Неестественные условия эксперимента

 

Когда Э. Ру{35} впервые задумал показать, что бациллы дифтерии в

состоянии вырабатывать яд, он ввел умеренное количество свободной от

микробов дифтерийной бульонной культуры кроликам и морским свинкам, но ни

одно из животных не проявило ни малейших признаков заражения. Отчаявшись, он

ввел маленькой морской свинке 35 мл этой культуры. На этот раз явные

симптомы дифтерии были налицо и животное погибло, но эксперимент был

расценен как бессмысленный, поскольку 35 мл культуры соответствуют примерно

10 % веса тела морской свинки. И все же именно этот в высшей степени

"неестественный" эксперимент обеспечил такую концентрацию дифтерийного яда,

что, как сказал Де Крюи, "одной унции (28,3 г) этого очищенного вещества

достаточно для того, чтобы убить 600 000 морских свинок либо 75 000 крупных

собак!" [7].

В науке нередки случаи, когда первоначальный эксперимент, который задал

направление исследованиям, представляется слишком искусственным, чтобы иметь

какое-либо реальное значение. Насколько это возможно, эксперименты должны

проводиться в условиях, близких к тем. которые имеют место в реальной жизни

или по крайней мере во время болезни. Но это далеко не всегда возможно и

необходимо, особенно на начальной стадии исследования, когда еще ведутся

поиски оптимальных условий работы. К сожалению, неестественные условия

эксперимента являются постоянным объектом для нападок скептиков, в

результате чего множество многообещающих исследований было погублено в

зародыше. Даже самые калечащие животного операции вполне естественны в

сравнении с работой на изолированных органах или тканях, когда не просто

удалена та или иная часть организма животного, но вообще исследуется лишь

один изолированный орган. И тем не менее подобная работа in vitro ("на

уровне пробирки") внесла фундаментальный вклад в науку.

Лично я являюсь ярым сторонником экспериментирования в наиболее

естественных условиях. Если только это возможно, я предпочитаю изучать

целостное физиологическое явление (воспаление, адаптационный синдром,

кальцифилаксию) или модели заболевания, нежели их отдельные составляющие

(изменения в отдельных структурных или химических элементах). Но никакое

исследование не должно объявляться лишенным ценности только на том

основании, что оно выполнялось в "неестественных" условиях. Да и вообще, что

такое неестественные условия? Полное удаление поджелудочной железы, казалось

бы, весьма "неестественный" способ вызывания диабета, и все же он оказался

настолько близким к спонтанно возникающей болезни, что обеспечил открытие

инсулина. Для того чтобы доказать, что минералокортикоиды могут

обусловливать сердечно-сосудистые и почечные расстройства, нам пришлось

давать их в огромных лозах. Дело в том, что до того, как нам стали известны

"обусловливающие факторы", не существовало иного способа обнаружить

болезнетворное действие этих гормонов; фактически мы даже не смогли бы

разработать схему такого эксперимента, который привел бы нас к открытию

самих "обусловливающих факторов".

 

 

МЕТОДЫ НАБЛЮДЕНИЯ

 

 

Простое наблюдение - это самый удивительный и доступный из всех

биологических методов, и от него зависит большинство других. Разумеется,

просто держать глаза открытыми бывает порой недостаточно. Надо учиться тому,

как смотреть, на что смотреть и каким образом помещать изучаемый объект в

рамки нашего поля зрения. Нам необходимо обрести способность созерцать

естественное явление с полной объективностью и предельным вниманием, не

поддаваясь предубеждениям и не отвлекаясь. И все-таки никак не обойтись без

известной доли предубеждения или, назовем его иначе, подсознательного

управления вниманием со стороны опыта. Только с его помощью можно пробиться

сквозь туман несущественного.

Мы уже говорили, что великое преимущество наблюдения состоит в том, что

оно в отличие от химических или физических методов воздействия выявляет в

объекте его бесчисленные свойства и взаимосвязи. Наблюдение дает целостный и

естественный образ, а не набор точек. Чем проще метод наблюдения и чем менее

мы полагаемся на средства увеличения и выделения отдельных деталей, тем шире

поле исследования и тем более естественным образом оно сохраняется

неповрежденным.

Наиболее прямой путь в исследовании состоит в том, чтобы изучать

естественное явление, не поврежденное в процессе подготовки и не искаженное

инструментами наблюдения. Самые первые и, стало быть, основополагающие

наблюдения были сделаны в период, когда люди созерцали звезды, растения,

животных, минералы, подмечая их видимые свойства и поведение. Со временем

эта простая связь между наблюдателем и наблюдаемым предметом претерпела ряд

изменений благодаря возникновению методов, позволяющих помещать отдельные

элементы в самый фокус нашего зрения. Появились инструментальные наблюдения

с помощью телескопа или микроскопа, в том числе с помощью препарирования.

Эксперименты стали предусматривать искусственное создание условий, при

которых Природе как бы задается вопрос о ее реакции на любое изменение.

Сегодня в своих научных изысканиях мы все более зависим от инструментальных

наблюдений и экспериментирования. Мы почти забыли простое наблюдение -

старейший метод, к которому чаще всего прибегали натуралисты в прошлом,

начиная с самого появления на нашей планете человека. Я по-прежнему не могу

согласиться с точкой зрения моих современников, утверждающих, что в

настоящее время уже исчерпаны все возможности, которые открывает применение

простых инструментов и простых экспериментов. Совсем наоборот. Мой

собственный опыт работы в лаборатории приводит меня к убеждению: мы

коснулись лишь поверхностного слоя того, что можно обнаружить с помощью

простейших средств и простейших экспериментов, если, конечно, этими

средствами умело пользоваться, а эксперименты правильно проводить.

