Исследование проливает свет на молекулярные основы долговременной памяти

Поздним летним днем ​​1953 года молодому человеку, который вскоре стал известен как пациент HM, была сделана экспериментальная операция. В попытке вылечить его изнуряющие приступы хирург удалил части его мозга, в том числе часть структуры, называемой гиппокампом. Приступы прекратились.

К сожалению, для пациента HM то же самое произошло со временем. Проснувшись после операции, он больше не мог формировать новые долговременные воспоминания, несмотря на сохранение нормальных когнитивных способностей, языка и кратковременной рабочей памяти. Состояние пациента HM в конечном итоге показало, что способность мозга создавать долговременные воспоминания – это отдельный процесс, который зависит от гиппокампа.

Ученые обнаружили, где рождаются воспоминания. Но как они сделаны, оставалось неизвестным.

Теперь нейробиологи из Гарвардской медицинской школы сделали решающий шаг в стремлении понять биологию долговременной памяти и найти способы вмешательства, когда дефицит памяти возникает с возрастом или болезнью.

В сообщении в Nature от 9 декабря они описывают недавно идентифицированный механизм, который нейроны в гиппокампе взрослых мышей используют для регулирования сигналов, которые они получают от других нейронов, в процессе, который кажется критически важным для консолидации памяти и отзыва.

Исследование возглавляли Линн Яп, аспирант HMS в области нейробиологии, и Майкл Гринберг, заведующий кафедрой нейробиологии в Институте Блаватника в HMS.

«Память необходима для всех аспектов человеческого существования. Вопрос о том, как мы кодируем воспоминания, которые сохраняются на всю жизнь, является фундаментальным, и наше исследование затрагивает самую суть этого феномена», – сказал Гринберг, профессор кафедры естествознания Натана Марша Пьюзи. Нейробиология в HMS и автор исследования.

Исследователи заметили, что новый опыт активирует редкие популяции нейронов в гиппокампе, которые экспрессируют два гена, Fos и Scg2. Эти гены позволяют нейронам точно настраивать сигналы так называемых тормозных интернейронов , клеток, которые ослабляют возбуждение нейронов. Таким образом, небольшие группы разрозненных нейронов могут образовывать устойчивые сети с скоординированной активностью в ответ на опыт.

«Этот механизм, вероятно, позволяет нейронам лучше разговаривать друг с другом, так что в следующий раз, когда потребуется вызвать воспоминание, нейроны сработают более синхронно», – сказал Яп. «Мы думаем, что совпадающая активация этого Fos-опосредованного контура потенциально является необходимой функцией для консолидации памяти , например, во время сна, а также для восстановления памяти в мозгу».

Схема оркестровки

Чтобы сформировать воспоминания, мозг должен каким-то образом связать опыт с нейронами, чтобы, когда эти нейроны реактивируются, можно было вспомнить первоначальный опыт. В своем исследовании Гринберг, Яп и его команда решили изучить этот процесс, изучив ген Fos.

Впервые описанный в нейронных клетках Гринбергом и его коллегами в 1986 году, Fos экспрессируется в течение нескольких минут после активации нейрона. Ученые воспользовались этим свойством, используя Fos в качестве маркера недавней нейронной активности, чтобы идентифицировать клетки мозга, которые регулируют жажду, оцепенение и многие другие формы поведения.

услуги нутрициологаАвтор сайта и статей: Наталья Степанова, нутрициолог-психолог, консультант по питанию и коррекции веса. Подробнее обо мне

Я в соц. сетях: Vk, Instagram.

Рейтинг
Еще статьи нутрициолога:
Adblock
detector