Почему первые в мире рисунки нейронов обезображены печатью

Все изысканные рисунки Сантьяго Рамона-и-Кахаля (Santiago Ramón y Cajal), основателя современной нейробиологии, испорчены любопытным штампом. За этим кроется малоизвестная история.

В Испании на рубеже XIX—ХХ веков Сантьяго Рамон-и-Кахаль (1852—1934), отважившись в одиночку заниматься наукой, как художник и патолог, стал первым человеком, разглядевшим нейрон. Работая при свете газовой лампы, он делал тонкие срезы мозговой ткани и подвергал их действию того же раствора нитрата серебра, какой использовал для получения изображений на фотопластинках.

Пристально вглядываясь через микроскоп в окрашенную серебром ткань, Кахаль различал множество причудливо переплетавшихся чёрных фигурок, напоминающее рой игольчатых насекомых, застывший в полупрозрачном янтаре. Другие учёные, изучавшие подобные препараты, видели в этой картине всего лишь невероятно запутанный клубок непрерывных волокон, которые, как принято было считать, передают нервную энергию по всему головному мозгу, вибрируя, подобно нитям паутины. Однако Кахаль на своих срезах, запечатлевших, вроде бы, лишь образы хаоса, выискивал проницательным взглядом художника различные формы и связи. Так он увидел нейроны — неповторимые клетки, каждая из которых представляет собой отдельную, уникальная жемчужину, поражающую взгляд невероятно сложной красотой.

А ещё Кахаль увидел, что нейрон нервной сети не является узлом, передающим сигналы во все стороны: он должен посылать электрический импульс только в одном направлении. Исходя из одной лишь клеточной формы, Кахаль пришёл к выводу, что нервные сигналы поступают в нейрон через его сложные корнеобразные дендриты, а выходят через аксон, единственный тоненький отросток, и что один нейрон посылает сообщение другому, передавая информацию через область разрыва, синапс.

нейроны
На своих изящных рисунках Кахаль изобразил нейроны как отдельные, неповторимые клетки. Он был первым, кто осознал, что, вопреки тогдашним представлениям, нервная система не является сетью непрерывных волокон

Две блестящие идеи Кахаля — что каждый нейрон мозга существует отдельно от других и что все они связаны через синапсы — получили известность как «нейронная доктрина». Поскольку синаптический промежуток между нейронами настолько мал, что через оптический микроскоп его не видно, Камилло Гольджи (Camillo Golgi) и другие биологи-современники Кахаля, придерживавшиеся строгих взглядов, поначалу отвергли нейронную доктрину как фантазию. Потребовалось ещё полвека, чтобы новый инструмент, электронный микроскоп, наконец-то подтвердил то, что подсказало Кахалю его научное воображение и что он тщательно изобразил на тысячах потрясающе красивых схем, выполненных с помощью пера и чернил.

Но нейронная доктрина Кахаля сумела изменить научное представление о нервной системе и сформировать основу для развития нейронауки задолго до того, как удалось разглядеть синапсы. Вот почему уже в 1906 году испанскому учёному присудили Нобелевскую премию в области физиологии и медицины. (По иронии судьбы он удостоился этой чести вместе с Гольджи, которого наградили за изобретение метода окрашивания серебром, сделавшего возможными кахалевские наблюдения). И оказалось, что изысканные, педантично выполненные рисунки нейронов головного и спинного мозга — мощное средство убеждения научного мира в правильности взглядов Кахаля. Даже сегодня его рисунки продолжают вдохновлять нейробиологов.

Как ни странно, все без исключения бессмертные рисунки Кахаля несут на себе отпечаток преднамеренного вандализма: при каталогизации на каждом из этих произведений искусства, нередко прямо посередине, был поставлен сиреневый штамп. Когда я, будучи аспирантом-нейробиологом Калифорнийского университета в Сан-Диего (University of California, San Diego), впервые увидел один из кахалевских рисунков нейронов, меня поразили его красота и сложность, но при этом я принял его за почтовую открытку, ибо он был испорчен тем, что выглядело как уродливый штемпель. Мой наставник, нейроэтолог Теодор Х. Баллок (Theodore H. Bullock), заявил мне, что такой штамп есть на всех рисунках Кахаля. Но почему? Баллок не знал. Прошли десятилетия, но ни один из нейробиологов, к которым я обращался за разъяснением, не смог разгадать эту загадку.