Сегодня многие биологи пользуются сложнейшей аппаратурой вроде

электронного микроскопа, аппарата для электрофореза или ультрацентрифуги. Но

мало кто умеет применять к самым обычным подопытным животным те освященные

временем методы клинического наблюдения, которые каждый практикующий врач

использует при обследовании пациентов. Так получилось, что многие наши

молодые медики-экспериментаторы не имеют элементарных представлений о

приемах правильного физического обследования малых грызунов. Хочу в этой

связи дать несколько советов.

Всем ли биологам известно, что при наличии небольшого опыта совсем

нетрудно определить посредством пальпации размер и форму селезенки, почек и

надпочечников у маленькой крысы.

Животное не скажет "а-а-а", когда мы захотим обследовать слизистую

оболочку его рта. Но оно откроет рот и высунет язык, если в нужном месте

надавить ему на челюсть.

Шерстяной покров животного почти неизбежно скрывает повреждения его

кожи, но лишь в считанном числе лабораторий регулярно пользуются

электрическими машинками для стрижки.

Лабораторные крысы - добродушные создания, но они кусаются, когда им

больно или когда они напуганы. Крысам не нравится, например, когда их

"осторожно" берут пальцами вокруг туловища, но они ничего не имеют против,

если их для осмотра поднимают за сильный хвост. После некоторых видов

операций крысы могут причинять себе повреждения, кусая свои раны, и никакие

перевязки не в состоянии это предотвратить. В таком случае лучше всего

подрезать им резцы - такая операция практически не травмирует грызунов,

поскольку их зубы. в отличие от человеческих, быстро восстанавливаются.

Повышенная сокращаемость разгибательных мышц может быть обнаружена

"тычковым тестом": резкий тычок указательным пальцем в поясничную область

животного вызывает у него длительные сокращения задних конечностей.

Небольшое расстройство чувства равновесия (из-за повреждения

внутреннего уха) может и не быть очевидным. Но если крысу взять за хвост, то

этот дефект проявит себя в резких круговых движениях животного; если такую

крысу поместить в воду, то она не сможет плавать в отличие от здоровой

крысы.

Желудок молодых крыс и мышей можно сделать доступным наблюдению, если

давать им обычное молоко, белизна которого просвечивает сквозь тонкую

брюшную стенку. На этом белом фоне становятся заметными даже печень и

селезенка.

При обследовании большинства лабораторных животных, включая мелких

грызунов, можно использовать в определенных пределах даже аускультацию и

перкуссию (прослушивание и выстукивание), а сетчатка их глаз может быть

исследована, как и у человека, с помощью офтальмоскопа.

О приемах простого физического обследования лабораторных животных можно

было бы написать целую и, несомненно, полезную книгу. Но пока никто такой

книги не написал, чему я не перестаю удивляться. Она могла бы оказать

гораздо большую помощь, чем очередной трактат о сложнейшем методе

исследования, нужный лишь очень узкому кругу специалистов.

То же самое должно быть сказано и о простых морфологических методах.

Обычная стереоскопическая бинокулярная лупа, которая надевается на нос

наподобие очков, позволяет выполнять аутопсию (вскрытие) самого небольшого

лабораторного млекопитающего почти с такой же легкостью, как собаки или

человека. Без такой лупы в наших экспериментах по кальцифилаксии мы никогда

не смогли бы обнаружить отложение белых солей кальция в каротидном тельце

(орган размером с острие булавки) или вдоль почти незаметных брюшных

ответвлений блуждающего нерва.

Надпочечник крысы представляет собой очень маленький, мягкий, пористый

орган, и я никогда не видел, чтобы кто-нибудь при аутопсии исследовал его

кору. А ведь это легко сделать, разрезав железу пополам с помощью острого

бритвенного лезвия, после чего даже незначительные структурные изменения

внутри нее (например, небольшие отложения кальция) становятся видны с

помощью лупы или даже невооруженным глазом.

Некоторые структуры очень трудно выявить искусственными методами, зато

их несложно естественным образом "подготовить" к исследованию, если со

знанием дела разыскать эти структуры в организме. Определенные

гистологические исследования тучных клеток лучше всего выполнять на тонких

слоях соединительной ткани, в которых кровеносные сосуды (окруженные тучными

клетками) не перерезаны, как это обычно имеет место на гистологических

срезах. Любое прикосновение к тучным клеткам приводит к их разрушению. Чтобы

избежать этих осложнений, ученые придумали самые разнообразные хитроумные

конструкции вроде пластинок и вышивальных пялец, на которые натягивается

соединительная ткань. Но тем не менее в процессе работы многие тучные клетки

разрушаются, не говоря уже о том, что иметь дело с такими прихотливыми

препаратами весьма утомительно. Нам бы не удалось преодолеть все эти

трудности, не родись у нас идея, что в плоской черепной коробке крысы

Природа уже расположила надкостницу (это мембрана из соединительной ткани,

близко прилегающая к поверхности кости) нужным образом. Эту тонкую мембрану

можно зафиксировать для гистологического исследования, даже не прикасаясь к

ней.

Всеми этими предельно простыми методами может легко овладеть даже

десятилетний ребенок. И тем не менее в настоящее время они не находят

широкого применения. Предпочтение отдается сложной методологии только на том

основании, что она повсеместно используется.