддался уговорам отца и шестнадцатилетним подростком поступил на медицинский факультет Сарагосского университета. Вот здесь и развернулась душа художника — вместе с отцом будущий гистолог подготовил к выпуску анатомический атлас, рисунки к которому выполнил самостоятельно, но по стечению обстоятельств и банальному отсутствию денег книгу опубликовать не удалось. Анатомия увлекла исследователя не на шутку, но творческая натура взяла своё, и в 1872 году Сантьяго объединил свои привязанности к живописи и писательству в создании романа.

«Я написал объёмистый биологический роман… В нём рассказывается о драматических приключениях путешественника, необъяснимым образом попавшего на планету Юпитер и повстречавшего человекоподобных чудовищ, в десятки тысяч раз больших, чем человек. По отношению к таким колоссам путешественник имел размеры микроба и был невидим. Герой через кожные железы проник в кровь чудовищ и, перемещаясь на эритроците, наблюдал сражения лейкоцитов и паразитов, зрительные, слуховые, мышечные и другие функции и, наконец, прибыл в мозг и открыл секрет мысли и волевого импульса. Многочисленные цветные рисунки иллюстрировали приключения героя, не раз спасавшегося от вязких щупальцев лейкоцитов. Жаль, что я потерял эту книгу, её вполне можно было бы опубликовать с современными доработками», — сетует ученый в автобиографических воспоминаниях.

После получения диплома врача в возрасте 21 года (в 1873), Сантьяго уходит на фронт в качестве военного хирурга. Отслужив в Каталонии, а затем на Кубе в экспедиционных войсках, он внезапно тяжело заболел малярией, из-за чего стал инвалидом (мучился от приступов малярии потом всю жизнь) и досрочно вернулся на родину. В 23 года, по возвращении, он активно начал заниматься наукой, будучи ассистентом, а потом и помощником профессора кафедры анатомии в Сарагосе. Это принесло свои плоды, нужно сказать — немалые, ибо всего лишь в возрасте 25 лет (в 1877 году) Рамон-и-Кахаль накопил столько материалов, что их хватило для защиты докторской диссертации. В Мадриде он сдает аспирантские экзамены экстерном и получает звание доктора медицинских наук (попробуйте-ка так сделать в наше время). Случай оказывается судьбоносным — при сдаче экзамена по гистологии молодой человек впервые в жизни заглянул в микроскоп, и увиденное там его настолько потрясло, что вернувшись в родные стены Сарагосского университета, он где-то откопал антикварную модель микроскопа и принялся самостоятельно изучать микроструктуру различных тканей.

Первая его по-настоящему серьезная научная работа была по сути обо всем и ни о чём одновременно: о сути воспаления соединительной ткани на примере брыжейки, хрящей и роговицы (а называлась она «Экспериментальные исследования вопроса развития воспаления, в особенности миграции лейкоцитов» в 1880 году). Его безумно интересовала нервная ткань как самая сложная и непознанная, но он оставил ее «на десерт», решив приступить к ее исследованию лишь после того, как закончит с описанием всех других видов живых клеточных структур организма. Талант художника воплощался на поприще гистологии с лихвой, поэтому все работы Сантьяго сопровождались красочными и очень подробными картинками, подобными полотна Босха или Дюрера. Особенностью стиля отличался и текст, где реснички мерцательного эпителия колосились, словно поля ржи, дендриты нейронов превращались в щупальца осьминога, а кора головного мозга и вовсе представала пред читателями в виде дивного сада с витиеватой кроной деревьев — пирамидных нейронов.

Особую романтичность первым текстам молодого ученого придает еще одно событие, фактически перевернувшее его жизнь и подарившее счастье и душевный покой на долгие годы — свадьба с Доньей Сильверией Фаньянас Гарсия (18 июля 1879 года). Нежность и необычайную любовь к жене Кахаль сохранил на всю жизнь, о чем говорит в автобиографии: «…Между супругами может возникнуть духовное объединение, подчиненное высоким идеалам. Так оказалось в моем случае. В моей жене я нашел только помощника в реализации моих целей… Несмотря на красоту, которая могла бы тянуть ее к развлечениям, она с радостью приговорила себя к затворничеству, непритязательности, заботам по дому и созданию счастья мужа и детей… Только благодаря такому самопожертвованию жены стала возможной моя научная работа. Об этом даже говорили: “Половина Кахаля — это его жена”».

Семья Рамон-и-Кахаля произвела на свет семерых замечательных детей, двое из которых, к огромному сожалению, погибли еще при жизни отца (дочь Энрикета, умершая в семь лет, и сын Сантьяго, который умер в 27 лет).

Стоит заметить, 1879 год, помимо хорошего (свадьба и избрание Кахаля на пост директора анатомического музея университета Сарагосы) принес немало бед — ослабленный малярией организм ученого легко подвергся воздействию палочки Коха. Однако, долгие месяцы лечения — и от туберкулёза не осталось и следа, а значит, можно продолжать научные исследования.


