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 чаще, в то время, когда говорят об амнезии, имеют в виду антероградную или ретроградную её разновидность. Отличить их легко: антероградная амнезия – нарушение памяти о том, что случилось по окончании начала заболевания; ретроградная – нарушение памяти о том, что случилось до начала заболевания. И та, и вторая смогут произойти с человеком из-за травмы мозга, либо из-за сильного стресса, либо из-за серьёзного неврологического заболевания (к примеру, синдрома Альцгеймера).

Разумеется, конкретная обстоятельство амнезии пребывает в том, что какие-то нейроны, имеющие отношение к хранению и записыванию информации, не известно почему перестают трудиться, как нужно. Но в чём сущность этих неполадок? Одни (и таких большая часть) защищают догадку, в соответствии с которой информация из нейронных цепей, так что её нереально вернуть.

Другие считают, что тут мы имеем дело с проблемой доступа, что сведения всё ещё находятся в мозговом хранилище, но они были заблокированы, и добраться до них мы не можем.

Срез через гиппокамп мыши. (Фото Dr. Thomas Deerinck / Visuals Unlimited / Corbis.) Синапс – проводящий контакт между нейронами; видны мембранные сферы с нейромедиатором, что нужен для передачи сигнала с нейрона на нейрон. (Фото Dennis Kunkel Microscopy, Inc. / Visuals Unlimited / Corbis.)‹ ›

По-видимому, верна всё-таки догадка блокированного доступа – в её пользу говорят экспериментальные результаты Судзуми Тонегавы (Susumu Tonegawa) и сотрудников его лаборатории в Массачусетском технологическом университете. Сам Тонегава ещё во второй половине 80-ых годов XX века взял Нобелевскую премию за открытие генетического принципа образования разнообразия антител, но позже переключился на клеточные механизмы памяти. И тут он и его сотрудники достигли выдающихся удач.

Так, например, лишь в прошедшем сезоне они выпустили пара работ, в которых обрисовывали, как мозг запоминает последовательность событий и как происходит коррекция рабочей памяти, в то время, когда мы внезапно осознаём, что что-то не так сделали. Наконец, в их прошлогодней статье в Nature шла обращение о перепрограммировании эмоциональной памяти: влияя на нейроны гиппокампа, исследователи смогли в буквальном смысле нехорошие воспоминания сделать хорошими.

В 2012 году группе Тонегавы удалось подтвердить существование в гиппокампе (одном из основных центров памяти) 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. Но, помимо этого, такие клетки должны мочь как-то сохранять следы от раздражителей. На практике это указывает, что между энграммными клетками должны усиливаться межклеточные синапсы: чем прочнее они будут, тем надёжнее между ними будет проходить сигнал, тем крепче нейроны запомнят некоторый стимул.

Но до последнего времени экспериментальных подтверждений тут не было – не было человека, кто знал, вправду ли в таких нейронах происходят своеобразные химические трансформации, которые связаны с запоминанием стимула.

Исследователи применяли те же способы оптогенетики, каковые пара лет назад разрешили им подтвердить само существование клеток-«ключей». Отметим, что сущность оптогенетики пребывает в том, что нейрон внедряют фоточувствительный белок, что формирует в клеточной мембране ионный канал: световой сигнал канал открывает, ионы перераспределяются по обе стороны мембраны, и нейрон или «включается», или «засыпает», в зависимости от того, что необходимо в конкретном опыте.

Сперва в гиппокампе у мышей нашли клетки, каковые включали воспоминания, будучи сами активированы светом. У этих клеток, как пишут авторы работы в собственной статье в Science, вправду усиливались межклеточные связи – иными словами, они совместно складывались в нейронный тумблер, по сигналу открывавший доступ к некоему блоку информации. Усиление межклеточного контакта свидетельствует, что клетке необходимо больше белков, обслуживающих синапс, другими словами всё упирается в процесс синтеза белка.

Синтез в нейронах отключали посредством антибиотика, причём делали так сразу после того, как мышь что-то запоминала. Синапсы при таких условиях оставались непрочными, и, самое основное, мышь ничего не имела возможности отыскать в памяти на следующий сутки, в то время, когда её подвергали действию того же раздражителя, что действовал на протяжении обучения. Получалась настоящая ретроградная амнезия – память о том, что произошло до обработки антибиотиком, исчезала, и вернуть её посредством простых стимулов было нереально.

Но те же энграммные клетки, каковые должны были ответить на главный стимул и каковые молчали из-за ослабленных синапсов, несли в себе оптогенетические модификации. И вот в случае если их активировали посредством светового импульса, то память к животным возвращалась. В случае если отбросить подробности про особые клетки-тумблеры, белковый синтез и синапсы, то окажется, что нейробиологи вернули память посредством световой вспышки в мозг.

Но выговор однако направляться делать именно на энграммных нейронах, сколь бы необычным ни казалось их наименование для непривычного слуха. Ранее в лаборатории Тонегавы удалось продемонстрировать, что за включение памяти отвечает не какая-то одна клетка, а нервный контур из нескольких таких нейронов. С учётом новых данных исследователи предлагают следующую схему того, как организована память в мозге млекопитающих (а, быть может, по большому счету у многих животных, имеющих центральную нервную совокупность).

Основной её момент пребывает в том, что за активацию и хранение памяти отвечают различные структуры – группы энграммных клеток опекают другие нервные цепочки, хранящие блоки информации, и нейроны акивации возможно в некоем смысле сравнить с библиотекарями, выдающими книги по запросу. Причём взаимоотношения между нейронами хранения и нейронами активации смогут быть различными, к примеру, одна активирующая сеть может функционировать сходу на пара единиц памяти, и конкретные связи между теми и другими ещё нужно как направляться изучить.

Само собой разумеется, это не означает, что ухудшение либо потеря памяти происходит лишь из-за неисправностей в энграммных клетках, неприятности иногда начинаются и в «главном хранилище». Но с практической точки зрения всё равняется полезно знать, на какие конкретно нервные клетки необходимо подействовать, дабы вернуть в далеком прошлом забытые воспоминания, поскольку возможно так, что сами воспоминания некуда не убежали, легко необходимо «разбудить» клетки, каковые за них отвечают.

Создатель: Кирилл Стасевич

Источник: nkj.ru

Случайные записи:

• Гены против гравитации
• Под анапой полностью исследованы две античные усадьбы и «варварский» могильник

Восстановление памяти

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…

• Болезнь альцгеймера делает воспоминания недоступными

  Забытые из-за синдрома Альцгеймера воспоминания возможно вернуть, в случае если активировать клетки, несущие ответственность за доступ к ним. Главным и…

• Нейроны соревнуются за память

  Информация, которая имеет отношение к одному и тому же предмету либо ситуации, записывается в мозге одними и теми же нейронами, каковые не подпускают к…

• Почему сон укрепляет память

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