Нейроны соревнуются за память

26.07.2011 Наука и жизнь

Информация, которая имеет отношение к одному и тому же предмету либо ситуации, записывается в мозге одними и теми же нейронами, каковые не подпускают к данной информации соперников из вторых нейронных сетей.

Нейробиологи, занимающиеся памятью, в большинстве случаев трудятся с каким-то одним блоком информации, что откладывается в нервной совокупности – грубо говоря, с одним воспоминанием: это возможно воспоминание, к примеру, о том, что в лабиринте необходимо развернуть влево, либо о том, что в какой-то клетке тебя ударят током, либо, напротив, чем-нибудь угостят (обращение, ясно, идёт об опытах на животных). Но так как мозг «записывает» в себя массу всего, и иногда в один момент. В этот самый момент появляется серьёзный, но пока ещё мало изученный вопрос: как различные фрагменты информации взаимодействуют в нейронном хранилище?

Миндалевидное тело людской мозга на МРТ-снимке. (Фото J Hizzle / www.flickr.com/photos/jayhizzle/2472492673.) Нейроны миндалевидного тела крысы. (Фото Dept of Brain and Cognitive Sciences MIT / www.flickr.com/photos/mitbcs/16049747912.)‹ ›

Нейроны соревнуются за память

на данный момент мы знаем, что информация записывается в мозге посредством так называемых энграммных клеток. 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.

Их в первый раз обрисовали в гиппокампе, что является одним из главных центров памяти, но такие же энграммные клетки имеется в миндалевидном теле, либо амигдале, несущем ответственность за эмоции. Опыты с амигдалой и эмоциональными переживаниями навели нейробиологов на идея, что энграммные нейроны миндалевидного тела соперничают между собой за право зашифровать то либо иное воспоминание; и побеждают среди них в большинстве случаев или самые возбудимые клетки, каковые активнее вторых реагируют на новый сигнал, или те, в которых содержится больше белка называющиеся CREB – от него зависит формирование долгосрочной памяти.

Как проявляется борьба нейронов за память? Исследователи из Торонтского университета поставили следующий опыт: мышей по окончании определённого звукового сигнала легко били током по ногам, после этого, спустя какое-то время, звучал второй сигнал, по окончании которого также следовал удар током.

Мыши выучивали оба звука: в то время, когда они позже слышали любой из них, то замирали на месте, демонстрируя простую стрессовую реакцию грызунов (другими словами главными сигналами для энграммных клеток, будившими неприятные воспоминания, тут выяснялись звуки). То, какие конкретно нейроны сейчас трудились, возможно было выяснить молекулярным анализом, по генам arc и homer1a (h1a) – в случае если в нейроне обнаруживались следы деятельности гена arc, значит, этот нейрон был активен не потом как пять мин. назад, в случае если же в нейроне активировался ген h1a, значит, нервная клетка трудилась 30–40 мин. назад.

Другими словами посредством arc и h1a возможно было различить, какие конкретно нервные клетки записали звуки, дающие предупреждение об опасности. Оказалось, что тут громадную роль играется временной диапазон между сигналами: в случае если на протяжении обучения оба звука шли приятель за втором в пределах шести часов, то оба они попадали к одним и тем же клеткам. В случае если же между обучением одному звуку и обучением второму звуку проходило от 18 до 24 часов, то память о них расходилась по различным популяциям нейронов.

В то время, когда неприятное воспоминание, связанное со звуком номер два, подавляли – другими словами звук уже не предшествовал электрошоку – у мышей заодно слабели неприятные ассоциации и со звуком номер один, но лишь в том случае, если изначально память по поводу того и другого формировалась в пределах упомянутых выше шести часов. Поведенческий опыт в полной мере согласовывался с тем, что удалось заметить на уровне нейронов: информация, поступившая в мозг в определённый временной промежуток, сохраняется в одной «микросхеме».

Наконец, авторы работы сделали ещё один опыт, постаравшись искусственно связать блоки информации, каковые разделяли дни. Мышей посредством оптогенетических способов модифицировали так, дабы их нейроны возможно было стимулировать либо подавлять световым импульсом. В следствии, стимулируя группу нейронов, запомнивших первый звуковой сигнал, удалось в них же записать и второй сигнал, не смотря на то, что сеанс обучения с этим вторым знаком происходил, как было сообщено, спустя 24 часа.

Удалось сделать и обратное – порвать сообщение межу воспоминаниями, сформировавшимися в пределах шести часов: тут активность нейронов, напротив, подавляли, так что информация о втором звуке переходила к какой-то второй соперничающей группе.

Наконец, межнейронную борьбу удалось заметить напрямую: в статье в Science Шина Джоссилин (Sheena A. Josselyn) и её сотрудники пишут, что в то время, когда наставал черёд запоминать второй звук, нейроны, запомнившие первый звук, посредством особых сигналов подавляли активность вторых нервных клеток, так что память о втором звуке доставалась им же, другими словами «нейронам первого звука».

Похожие результаты были взяты ранее для гиппокампа, так что, разумеется, такая борьба нервных клеток имеется неспециализированное свойство памяти, где бы она ни формировалась. Вероятнее, имеется и другие параметры, кроме времени, каковые обуславливают сцепленность воспоминаний, и, возможно, как раз благодаря их способности и конкуренции нейронов связывать блоки информации между собой мы не тонем в хаосе бессвязных воспоминаний.

По данным The Scientist.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

СЕКРЕТЫ МОЗГА ЧЕЛОВЕКА — Документальный фильм.Как Улучшить Память?( HD )


Похожие статьи, которые вам понравятся:

  • 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…

  • Как новые нейроны улучшают память

    Новые нервные клетки, образующиеся во взрослом мозге, разрешают ветхим нейронам сосредоточиться на своеобразной информации. Нет потребности напоминать –…

  • Почему сон укрепляет память

    Дабы краткосрочная память превратилась в долгосрочную, в мозге должны появиться новые межнейронные контакты, а формирование таких контактов оптимальнее…

  • Свет памяти: как восстановить утраченные воспоминания

    Забытые воспоминания возможно вернуть, в случае если активировать клетки, несущие ответственность за доступ к хранящейся в мозге информации. Значительно…