Cajal-mi

Рамон-и-Кахаль в молодости


После обретения второй половинки карьера у ученого пошла в гору в прямом смысле этого слова: в 31 год он стал профессором общей и описательной анатомии в Валенсии (в 1883 году), в 35 лет (1887) его приглашают на пост профессора гистологии и патологической анатомии в Барселоне, где он будет находиться вплоть до 1892 года — пока не переместится в Мадрид на ту же должность. В это же время он издает первые большие труды: «Руководство по гистологии и микрографии» (1889 год) и «Руководство по общей и патологической анатомии» (1890 год), где впервые в истории описывает опухолевые клетки аденокарциномы молочной железы: «Островки эпителиальной ткани не окружены базальной мембраной… Клетки не прикреплены друг к другу… Это объясняет их инвазивность: так как они свободны от межклеточного цемента, они могут мигрировать через соединительные ткани». Таким образом, Кахаль впервые описал процесс так называемой эпителиально-мезенхимальной трансформации (перехода клетки из одного вида ткани в другой), который является основой злокачественного роста. Заметьте — всё это он издает на свои деньги, ибо Испания была слишком обособлена от Европы в подобных исследованиях, чтобы считать нужным их финансировать.

Однако, немного вернемся к очередному переломному и знаковому моменту в жизни Рамон-и-Кахаля. За год до переезда в Барселону (1886), он участвует в изучении эпидемии холеры. Здесь он знакомится, во-первых, с новым методом окраски препаратов нервной ткани по способу своего яростного противника в будущем — Камилло Гольджи (метод основан на импрегнация клеток нитратом серебра, что позволяет получить очень четкую картинку структуры ткани благодаря избирательной окраске и прокрашивание всех отростков), а во-вторых, со своим будущим последователем — Чарльзм Скоттом Шеррингтоном, который поставит жирную точку в пожизненных прениях с Гольджи и окончательно докажет правоту теории Кахаля.


Charles_Scott_Sherrington2

Чарльз Шеррингтон


«Все было точно, как на эскизе, выполненном китайской тушью на японской бумаге. И подумать только, что это была та же ткань, которая при окраске кармином или гематоксилином представала перед глазом в виде запутанных зарослей. Здесь же, наоборот, все было отчетливо и понятно, как на диаграмме. Ошеломленный, я не мог оторваться от микроскопа», — пишет Сантьяго о своих впечатлениях после испытания нового способа.


PurkinjeCell

Клетки Пуркинье. Рисунок Рамона-и-Кахаля


В Барселоне ученый усовершенствовал метод, и вплотную занялся изучением тканей мозжечка, а затем и головного мозга. Первое смелое предположение насчет структуры нервной ткани состояло в том, что вопреки сложившемуся с 19 века мнению о ее «сетчатости» (чего, кстати, всю жизнь придерживался и Гольджи), Кахаль настаивал на анатомической самостоятельности каждого из нейронов. Чем, собственно, предопределил появление и развитие нейронной теории или «нейронной доктрины». Более того, он и теоретически, и экспериментально показал, что подобная организация – универсальный принцип строения нервной ткани. Как? Логическим объяснением увиденного в микроскопе. Следя за ходом отдельных волокон, исследователь заметил, что, хотя многие из них прилежат очень тесно друг к другу, они не сливаются, а скорее чуть соприкасаются, образуя утолщение в месте контакта.«Шесть единств» нейрона, определяющих его анатомическую, генетическую, функциональную, трофическую, патологическую и поведенческую индивидуальность, стали настоящей находкой внимательного и любопытного исследователя (собственно как и структурные составные нервной клетки — аксоны, дендриты, расширения пресинаптической мембраны на концах аксонов, дендритный шипики, характеризующие пластичность нервной системы, да даже тот самый аппарат Гольджи, которому ученый попросту не придал значения).

Помимо нервов Кахаль интересуется и другими тканями. Так, «случайно», изучая препараты сердечной мышцы, обнаруживает сарколемму (клеточную стенку) у кардиомиоцитов (в 1888 году). Это исследование, правда, не заслужило должного внимания, хотя могло бы, ибо до этого считалось, что клетка мышцы сердца клеточной стенки не имеет.


Cajal_Retina

Микроскопия клеток сетчатки, выполненная Кахалем


Но все-таки изучение нервной ткани остается в приоритете. Ученый приходит к открытию принципа динамической поляризации, рассматривая нейроны корковых центров зрительного и обонятельного анализаторов. Как-то, сидя поздним вечером перед микроскопом, Рамон-и-Кахаль заметил, что дендриты и аксоны этих клеток ориентированы определенным образом: дендриты направлены латерально, кнаружи, а аксоны – медиально, внутрь или к мозгу. Умозаключение родилось само собой — нейроны принимают импульс через дендрит и передают его сквозь тело в аксон. Что сказать, гений: столько открытий всего лишь к сорока годам (1891 год).

Работы и всевозможные звания множатся в арифметической прогрессии, а рисунки и мировая слава — вообще в геометрической. Сантьяго Рамон-И-Кахаль написал порядка 250 работ и 20 монографий, из которых почти все, естественно, на родном испанском языке. Как ни странно, несмотря на популярность за рубежом, он считал, что иностранные ученые всегда относились с некоторым игнорированием к его работам, и думал, что лишь немногие прочитаны в других странах, хотя по факту, конечно, было далеко не так. В возрасте 52 лет ученый публикует свои обобщенные и оформленные многолетние исследования нервной системы в большом труде «Нервная система человека и позвоночных» («The Nervous System in Man and Vertebrates»), где раскрывает и объясняет еще одно фундаментальное нейроанатомическое понятие — цитоархитектоника или послойное строение ткани головного мозга в зависимости от структурных и функциональных различий слоев нервных клеток. Она до сих пор является основой для изучения церебральной локализации – явления, когда каждой специальной функции принадлежит своя область головного мозга.

Так незаметно и подошла пора для действительно внушительного признания полноценности ученого (в 54 года). В полночь 6 октября 1906 года, Сантьяго Рамон-и-Кахаль получил телеграмму из Швеции. В сообщении значилось, что ему присудили Нобелевскую премию по физиологии и медицине совместно с, кем бы вы думали? Камилло Гольджи! Человеком, с которым уже как 16 лет он вел ожесточенные и непрекращающиеся споры. Естественно, он не поверил, и сказал: «Это шутка студентов». И лег спать. В подлинности сообщения он убедился, когда на следующий день открыл газету.


Camillo_Golgi_nobel

Соперник Кахаля Камилло Гольджи


Кахаль вспоминает, что, возражая Гольджи в научной трактовке результатов, всегда «высказывал ему восхищение, и во всех моих книгах можно прочесть восторженные отзывы о вкладе ученого из Павии», чего, к сожалению, нельзя сказать о Гольджи, который то и дело норовил исказить воззрения испанского коллеги. Даже в своей Нобелевской речи он просто проигнорировал открытия и заслуги Кахаля. Вспоминая это, тот пишет в своей «Автобиографии»: «Какая жестокая ирония судьбы – соединить в пару, как сиамских близнецов, сросшихся туловищами, научных противников с такими противоположными характерами».

В последующие годы занялся исследованиями дегенерации нервов и их восстановления, но также занялся и активной лекторской деятельностью, выступая с научно-популярными лекциями перед совершенно разными аудиториями. Пожалуй, две самые известные его книги — это «Беседы в кафе» и «Мир, каким он видится в восемьдесят: впечатления артериосклеротика» (Conversations at the Cafe и The World as Seen at Eighty: Impressions of an Arteriosclerotic). Их можно назвать коллекцией умных, часто грустных афоризмов ученого.

Интересно, что знаменитый испанский гистолог очень тепло относился к своим русским коллегам. Лаборатория Кахаля всегда была открыта для русских исследователей — в ней проходил стажировку известный морфолог Дмитрий Иванович Дейнека. Кахаль вел переписку с учеными Москвы, Петербурга, Казани, Харькова, а письма до сих пор сохранились в музеях и частных коллекциях. «Он был яркой экспрессивной личностью с удивительно выразительными и прекрасными глазами, – напишет впоследствии в биографических мемуарах Чарлз С. Шеррингтон. – Глубокие и темные, они зажигались или мрачнели в зависимости от изменения его настроения».

Удивителен тот факт, что оставив яркий след в медицине и биологии, Рамон-и-Кахаль успел стать известным и как специалист по цветной фотографии. Ему принадлежит в этой области одно из первых руководств в мире, выпущенное в 1912 году. Также он изобрел новый вариант фонографа (заменил восковой валик на дисковую запись).

Такой вот необыкновенный человек, всю жизнь возделывал свой сад неврологии, который «представляет исследователю захватывающий, ни с чем не сравнимый спектакль… Я охотился в красочном саду серого вещества мозга за клетками с их тонкими элегантными формами, таинственными бабочками души, биение крыльев которых, быть может, когда-то – кто знает? – прояснит тайну духовной жизни. Вряд ли в наших парках есть более изящное и пышное дерево, чем клетка Пуркинье мозжечка, или психическая клетка – знаменитая пирамида больших полушарий. Кроме того, радость открытия так сладка и так желанна.»

Рамон-и-Кахаль всегда отмечал, что, «пока мозг остается космосом, тайной, люди не перестанут биться над ее разгадкой». Так и есть.

Текст: Анна Хоружая

Добавить комментарий

Ваш e-mail не будет опубликован. Обязательные поля помечены *