Как новые нейроны улучшают память

Новые нервные клетки, образующиеся во взрослом мозге, разрешают ветхим нейронам сосредоточиться на своеобразной информации.

Нет потребности напоминать – но мы однако напомним – что новые клетки во взрослом мозге всё-таки образуются, действительно, не везде, а всего в двух местах: в субвентрикулярной территории, рядом с желудочками мозга, и в зубчатой извилине гиппокампа.

Новые нейроны в гиппокампе мыши (окрашены красным). (Фото Nathan Danielson / Columbia University.)

Нейроны из субвентрикулярной территории у животных отправляются в обонятельную луковицу, а у человека они вместо обонятельного тракта идут в полосатое тело (об особенной судьбе этих нервных клеток в людской мозге шведские нейробиологи два года назад писали в Cell). Что же до «новорождённых» нейронов в гиппокампе, то они, по всей видимости, в том месте и остаются. Гиппокамп является одним из главных центров памяти и потому нейрогенез тут завлекает повышенное внимание.

Считается, что новые клетки прямо воздействуют на процессы запоминания, и что особенно они ответственны для свойства различать схожий опыт, в то время, когда некая ветхая обстановка, которая в далеком прошлом отложилась в памяти, и новая, в которую мы только что попали, отличаются друг от друга всего лишь несколькими подробностями. К примеру, в случае если мы идём по в далеком прошлом привычному маршруту и видим, что улицу перекопали, мы, благодаря свойству видеть новое в ветхом, легко можем отыскать обходной путь, сравнивая привычные и новые подробности ландшафта.

На уровне нейронных сетей выбор модели поведения сопровождается различной активностью у «нейронов выхода» и «нейронов входа». Стимул, поступающий в нейронную сеть, приводит к одинаковой реакции у принимающих нейронов, но вот по окончании локальной обработки сигнала те клетки, каковые предъявляют готовый итог, срабатывают по-различному: их импульсы отличаются друг от друга.

В случае если у подопытных животных в гиппокампе подавляли нейрогенез, то такое разделение импульсов исчезало, и мозг терял свойство подмечать мелкие изменения и новые детали в окружающем. Однако здесь появлялся второй вопрос: как в этом случае распределяют обязанности между собой ветхие и новые клетки?

Ответ постарались отыскать Аттила Лозончи (Attila Losonczy) и его коллеги из Колумбийского университета. В опыте мышам необходимо было запомнить, чем отличаются между собой две клетки: обе были весьма похожи, но лишь в одной из клеток животных легко били током. Простые мыши запоминали отличия в обстановке, и, в случае если их сажали в «электроклетку», они в страхе замирали на месте, в то время как в надёжной камере никакого страха мыши не испытывали.

Но в случае если у них целенаправленно отключали появление новых нервных клеток в зубчатой извилине гиппокампа, то животные прекратили различать клетки, и испытывали стресс и в том месте, и в том месте.

Следующий опыт был сложнее: мышей ставили на беговую дорожку, в один момент организовывая им что-то наподобие виртуальной реальности посредством звуков, запахов, каких-то тактильных стимулов и видов. Неестественное окружение в различных вариантах опыта было похожим, но не до конца. Животные несли генетическую модификацию, так дабы юные нейроны сами по себе светились красным, но при том и юные, и ветхие светились зелёным в момент активности.

Целью было заметить, как отличаются в работе ветхие и новые нервные клетки, в то время, когда мозгу необходимо «поймать» маленькие различия в окружающей обстановке – и вот, пока мышь шла через виртуальный мир, в её мозг наблюдали посредством особого микроскопа, талантливого различить флуоресцентное свечение из глубин нервной ткани.

Распределение активности между нервными клетками выяснилось весьма неожиданным. В случае если мы пара раз подряд выясняемся в одном и том же месте, в котором лишь кое-какие подробности меняют положение, то данные об этом месте возможно поделить на более неспециализированную, неспецифичную, имеющую отношение ко всему по большому счету – и на новую, менее специфичную, имеющую отношение к трансформациям, к отличиям от прошлого. И логично было бы высказать предположение, что за новое отвечают новые нейроны.

Но, как пишут исследователи в издании Neuron, всё выяснилось напротив: юные нервные клетки реагировали на всё сходу, ветхие же реагировали именно на своеобразную комбинацию импульсов. Грубо говоря, «новорожденные» нейроны не видели отличия между ветхой и новой обстановкой, а вот ветхие нейроны её именно и видели.

В действительности, существует догадка, что нейрогенез нужен не только чтобы было где держать накапливающуюся данные, сколько для улучшения контроля над памятью. Новые нейроны, в соответствии с таковой модели, подавляют активность ветхих, в один момент делая их более разборчивыми, так что ветхие нейроны начинают отвечать не на все стимулы, а лишь на кое-какие. В следствии в центре памяти образуется множество частично перекрывающихся групп нервных клеток со собственными специализациями, что разрешает различать блоки информации по самым небольшим показателям.

В случае если догадка верна, то подавление активности новых нейронов, либо подавление нейрогенеза по большому счету, должно усилить неспецифическую активность ветхих клеток и, как следствие, ослабить свойство запоминать частности и детали. В будущем авторы работы планируют именно это и проверить.

Кстати говоря, как раз неспособность ощущать отличие между новым и ветхим особенно остро проявляется в различных психоневрологических нарушениях, наподобие посттравматического синдрома и депрессии – человек перестаёт осознавать, что что-то изменилось, что всё около уже не такое грустное и ужасное, как раньше. Так что как видим, изучение взрослого нейрогенеза имеет и в полной мере конкретные медицинские возможности.

По данным Science.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

• Может ли кофе защитить от рака кожи
• Как божья коровка упаковывает свои крылья

Нервные клетки восстанавливаются!!! Нервные клетки — восстановление

Похожие статьи, которые вам понравятся:

• Зачем мозгу новые нейроны

  Новые нервные клетки, направляющиеся в обонятельную луковицу, необходимы для поддержания упорядоченной структуры нервных цепочек. Уже давно не новость,…

• Мозг чистит память с помощью новых нервных клеток

  Нейроны, образующиеся в следствии нейрогенеза, смогут играться в мозге неоднозначную роль: с одной стороны, они улучшают запоминание новой информации, с…

• Где у нейронов прячется память

  Трудящийся нейрон не обязательно запоминает все данные, которая проходит через него. Дабы это случилось, должны совпасть между собой активности различных…

• Нейроны учат новое, не забывая старое

  Столкнувшись с трансформациями в окружающем мире, отдельные нейроны перенастраивают собственную активность, но наряду с этим они не забывают и те…