наука
В центре — ранняя фотография Сантьяго Рамона-и-Кахаля, сидящего за столом. Вероятно, это автопортрет. Кахаль был заядлым фотографом и часто экспериментировал с чёрно-белыми, цветными и стереографическими изображениями. На фотографиях слева и справа показано кое-что из того, что было необходимо для его научной работы. Слева — коллекция химикатов, которыми Кахаль окрашивал ткани, чтобы исследовать их под микроскопом. Для окрашивания отдельных нейронов он применял метод Гольджи. В основе этого метода лежит использование нитрата серебра — того же химиката, какой применялся Кахалем в ходе его фотографических опытов. Справа — микроскоп Кахаля и его микротом, с помощью которого учёный делал тонкие срезы мозговой ткани, чтобы потом размещать их на предметных стёклах. / Фото — Р. Дуглас Филдс.

В прошлом году во время посещения Института Кахаля в Мадриде я, наконец, докопался до правды. Сиреневые чернильные штампы, которые на протяжении десятилетий ставились на рисунки Кахаля, — дело рук одного-единственного человека. Однако, к своему удивлению, я также узнал, что эти штампы не только портили изящные рисунки, но и способствовали их сохранению.

Винтовая лестница в Институте Кахаля ведёт из маленького вестибюля наверх через три этажа лабораторий, каждый из которых скрывается за зелёной дверью с круглым иллюминатором, что создаёт у посетителей ощущение пребывания на корабле. В библиотеке первого этажа экспонируются некоторые рисунки и научные инструменты Кахаля. Но во время моего визита тогдашний директор института нейробиолог Игнасио Торрес Алеман (Ignacio Torres Alemán) и специалист по гематоэнцефалическому барьеру Рикардо Мартинес Мурильо (Ricardo Martinez Murillo), бывший в то время его заместителем, весьма любезно провели меня в помещение, закрытое для публики и заполненное всевозможными артефактами из лаборатории Кахаля. Коллекция включает в себя всё: его микроскопы, микротомы, с помощью которых он делал тонкие срезы мозговой ткани, коробки с предметными стёклами и размещёнными на них срезами, которые Кахаль, чтобы были видны нейроны, вручную окрашивал химикатами, а также созданные им произведения искусства, в том числе рисунки и картины, выполненные им ещё в детстве, картины маслом, написанные им в юности и изображающие вскрытые отцом-врачом трупы, кахалевские чёрно-белые и цветные фотографии, негативы и стереограммы.

нейроны спинного мозга
Эти два изящных изображения нейронов спинного мозга выполнены с изысканной детализацией. Кахаль показал нейроны как отдельные, неповторимые клетки. Он был первым, кто осознал, что, вопреки тогдашним представлениям, нервная система не является сетью непрерывных волокон. / Изображение — Институт Кахаля и Испанский национальный исследовательский совет.

Мурильо открыл двойные двери огнестойкого сейфа, в котором хранятся около 3000 рисунков Кахаля с изображёнными на них нейронами головного и спинного мозга почти всех известных животных, включая человека. Он также принёс мне книгу с каталогом коллекции, где каждый предмет обозначен аккуратно записанным номером. Вскоре к нам присоединился бывший секретарь института Адольфо Толедано Гаска (Adolfo Toledano Gasca). Являясь с 2015 года почётным профессором, он продолжает изучать нейродегенеративные заболевания. От своих спутников я узнал, что почти всю каталогизацию и штамповку рисунков Кахаля выполнил один человек — Педро Манзано (Pedro Manzano), который приступил к этой работе вскоре после второй мировой войны.

Манзано был всего лишь смотрителем здания института. Он стал работать здесь благодаря тому, что во время войны спас жизнь президента Испанского исследовательского совета. Заявление Манзано с просьбой принять его на постоянную работу было отклонено — отчасти из-за отсутствия у него соответствующей квалификации. Тем не менее, в 1945 году директор института поручил ему собрать и каталогизировать кахалевские артефакты. У Манзано не было ни знаний, ни опыта для того, чтобы исполнять обязанности куратора музейных экспонатов, но в то время другой кандидатуры не нашлось. «Важно учесть, — подчеркнул в разговоре со мной Торрес Алеман, — что действовать требовалось безотлагательно».

«Рисунки [Кахаля] были во всех уголках института, — объяснил Мурильо. — Они исчезали. Их легко было забрать».

Для инвентаризации рисунков, тетрадей и других вещей Кахаля Педро Манзано вёл от руки регистрационную книгу (слева), которую периодически проверяли его начальники. В дополнение к научным работам коллекция Кахаля в Мадриде включает в себя его ранние произведения, в том числе этот портрет (справа), нарисованный им в детстве. / Фото — Р. Дуглас Филдс
Для инвентаризации рисунков, тетрадей и других вещей Кахаля Педро Манзано вёл от руки регистрационную книгу (слева), которую периодически проверяли его начальники. В дополнение к научным работам коллекция Кахаля в Мадриде включает в себя его ранние произведения, в том числе этот портрет (справа), нарисованный им в детстве. / Фото — Р. Дуглас Филдс.

В послевоенный период Манзано собрал около 1200 рисунков Кахаля и на каждом поставил уникальный номер. Эти номера он вносил в показанную мне регистрационную книгу. В 1967 году сотрудником института в должности секретаря стал Толедано. Он осмелился взяться за пополнение коллекции работ Кахаля более агрессивно, хотя его усилия по сохранению для потомков этих бесценных произведений не финансировались и не получали никакой профессиональной помощи. «Работы Кахаля приходилось искать по всей стране: в Сарагосе, Барселоне, Валенсии и во многих других местах», — отметил Толедано. Вместе с младшим сыном Кахаля он старался выяснить, где находятся разбросанные по стране рисунки и инструменты знаменитого биолога-художника. Эти усилия не прошли даром, ибо теперь в мадридской коллекции представлено большинство созданных Кахалем произведений искусства и других принадлежавших ему предметов. Однако и то, что собрал Толедано, было проштамповано Манзано в обычным для него стиле: прямо по центру, с явным равнодушием пограничника, делающего отметку в паспорте.

«Штампы стоят непосредственно на рисунках Кахаля, зачастую не на полях, а прямо посередине, — сказал я. — Неужели вы не видите, что это нанесло его работам ущерб?»

нейроны гиппокампа
Рисунок Кахаля, на котором изображены нейроны гиппокампа — области мозга, важной для памяти и других функций. Поток информации, идущий через нервную систему, показан стрелками. По форме отдельных нейронов Кахаль догадался, что сигналы должны проходить через клетки только в одном направлении. / Изображение — Институт Кахаля и Испанский национальный исследовательский совет.

«Сейчас это недопустимо, но тогда дело обстояло по-другому, — ответил мне Толедано. — В то время и в Национальной библиотеке, и в университетах это считалось нормальным. Очень важно было поставить штамп в центре книжной страницы, рисунка и так далее». Он объяснил, что штамп, поставленный на полях произведения искусства или страницы в лабораторной тетради Кахаля, какой-нибудь вор мог бы просто-напросто отрезать. Точно так же, штамп, поставленный на тыльной стороне работы и потому скрытый от глаз, нисколько не препятствовал воровству. «В тот период было немало тех, кто брал рисунки Кахаля домой», — сказал Толедано.

Манзано умер всего лишь два года назад. Сегодня люди по-разному реагируют на сиреневые чернильные штампы, поставленные им на каждой работе Рамона-и-Кахаля. Для одних они — как бельмо на глазу. Для других — свидетельство беззаветной преданности делу, потому что, не будь самоотверженных усилий Толедано и Манзано, многие работы Кахаля могли бы сгинуть в бурном потоке испанской истории.

«Меня нисколько не раздражает штамп, — говорит Дон Хантер (Dawn Hunter), доцент Школы визуального искусства и дизайна Университета Южной Каролины (University of South Carolina), которая черпает вдохновение для своих произведений из рисунков Кахаля. — Теперь это неотъемлемый атрибут».

Сиреневый штамп не мешает и тому, чтобы творчество Кахаля оставалось популярным в научных кругах. Даже в наш век визуализации микромира с помощью электронной микроскопии и ядерно-магнитного резонанса его рисунки по-прежнему способны вдохновлять и информировать. Когда я был в институте, Адольфо Толедано открыл один из чёрных ящиков с предметными стёклами и достал то, на котором Кахаль на рубеже XIX—ХХ веков разместил собственноручно сделанный им и окрашенный нитратом серебра гистологический срез человеческого головного мозга.

«Этот срез я использовал в своей последней статье о старческом слабоумии», — с улыбкой сказал Толедано.

Автор – Р. Дуглас Филдс (R. Douglas Fields), Перевод – Александр Горлов.

Источники: XX2ВЕК; Quantamagazine


Вас также может заинтересовать: