Мы – электрические. Новая наука об электроме тела

Чжао был чрезвычайно удивлен невероятными возможностями этих электрических полей. Прибыв в лабораторию Маккейга, он ожидал стандартной ситуации: как обычно в научных исследованиях, ему предстояло некоторое время анализировать очередной интересный фактор среди многих других в еще одном сложном биологическом процессе. Понятно, что такая работа важна, но он не думал, что она будет настолько захватывающей и иметь какие-то далеко идущие последствия. Что она сможет изменить мир. Так обычно происходит в биологии: в любом процессе задействовано слишком много факторов, чтобы выделить один доминирующий. Это особенно заметно в таком процессе, как заживление ран, где участвуют многие взаимодействующие между собой факторы роста, цитокины и другие элементы. Как говорит Чжао, “у каждого есть своя любимая молекула, и каждый готов показать, насколько значительную роль она играет”. Но когда Чжао использовал электричество в экспериментах по заживлению ран, результаты получились просто невероятные.

Чжао был поражен. Влияние слабенького электрического поля преобладало над влиянием любых факторов роста, генов и всех других элементов, которые прежде считались ответственными за заживление ран[282]. Клетки делали то, что велело им делать электрическое поле, вне зависимости от того, какие еще факторы пытались привлечь их внимание[283]. Это явный признак эпигенетического параметра. “И тогда я понял, что мы работаем с чем-то более важным, чем полагали другие и даже я сам”, – рассказывал мне Чжао.

К его удивлению (а также к удивлению Маккейга и Ражничек), их открытие никого не заинтересовало. Казалось бы, это было открытие революционного значения, например, для репарации тканей или понимания эмбрионального развития – для чего угодно на самом деле, но оно осталось почти незамеченным другими электрофизиологами[284]. Электричество этого не делает. Многие ученые отнеслись к их исследованию с таким же скепсисом, с которым обычно относятся к гомеопатии.

Однако группа из Абердина не унывала. Она действовала. Исследователи нащупали лишь первые свидетельства значимости этих полей. Важно было не то, что отдельные клетки перемещались по чашкам Петри. Вообще говоря, тело состоит не из множества отдельных перемешанных клеток, а из гигантских конгломератов клеток, организованных в виде тканей и органов. Из них состоят четыре основных типа тканей: кроме мышечной и нервной ткани есть также соединительная ткань и эпителиальная ткань (кожа). Возможно, исследователи из Абердина могли разгадать старинную загадку, почему при повреждении эти ткани излучали электричество.

Наша кожа – это конгломерат из миллиардов клеток со строго координированной функцией. Верхний слой кожи состоит из эпителиальной ткани и называется эпидермисом. Если воспользоваться очень сильным упрощением, кожу можно сравнить с клеточной мембраной, увеличенной до размера всего тела. И это сравнение особенно удачно для объяснения электрических свойств.

На поверхности эпителия существует электрическое напряжение. Его можно рассматривать в качестве сигнала нормального состояния. Когда кожа цела, на ней создается электрический потенциал, так что заряд на внешней поверхности всегда остается отрицательным по сравнению с внутренними слоями.

Но интереснее то, что происходит при порезах. Когда эпителиальные слои эпидермиса разрываются, все ионы натрия и калия, спокойно путешествовавшие через щелевые контакты, в беспорядке рассеиваются во все стороны. Если вы перережете провод, произойдет короткое замыкание, что означает, что электричество начнет распространяться по всем направлениям. Обычные пути прохождения тока размываются, и ионы занимают все доступное пространство.

Как я упоминала во введении, именно такое распространяющееся из раны электричество мы чувствуем, когда прокусываем себе щеку и дотрагиваемся до ранки языком. Это покалывание создается электричеством. По воспоминаниям Ражничек, Кен Робинсон в Пердью показывал студентам гораздо более впечатляющие опыты. Он брал амперметр с покоящейся на нуле стрелкой и проецировал шкалу на экран лекционного зала. Затем он демонстрировал два лабораторных стакана с солевым раствором, которые были подсоединены к прибору, и театральным жестом помещал туда пальцы, чтобы показать, что стрелка прибора не двигалась. А на следующем этапе, который Ражничек выполнять не рекомендует, надрезал себе палец бритвой и вновь помещал уже окровавленный палец в стакан. Стрелка резко прыгала. “Видно было, как усиливается ток, – рассказывала она. – По аудитории каждый раз прокатывались вздохи”.