Что происходит в нашем мозгу, когда мы учимся и запоминаем? Записываются ли воспоминания в устойчивом физическом изменении, например, постоянное написание надписи на глиняной табличке?
Проф. Ядин Дудай, руководитель отдела нейробиологии Института Вейцмана, и его коллеги оспаривают эту точку зрения. Недавно они обнаружили, что процесс хранения долговременных воспоминаний намного более динамичен и включает в себя миниатюрную молекулярную машину, которая должна постоянно работать, чтобы поддерживать воспоминания. Они также обнаружили, что кратковременное заклинивание машины может стереть долгосрочные воспоминания.
Их выводы, опубликованные сегодня в журнале Science, могут проложить путь к будущим методам лечения проблем с памятью.
Дудай и студент-исследователь Реут Шема вместе с Тоддом Сактором из медицинского центра SUNY Downstate приучили крыс избегать определенных вкусов. Затем они ввели лекарство, блокирующее определенный белок, во вкусовую кору – область мозга, связанную со вкусовой памятью. Они выдвинули гипотезу на основе более раннего исследования Sacktor, что этот белок, фермент PKMzeta, действует как миниатюрная «машина» памяти, которая поддерживает работу памяти.
Фермент вызывает структурные и функциональные изменения в других белках: PKMzeta, расположенный в синапсах – функциональных точках контакта между нервными клетками – изменяет некоторые аспекты структуры синаптических контактов. Однако он должен быть постоянно активен, чтобы поддерживать это изменение, которое вызвано обучением. По мнению ученых, отключение ПКМзета должно обратить вспять изменения в синапсе. Именно это и произошло: независимо от вкуса, которого крысы были приучены избегать, они забывают свое усвоенное отвращение после однократного применения препарата.
Техника сработала успешно через месяц после формирования воспоминаний (с точки зрения продолжительности жизни, более или менее аналогичной годам у людей), и все признаки до сих пор указывают на то, что затронутые неприятные воспоминания о вкусе действительно исчезли. Впервые было показано, что воспоминания в мозгу способны стираться так долго после их формирования.
«Этот препарат является молекулярной версией помех работе машины», – говорит Дудай. «Когда машина останавливается, останавливаются и воспоминания.Другими словами, долговременная память – это не одноразовая запись в нервной сети, а непрерывный процесс, который мозг должен постоянно подпитывать и поддерживать. Эти результаты открывают возможность разработки будущих подходов на основе лекарств для улучшения и стабилизации памяти.
Источник: Институт науки Вейцмана