Общие парадигмы теорий и гипотез

Существовало мнение, что информация, и, в частности, память может сохраняться у животных в виде специфичных молекул белка или РНК и могут передаваться другим особям переносом именно этих молекул. В частности было мнение, что для каждого воспоминания есть своя молекула. Эти представления потеряли актуальность после осознания того, что память формируется устойчивыми межнейронными контактами

Гипотеза Хидена

В 1950-х годах биохимик Г. Хиден из Швеции установил связь между степенью выработки двигательных навыков и содержанием РНК в нейронах соответствующих моторных центров. Он обнаружил, что в процессе обучения содержание РНК в нейронах обучаемых животных заметно повышалось. Также Хиден установил, что в организме наиболее активными продуцентами РНК являются нейроны, а в одной нервной клетке содержание РНК может быть в пределах от 20 до 20 000 пикограмм. На основании этого Хиден высказал предположение, что именно молекула РНК является главным нейрохимическим субстратом памяти.

Опыты Мак-Коннелла

В середине 1950-х годов американский зоопсихолог Джеймс Мак-Коннелл изучал поведение планарий, пытаясь выработать у них условные рефлексы на сочетания света и раздражения электрическим током. Также он вел наблюдения за планариями в Т-образном лабиринте. Так как планарии способны к регенерации, Мак-Коннелл разрезал поперек обученную ползать по лабиринту планарию и наблюдал сохранение приобретенных навыков у обеих регенерировавших из половинок особей. Так как обе новые особи демонстрировали равноценную память, Мак-Коннелл предположил, что память хранится не в мозге непосредственно, а передаётся посредством недифференцированных клеток — необластов, которые служат для регенерации целой особи.

Мак-Коннелл посчитал, что непосредственно носители следа памяти в ЦНС — это молекулы РНК^[4], и попытался доказать это, поставив эксперимент по скармливанию частей тела планарий, обученных условному рефлексу (реакции на свет), «необученным» червям и наблюдая воспроизведение условного рефлекса у «необученных». Многочисленные попытки других лабораторий воспроизвести опыт, в том числе и прямыми инъекциями РНК, не давали никаких устойчивых результатов, и репутация Мак-Коннелла оказалось сильно подорванной.

В СССР в научном центре биологических исследований в Пущине-на-Оке попытались воспроизвести первый эксперимент Мак-Коннелла и были весьма удивлены положительным результатом, так как эксперимент ставился с целью опровергнуть американского исследователя. Впоследствии был выяснен процесс регенерации ЦНС планарий, и было показано, что в эксперименте Мак-Коннелла планарии демонстрируют повышенную неспецифическую возбудимость всей нервной системы, которая и передаётся дочерним особям от разделения червя.

Эксперименты Унгара

В 1970-е годы американский физиолог Д. Унгар выдвинул гипотезу о хранении воспоминаний в ЦНС в виде пептидов и белков, её основное положение было «Один пептид — один акт поведения». В ходе эксперимента он выделил из мозга крыс и расшифровал структуру одного такого нейропептида и назвал его скотофобин. Пептид состоит из 15 аминокислот. Для выделения синтезируемого при обучении пептида от всех остальных пептидов мозга, Унгар в ходе эксперимента вырабатывал у крыс неестественный для них условный рефлекс — избегания темноты. Нетипичность рефлекса заключается в том, что крыса является ночным животным и избегает света и открытых пространств (эозофобия и клаустрофилия). Как только крыса забиралась в норку в клетке, она получала удар тока. В конечном итоге у животного формировался условный рефлекс избегания темноты даже без удара током. Из мозга таких крыс был выделен особый пептид, который никогда не находили в мозге нормальных животных в контрольной группе. Данные довольно долго считались достоверными и даже входили в научные пособия^]. Однако, впоследствии выяснилось, что скотофобин не был молекулой памяти, оказалось, что по своей структуре скотофобин похож на молекулу АКТГ, которая также является неспецифичным продуктом формирования памяти.