Американские нейробиологи и биофизики раскрыли клеточные механизмы консолидации воспоминаний в мозге

Число клеток, активирующихся при воспроизведении воспоминаний, постепенно падает, что указывает на динамическую природу этого процесса, сообщила пресс-служба Университета Буффало

https://www.buffalo.edu/news/releases/2024/01/How-memory-cells-engrams-stabilize.html

Результаты научной работы опубликованы в научном журнале

Nature Neuroscience

https://www.nature.com/articles/s41593-023-01551-w

Учёные впервые проследили за тем, как происходит консолидация эпизодической памяти на уровне отдельных нервных клеток, и обнаружили, что изначально в этом процессе участвует много нейронов, число которых постепенно падает по мере фиксации воспоминаний. Об этом в пятницу сообщила пресс-служба американского Университета Буффало.

"Мы впервые продемонстрировали то, что популяции энграм-нейронов [клетки, в которых хранятся воспоминания], в которых хранятся воспоминания, не являются стабильными. Число таких клеток, активирующихся при воспроизведении воспоминаний, постепенно падает, что указывает на динамическую природу этого процесса. Подобным образом мозг, предположительно, разделяет схожие эпизодические воспоминания", - заявил доцент Университета Буффало Дирадж Рой, чьи слова приводит пресс-служба вуза.

Как отмечают специалисты, ученых давно интересует, как формируются отдельные воспоминания и как мозг запоминает информацию об очень похожих, но при этом разных событиях. Для получения этих сведений исследователи модифицировали центр воспоминаний в мозге обычных лабораторных мышей таким образом, что присутствующие в нем энграм-нейроны вырабатывали вспышки при проявлениях активности.

Во время эксперимента нейрофизиологи периодически сажали грызунов в два типа клеток с разным освещением и запахом, пол периодически бил грызунов неприятными, но не опасными для жизни импульсами электрического тока. Ученые наблюдали за тем, как эти инциденты влияли на работу энграм-клеток грызунов.

Механизмы формирования воспоминаний

Эти опыты указали на то, что в формировании памяти о событиях изначально участвовало много энграм-нейронов, число которых постепенно падало с течением времени в результате тормозящей активности нервных окончаний, связывающих клетки гиппокампа. Этот процесс сопровождался появлением у грызунов изначально отсутствующего у них умения различать воспоминания, связанные с попаданием в первую или вторую клетку, что говорит о важной роли тормозящих синапсов в консолидации памяти.

"Когда мозг впервые запоминает информацию, он не знает, как много нейронов потребуется для ее хранения, и поэтому он изначально выделяет под эту цель большое число клеток. По мере стабилизации воспоминаний нервная система постепенно уменьшает этот набор нейронов, что одновременно помогает ей экономить ресурсы и ведет к разделению энграм-нейронов с разными воспоминаниями", - пояснил Рой.

В ближайшее время ученые планируют изучить, нарушается ли этот процесс у носителей болезни Альцгеймера и других заболеваний мозга, сопровождающихся ухудшением способности человека запоминать новую информацию или вспоминать пережитые события. Выявление сбоев в работе энграм-нейронов, как надеются нейрофизиологи, позволит создать принципиально новые подходы к лечению этих болезней.

https://nauka.tass.ru/nauka/19768773

Фото: Дирадж Рой (Dheeraj Roy) , assistant professor кафедры физиологии и биофизики Школы медицины и биомедицинских наук Джейкобса в Университете Буффало, PhD, является старшим автором научной статьи, объясняющей аспекты работы памяти на клеточном уровне.

https://www.buffalo.edu/news/releases/2024/01/How-memory-cells-engrams-stabilize.html

Источник: www.buffalo.edu

Комментарии: