Новые данные свидетельствуют о том, что формирование памяти зависит от связей между группами энграммных клеток — нейронов, которые, как считается, фиксируют и хранят различные переживания.
Как воспоминания становятся связанными?
Исследователи предполагают, что каждый опыт оставляет след в виде активации определенных клеток мозга, которые могут быть "включены" позже. Для проверки этой гипотезы ученые отслеживали два разных набора энграммных клеток, каждый из которых был связан с различными воспоминаниями.
Оказалось, что при активации одного набора клеток иногда загорался и другой, как будто воспоминания стали взаимосвязаны. Это противоречит старой теории, что память хранится в одном конкретном нейроне. Вместо этого память, скорее всего, заключается в связях, которые формируются и изменяются между клетками с течением времени.
Такие структурные перестройки помогают нам усваивать новую информацию, не теряя при этом старых воспоминаний.
Какие клетки мозга хранят воспоминания?
«Энграммные клетки памяти — это группы нейронов, которые, активируясь при определенных переживаниях, изменяют свою структуру, чтобы сохранять информацию», — объяснила доктор Клара Ортега-де Сан-Луис, ведущий автор исследования.
Она и её коллеги изучали, как похожие воспоминания хранятся в разных областях мозга. С помощью генетических методов они маркировали нейроны, активируемые при одном событии, и наблюдали, как те же нейроны реагируют на другое событие, связанное с первым. Ключевым моментом было то, как эти меченые нейроны устанавливают новые связи с клетками, связанными с прошлыми переживаниями.
Метод оптогенетики, позволяющий включать или выключать клетки с помощью света, помог ученым проверить, нарушает ли блокировка новых связей память.
Как один белок формирует память?
Исследователи также выявили важную роль белка PSD-95 в формировании памяти. Этот белок находится в синапсах, местах соединения нейронов, и помогает укреплять молекулы рецепторов.
Когда количество PSD-95 в нейронах, отвечающих за память, было уменьшено, связи между клетками начали вести себя иначе. Это подтверждает, что память может сохраняться, даже если попытаться ослабить её.
Эти результаты помогают понять, как мозг может "удерживать" воспоминания, которые должны были бы исчезнуть, а также объясняют, почему нехватка или сбой в работе PSD-95 могут нарушить нормальные процессы обучения.
Клетки мозга строят на старых воспоминаниях
Это исследование также стало частью более широкого подхода в нейробиологии. Вместо того чтобы фокусироваться только на отдельных клетках, многие ученые теперь исследуют, как группы клеток образуют сети, которые содержат наш повседневный опыт.
Используя передовые методы генетического мечения, ученые могут отслеживать, где происходят новые связи и как эти связи влияют на возможность воспоминания.
Ранее исследования фокусировались на отдельных этапах: кодировании, хранении и активации памяти. Однако новое исследование показало, как мозг встраивает новую информацию в существующую сеть, обновляя старые воспоминания, а не заменяя их.
Почему эти выводы важны?
Один из центральных вопросов, который остаётся открытым, — как новое обучение не приводит к перезаписи старых воспоминаний в тех же областях мозга. По словам доктора Райана, «мы должны искать информацию „между“ клетками».
Если воспоминания распределены по многочисленным связям, а не фиксируются в одном месте, это объясняет, почему мы можем быстро учиться, не теряя того, что уже знаем.
В будущем это исследование может привести к терапии, направленной на белки, которые обеспечивают эти изменяющиеся связи. Например, молекулы, подобные PSD-95, могут быть использованы для корректировки воспоминаний, связанных с травмой или страхом.
Как клетки мозга формируют ежедневную память?
Память — это не просто академическая концепция. Мы постоянно учимся и запоминаем: имена людей, маршруты по городу, новые увлечения. Понимание того, как клетки мозга сохраняют информацию, помогая нам учиться без потери предыдущих знаний, может привести к решениям для улучшения памяти и лечения заболеваний, связанных с нарушением памяти.
Исследования показывают, что нейроны могут выполнять несколько ролей в зависимости от ситуации, и эти роли могут меняться с течением времени по мере накопления новых впечатлений. Сосредоточив внимание на связях между клетками, ученые приближаются к разгадке того, как клетки адаптируются.
К чему может привести это исследование?
Понимание того, как работают энграммные клетки, может изменить подходы к обучению, лечению расстройств памяти и поддержанию психического здоровья. Если основой обучения являются изменения в нейронных связях, то в будущем можно будет использовать методы стимуляции для восстановления или поддержания здоровых процессов обучения.
Это исследование показывает важный баланс: укрепление нейронных связей для запоминания нового и сохранение структуры, чтобы не потерять старые знания.
Если вам понравился материал, кликните значок - вы поможете нам узнать, каким статьям и новостям следует отдавать предпочтение. Если вы хотите обсудить материал - не стесняйтесь оставлять свои комментарии : возможно, они будут полезны другим нашим читателям!
