Науковці отримали нові докази того, що механізм довготривалого збереження спогадів може бути значно складнішим, ніж вважалося раніше. Експеримент на мишах показав: тварини могли зберігати набуту інформацію навіть після того, як у їхньому гіпокампі протягом доби зникало понад половина синаптичних зв’язків. Результати дослідження опубліковані в журналі Science, передають Патріоти України.
Традиційно вважалося, що важливу роль у формуванні пам’яті відіграє зміцнення зв’язків між нейронами. Зокрема, під час довготривалої потенціації активні синапси стають сильнішими.
Але новий експеримент показав, що для збереження вже сформованого спогаду можуть бути важливими не окремі «сильні» синапси, а загальна організація нейронної мережі.
Дослідники використали явище гібернації, під час якої у тварин сповільнюються обмінні процеси, а частина синаптичних зв’язків тимчасово руйнується.
Спочатку тварин навчили виконувати два завдання. В одному випадку вони мали запам’ятати певне середовище, пов’язане з неприємним електричним стимулом. В іншому — знаходити їжу в лабіринті.
Після цього вчені штучно запускали стан гібернації.
Зміни в мозку почалися вже приблизно через 30 хвилин, а через 24 години було втрачено понад половину синаптичних зв’язків.
Проте після завершення процедури миші не забули набуті навички. Вони продовжували реагувати на середовище, пов’язане з неприємним стимулом, і без проблем знаходили їжу в лабіринті.
Під час детального аналізу дослідники виявили групи синаптичних зв’язків, які частіше залишалися неушкодженими.
Особливу увагу привернули кластери дендритних шипиків — структур, через які нейрони отримують сигнали. Такі елементи могли групуватися та формувати стійкі структури всередині нейронної мережі.
На думку науковців, саме ця організація може допомагати інформації переживати масштабну перебудову мозку.
Тобто пам’ять, імовірно, зберігається не тому, що кожен окремий зв’язок залишається незмінним, а завдяки стійкій схемі взаємодії великої кількості нейронів.
Щоб перевірити цю гіпотезу, дослідники провели додатковий експеримент із тривалою анестезією та речовиною, яка перешкоджала зміцненню синапсів.
У цих мишей також відбулася значна втрата синаптичних зв’язків, але після завершення процедури вони вже не демонстрували такого самого збереження пам’яті.
Це означає, що сама втрата синапсів не пояснює здатність мозку зберігати інформацію. Важливим може бути те, які саме зв’язки залишаються та як вони організовані.
Дослідження не заперечує роль довготривалої потенціації у формуванні пам’яті. Водночас воно ставить під сумнів просте уявлення, що довготривала пам’ять залежить передусім від набору незмінних і міцних синапсів.
Натомість мозок може використовувати динамічну нейронну архітектуру, яка здатна перебудовуватися, але при цьому зберігати ключову інформацію.
Важливо, що експеримент проводили на мишах, тому переносити ці результати безпосередньо на людину поки що зарано. Однак відкриття може допомогти вченим краще зрозуміти, чому деякі спогади зберігаються протягом десятиліть, попри постійні зміни нейронних зв’язків у мозку.
Наприкінці робочого дня взуття стає тісним, шкарпетки залишають глибокі сліди на шкірі, а ноги здаються важкими й чавунними? Більшість людей одразу підозрюють проблеми з нирками чи серцеву недостатність, починаючи безконтрольно пити сечогінні засоби, п...
Ви годинами крутитеся в ліжку, не спроможні заснути, а вранці почуваєтеся так, ніби по вас проїхав вантажівка? Більшість людей у такій ситуації купують у аптеці аптечний мелатонін. Проте через кілька днів прийому виявляється, що він або не допомагає, а...
