Раскрыты клеточные механизмы консолидации воспоминаний в мозге

Число таких клеток, активирующихся при воспроизведении воспоминаний, постепенно падает, что указывает на динамическую природу этого процесса.

Американские и британские нейрофизиологи 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.

Ученые впервые продемонстрировали то, что популяции энграм-нейронов – клеток, 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.

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 лабораторных моделей таким образом, что присутствующие в нем энграм-нейроны вырабатывали вспышки при проявлениях активности.

Во время эксперимента нейрофизиологи периодически сажали лабораторных моделей 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.

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 моделей животных 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.

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 позволит создать принципиально новые подходы к лечению этих болезней.

Источник: nauka.tass.ru