Так было установлено, что нейроны способны генерировать химическую энергию путем окисления пищеварительных веществ, восстанавливать и сохранять свою целостность, производить и выделять медиаторы, а также поддерживать ионные градиенты (разницу электрического заряда внутри клетки и вне ее).

За последние годы достигнуты значительные успехи в познании различных медиаторов и процессов синаптической передачи. Исследования показали, что медиаторы расположены не по всей ткани мозга, а локально. Например, клетки, содержащие норадреналин, сосредоточены в стволе и образуют «голубое пятно». Аксоны этих нейронов очень разветвлены и связаны с различными областями: гипоталамусом, мозжечком, передним мозгом. Потому норадреналиновые нейроны ответственны за поддержание бодрствования, ощущение удовольствия, сновидения и настроение. Нейроны, содержащие дофамин, сосредоточены в «черном веществе». Свои аксоны они посылают в передний мозг (эмоции) и в область полосатого тела (регуляция сложных движений). Деградация дофаминовых волокон в данной части мозга приводит к перенапряжению мышц и тремору, что характерно для болезни Паркинсона. А избыток дофамина в лимбической системе переднего мозга, возможно, причастен к шизофрении. Кроме того, установлено, что действие многих психотропных препаратов основано на их способности прерывать или модифицировать химическую передачу от нейрона к нейрону.

Ученые уверены, что открытие нейрона и глубокое изучение механизмов передачи импульсов между этими клетками позволит в будущем выявить причины многих психических расстройств. По словам Рамон-и-Кахаля, пока мозг остается тайной, люди не устанут ее разгадывать.

Как бы ни был велик успех нейронной теории, ученые понимали, что вещества-медиаторы, курсирующие по нервным путям, не могут считаться единственными регуляторами организма. Должны быть еще и такие химические сигнализаторы, которые путешествуют по крови и вырабатываются железами внутренней секреции. Обычные железы – слюнные, желудочные, кожные и т. п. – легко распознать, поскольку образуемый ими продукт выходит через выводные протоки наружу, однако у желез внутренней секреции выводного протока нет, потому долгое время они не считались железами. Понять их назначение удалось только с помощью микроскопа.

В 1848 г. геттингенский физиолог Арнольд А. Бертольд удалил у шести петухов яички, а затем двум подопытным подсадил железы в брюшную полость. В результате эти птицы остались петухами, тогда как остальные превратились в кастратов: гребень у них сморщился, половой инстинкт угас, оперение потускнело, тело обросло жиром. Дальнейшие исследования показали, что пересаженные яички хорошо прижились, а это означало только одно: нормальную жизнедеятельность данных органов обусловливают не нервы, как считалось раньше, а «воздействие яичка на кровь и на весь организм в целом». Увы, работу Бертольда не оценили – лишь 60 лет спустя на нее обратил внимание австрийский физиолог Артур Бидль.

Само понятие «гормон» (от греч. horman – возбуждать, побуждать), обозначающее вещества, выделяемые железами внутренней секреции, появилось в начале ХХ в. Его автор – физиолог Эрнест Старлинг – в 1902 г. обнаружил, что даже если перерезать все нервы, ведущие к поджелудочной железе, то она все равно будет принимать сигналы и выделять пищеварительный сок сразу после попадания кислой пищи из желудка в кишечник. Под влиянием кислоты желудочного сока слизистая оболочка тонких кишок вырабатывает вещество, которое Старлинг назвал секретином, а оно в свою очередь стимулирует выделение сока поджелудочной. Впоследствии было выявлено, что большинство гормонов, циркулирующих с кровью в ничтожных концентрациях, поддерживают строгое соотношение между химическими реакциями и таким образом регулируют физиологические процессы в организме.

Между тем в начале XIX в. немецкий врач Карл Адольф Базедов описал болезнь, позже названную базедовой. Ее симптомы (жар, потливость, учащенное сердцебиение) часто приписывались нервозности, хотя на самом деле были следствием гипертиреоза – повышенной функции щитовидной железы. В 1884 г. бернский хирург Теодор Кохер опубликовал отчет о проведенных им операциях на зобе, указав, что удаление щитовидной железы оказывает губительное действие на пациентов: лицо опухает, наступает полное бессилие. Кохер думал, будто щитовидная железа очищает организм от токсинов, однако факт смерти пациентов от истощения опровергал эту версию.

Позже Адольф Магнус-Леви (1865—1955) обратил внимание на связь между нарушениями основного обмена веществ и заболеваниями щитовидной железы: как оказалось, этот орган производит тиреоидные гормоны, используя содержащийся в пище йод, и обеспечивает в организме обмен белков, жиров и углеводов. В 1914 г. биохимик Эдвард Кендалл выделил из щитовидной железы гормон тироксин, регулирующий метаболизм, и выяснил, что данное вещество совместно с гормонами половых желез и гипофиза влияет на рост костей, поэтому очень важно для молодых особей.

Не так давно было обнаружено, что по обе стороны щитовидной железы расположены продолговатые образования – эпителиальные тельца. Внимание на них обратили после того, как некоторые операции дали странные результаты, не имевшие связи с удалением щитовидки (хирурги, наученные опытом Кохера, приняли к сведению, что при операциях зоба нельзя удалять всю железу). Больные жаловались на покалывание в руках и ногах, подергивания лица, состояние, напоминающее эпилепсию. Заинтересовавшись этим явлением, биохимик Д. Коллип в ходе экспериментов над животными выяснил, что эпителиальные тельца – это железы внутренней секреции, которые выделяют гормон, влияющий на известковый обмен в организме.

Роль вилочковой железы, расположенной под грудиной, была определена только в начале ХХ в., когда И. Гудернач, добавляя частицы этого органа в корм головастиков, выращивал из них великанов, ничуть не похожих на взрослых особей. Другой группе головастиков Гудернач подмешивал вещество щитовидной железы, вследствие чего подопытные чуть ли не на следующий день превращались в лягушек… размером с муху. Позднее Л. Роунтри выявил, что вытяжка вилочковой железы вызывает ускоренный рост и половое развитие крыс, и это подтвердило связь данной железы с половыми.