Нажмите "Enter", чтобы перейти к контенту

Неожиданный механизм извлечения памяти обнаружен в историческом исследовании

Важное исследование, посвященное изучению мало исследованной области гиппокампа, сделало неожиданное открытие о том, как восстанавливается память. Ученые неожиданно обнаружили, что поиск и формирование памяти зависят от очень четких механизмов.

концепт-арт мозга

Новый Исследование показывает, что существуют различные пути извлечения и формирования памяти.

Исследования по формированию памяти и ее извлечению многочисленны и продолжаются, так как нам еще многое предстоит узнать о том, как работает наш мозг. Например, «Медицинские новости сегодня» недавно сообщили о исследовании, в котором пытались понять, как формируется долговременная и кратковременная память.

Память, в общем, уже давно ассоциируется с областью мозга, называемой гиппокампом, но, несмотря на большой прогресс в понимании того, что происходит в этой области мозга, все еще остаются аспекты функционирования гиппокампа, которые остаются неясна.

Предыдущее исследование показало, что гиппокамп и окружающие области головного мозга ответственны как за формирование памяти, так и за ее восстановление, но в некоторых исследованиях указывалось на загадочную часть гиппокампа, называемую субикулюм, которая специально участвует в воспоминаниях.

Однако до сих пор оставалось неясным, в какой степени субикулум важен в том, как мы помним.

Исследование, проведенное нейробиологами из Массачусетского технологического института (MIT) в Кембридже, штат Массачусетс, в настоящее время предполагает, что субикулум является центральным в процессе извлечения памяти, и что воспоминание следует за другим нервным контуром для формирования памяти.

По словам исследователей, эта цепь отзыва ранее не была идентифицирована у позвоночных, хотя подобный механизм был обнаружен учеными у круглого червя Caenorhabditis elegans.

Старший автор исследования Сусуму Тонегава — профессор биологии Picower и нейронаук, а также директор Центра генетики нервной цепи RIKEN-MIT при Институте обучения и памяти Picower в Массачусетском технологическом институте — подчеркивает важность выводов ученых:

« В этом исследовании рассматривается один из самых фундаментальных вопросов исследования мозга — а именно, как формируются и извлекаются эпизодические воспоминания — и даются доказательства неожиданного ответа: дифференциальные схемы для поиска и формирование. «

Результаты исследования сообщаются в журнале Cell.

Нейронный обход, связанный с извлечением из памяти

Prof. Тонегава и его команда исследовали субикулюм с использованием лабораторных мышей, которых они генетически сконструировали для этой цели. Мыши были подготовлены реагировать на изменения света, так что нейроны субикулума будут ингибироваться как реакция на зеленый свет.

Таким образом, события формирования страха использовались для манипулирования формированием и отзывом памяти, определяя у мышей более или менее приятные ассоциации с конкретными ситуациями.

Согласно существующим исследованиям, этот тип кодирования памяти стимулирует область гиппокампа, называемую CA1. CA1 взаимодействует с энторинальной корой, которая функционирует как область связи между гиппокампом и другими областями мозга.

Таким образом, некоторые кластеры нейронов активируются, и они становятся «инграммами», также известными как «следы памяти». Это постоянные изменения в мозге, которые фиксируют ассоциацию, которую позже можно вспомнить.

«Считалось, что схемы, которые участвуют в формировании инграмм, являются теми же, что и схемы, участвующие в повторной активации этих ячеек, которая происходит во время процесса повторного вызова», — говорит профессор Тонегава.

Тем не менее, предыдущие эксперименты, проведенные группой ученых, заметили, что успешный отзыв памяти коррелировал с обходной дорогой, которая отклонялась от области CA1, проходила через субикулум и достигала энторинальной коры. Этот особый путь для извлечения памяти был удивительным открытием для ученых.

Восстановление памяти и формирование у мышей

Проводя свои эксперименты in vivo для текущего исследования, исследователи разделили мышей на две группы. Субикулярные нейроны мышей первой группы подавлялись, поскольку животные подвергались процессу формирования страха. Это не повлияло на способность мышей вспомнить опыт позже.

И наоборот, нейроны субикулюма мышей второй группы были ингибированы после того, как они прошли процесс формирования страха. Было замечено, что эти мыши не могли должным образом вспомнить этот опыт, так как они не проявляли успешной ассоциации страха, когда это необходимо.


Проф. Тонегава и его команда предполагают, что это подтверждает, что нервный путь, включающий субикулюм, необходим для извлечения памяти, но не необходим для формирования памяти.

Дальнейшие тесты также показали обратное: прямой нейронный путь от области CA1 к энторинальной коре является ключевым для формирования памяти, но не обязательным для извлечения памяти.

«Изначально мы не ожидали, что это […] результат […]. Мы просто планировали изучить, какой может быть функция субикулюма», — признается профессор Тонегава.

Интригующие последствия для дальнейшего изучения

Исследователи выдвигают гипотезу о том, что эти различные пути могут способствовать обновлениям и «редактированию» памяти. Они предполагают, что, когда активирован путь отзыва, также запускается путь формирования памяти, что позволяет записывать свежую информацию в мозг.

«Мы думаем, что параллельное подключение этих цепей помогает животному сначала вспомнить память, а при необходимости — закодировать новую информацию. Это очень часто встречается, когда вы вспоминаете предыдущий опыт, если есть что-то новое, чтобы добавить новую информацию в существующую память «, объясняет доктор Дирадж Рой, один из ведущих авторов исследования.

Еще одним возможным объяснением необходимости двух разных схем памяти является стимуляция выделения гормона стресса, которое происходит после того, как расстроены воспоминания.

Хотя эти два пути были обнаружены с помощью экспериментов, связанных с формированием и воспоминанием эмоциональной памяти, связанных как с приятными, так и со стрессовыми событиями, исследователи предполагают, что один и тот же механизм может относиться ко всем типам эпизодической памяти.

Prof. Тонегава и его команда подчеркивают важность своего открытия для понимания того, как работает память, и даже намекают на то, что новая информация может иметь отношение к изучению болезни Альцгеймера, хотя это проспект еще предстоит изучить.