Интересные темы:

Гаджеты

Немного интересного:

Долговременная память формируется одновременно с кратковременной

13.05.2015 Наука и жизнь

Продолжительная и маленькая память формируется в мозге в один момент, но клеткам долгосрочной памяти требуется время, дабы усвоить то, что они запомнили.

Мы запоминаем все в два этапа: сперва информация находится в краткосрочной памяти, а позже, спустя какое-то время, отправляется в долгосрочное хранилище. Причем различия между этими двумя видами памяти не только функциональные, но и структурные – они находятся в различных частях мозга.

Энграммные нейроны коры (красным цветом), несущие ответственность за долгосрочные неприятные воспоминания у мыши. (Фото: Takashi Kitamura / MIT.) Срез через гиппокамп мыши: различные нейроны окрашены различными флуоресцентнымибелками. (Фото Dr. Thomas Deerinck / Visuals Unlimited / Corbis.)‹ ›

Как мы знаем, за память в мозге отвечают пара территорий, и самые главные тут – подкорковый гиппокамп и кора полушарий. В начале 50-х годов прошлого века к нейробиологам попал больной эпилепсией, у которого на протяжении операции на мозге было нужно повредить гиппокамп, по окончании чего больной прекратил запоминать то, что с ним происходило только что, но сохранил память о более отдаленном прошлом.Долговременная память формируется одновременно с кратковременной Иными словами, в случае если сказать об эпизодической памяти (другими словами памяти на события), то ее краткосрочная версия хранится в гиппокампе, а долгосрочная – в коре, которая по большому счету занимается высшими когнитивными функциями.

Но как как раз происходит перетекание информации из краткосрочного хранилища в долгосрочное – либо, в случае если воспользоваться простым нейробиологическим термином, как происходит консолидация памяти? По одной модели, краткосрочная память формируется и хранится в гиппокампе, дабы позже всецело из него провалиться сквозь землю. По второй модели, которая появилась очень сильно позднее, в гиппокампе все же остаются какие-то следы тех сведений, каковые ушли в долгосрочную память.

Судзуми Тонегаве (Susumu Tonegawa) и его сотрудникам из Массачусетского технологического университета удалось во многом механизм консолидации памяти расшифровать. Тонегаву особенно воображать не нужно: мы много раз писали о работах этого выдающегося современного иммунолога и нейробиолога, лауреата Нобелевской премии, что уже успел сделать очень большое количество для понимания нами нейробиологических механизмов памяти.

Так, одно из самых больших достижений лаборатории Тонегавы – экспериментальное открытие так называемых энграммных клеток в гиппокампе. Под энграммой знают след, покинутый раздражителем; в случае если сказать о нейронах, то повторяющийся сигнал – звук, запах, некая ситуация и т. д. – должны провоцировать в них некие физические и химические трансформации. В случае если стимул позже повторится, то «след» активируется, и клетки, в которых он имеется, позовут из памяти всё воспоминание полностью.

Иными словами, у нас энграммные («главные») нейроны несут ответственность за доступ к записанной информации, а дабы сами они получили, на них обязан подействовать главный сигнал; разумеется, что сами такие клетки должны мочь как-то сохранять в себе данные о тех либо иных стимулах.

Как раз энграммные клетки, как пишут исследователи в собственной новой статье в Science, задействованы в превращениях памяти. В опыте кое-какие нейроны мозга у мышей приобретали генетическую модификацию: в их ДНК вставляли ген светочувствительного белка, дабы позже таковой нейрон возможно было активировать световым импульсом (свет в мозг подавали через оптоволокно; в целом все это именуется оптогенетикой, о которой мы уже как-то детально говорили).

Нейроны модифицировали в трех территориях мозга: в префронтальной коре, в гиппокампе и в эмоциональном центре – миндалевидном теле, либо амигдале. Световой «рубильник» ставили не во все клетки, а только в те, каковые у мышей реагировали на неприятные, пугающие события: животных сажали в клетку, по полу которой пускали не сильный электрический разряд. Мышь пугалась, замирала на месте, а в мозге у нее включались в полной мере определенные нейроны, срабатывающие в ответ на стресс.

Мышь запоминала плохую клетку и, в то время, когда ее опять в нее сажали, она по ветхой памяти кроме этого пугалась и замирала, даже в том случае, если электрического тока уже не было.

Конечно, в то время, когда на мышь обнаружили воспоминания, то в ее мозге включались соответствующие клетки памяти. Это были те самые энграммные клетки, каковые хранили следы прошлых неприятных ощущений, которые связаны с конкретным окружением, и реагировали на сенсорный стимул – внешний вид клетки. Энграммные клетки электрического шока были как в коре, так и в гиппокампе, и, что выяснилось особенно примечательным, они оказались сходу и в том месте, и в том месте (под «оказались» мы имеем в виду не то, что в мозге показались новые нейроны, в противном случае, что кое-какие из существующих нейронов взяли на себя функцию не забывать конкретный стимул).

Но, к примеру, в случае если мышь сажали в неприятную клетку через день после обучающего электрошокового сеанса, то корковые энграммные клетки молчали, а срабатывали только гиппокампальные энграммы. Но корковые нейроны возможно было «разбудить»: в случае если их включали посредством светового импульса, то мышь вела себя так, как словно бы ее что-то напугало – совершенно верно так же она вела себя и тогда, в то время, когда включались клетки гиппокампа, лишь эти-то срабатывали и без того, легко от внешней обстановки.

Через несколько недель картина изменялась: энграммные электрошоковые клетки в коре созревали, начинали в противном случае смотреться и в противном случае трудиться – сейчас они активировались естественным образом, в то время, когда животное попадало в ту самую стрессовую клетку. Наоборот, клетки гиппокампа прекратили включаться – но какие-то следы случившегося в них оставались, и, в случае если на них действовали световым импульсом, то мышь впадала в ужас.

Но, дабы нейроны в коре созревали верным образом, они должны были общаться с «сотрудниками» из гиппокампа, каковые не забывали то же, что и они; в случае если связь между теми и другими прерывали, клетки долгосрочной памяти получались «недозрелыми», что, разумеется, должно сказываться на самой памяти. Что до амигдалы, то ее клетки удерживали как раз эмоциональную составляющую события, и с ними никаких изменений не происходило – они трудились как с нейронами гиппокампа, так и с нейронами коры.

Так, нельзя сказать, что информация перетекает из краткосрочной памяти, где она первоначально формируется, в долгосрочную, где ее по большому счету не было: в обоих «департаментах» она формируется в один момент, легко в долгосрочном хранилище память какое-то время остается «сырой», неактивной, и дабы ее активировать, нужна помощь краткосрочного отдела.

Иначе, гиппокамп не забывает всецело то, что удерживалось в краткосрочной памяти – правда, пока остается под вопросом, как продолжительно в нем остаются такие следы: исследователи ограничились в опыте лишь двумя семь дней, и, быть может, спустя два месяца гиппокамп уже по большому счету забывает все, что было два месяца назад.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: жизнь и Наука (nkj.ru)

Случайные записи:

Оперативная и долговременная память


Похожие статьи, которые вам понравятся:

Tags:  , ,